Motor Temel Kavramlar

Not: Bu dosyayı buradaki linkten çalışma dökümanı olarak indirebilirsiniz.

Genel anlamda, uzayda yer kaplayan her şeye madde denir. Maddenin bir fiziksel yapıdan, farklı bir fiziksel yapıya dönüşmesine maddenin hal değişikliği denir.

Örneğin; su soğutulursa donar, ısıtılırsa buharlaşır.

Soğutma sistemlerinde; genelde su kullanıldığı için, donduğunda ve ısındığında genleşme özelliğine sahip tek madde olduğunu bilmemiz gerekir.Bu nedenle de, soğutma sisteminde antifirizli su kullanılır.

Antifiriz ; donmayı, paslanmayı ve kireçlenmeyi önler.

Bu nedenle, yaz-kış uygun oranlarda mutlaka antifiriz kullanılır.

Maddelerin genleşmesi ısı ve sıcaklık yükseldiğinde genleşme olur. Gençleşme, hacimsel bir büyümedir. Çubuk şeklindeki metal maddelerde boyuna uzama daha belirgin olarak görülür.

Genleşme miktarı, malzemenin yapısına bağlıdır. Örneğin alimünyum ile döküm malzemenin genleşmesi farklıdır.

Bu nedenden dolayı supap ayarı oda sıcaklığında yapılmalıdır. Mekanik ve elektriksel ölçümlerinde oda sıcaklığında yapılması gerekir.

ISI

Isı, bir enerji çeşididir. Birimi, kalori‘dir. ( cal ) şeklinde yazılır. Genellikle Kilokalori ( Kcal ) olarak kullanılır.

SICAKLIK ( t )

Isı enerjisi ile değiştirilebilen bir büyüklüktür. Birimi santigrat derece‘dir. ( °C ) ile gösterilir.

Termometre ile ölçülür.

KUVVET ( F )

Bir cismin, bulunduğu konumu ve şeklini değiştiren etkidir.

Birimi, Newton‘dur. ( N ) ile gösterilir.

1 Kg = 9,81 N       10 N

1 Kg = 0,981 daN 1 daN

AĞIRLIK ( G )

Yer çekimi kuvvetinin, maddelere uyguladığı etkidir. Birimi, gram‘dır. ( g ) harfi ile gösterilir.

Daha çok Kilogram kullanılır. ( Kg ) ile gösterilir.

ATALET

Cisimlerin, yön ve hız değişikliklerine karşı gösterdikleri direnç’tir. Örneğin; otomobil dururken ataleti çok yüksektir.

Motorun gücü; bu ataleti yenemeyeceğinden, vites kutusu yardımı ile atalet kuvvetleri yenilerek otomobil hareket ettirilir.

BASINÇ ( P )

Birim yüzeye etki eden kuvvettir. Birimi; bar, atm, Kg /cm² dir.

1 bar = 1 atm = 1,033 Kg/cm²

1 bar = 15

ATMOSFER BASINCI

Havanın ağırlığına yer çekimi etkisidir.

Deniz seviyesinde 1,033 Kg/cm² ye eşittir. Yaklaşık 1 Kg/cm² olarak alınabilir.

Atmosfer basıncı, deniz seviyesinden yukarıya çıkıldıkça azalır. Hava ısındıkça, genleşir ve hafifler.

VAKUM

Silindir içerisindeki basıncın, atmosfer basıncından düşük olmasına denir.

İŞ ( W )

Bir cismin, bir kuvvet tarafından yer değiştirilmesine denir. İtme, çekme, kaldırma şeklinde olabilir.

Birimi, newtonmetre‘dir. ( Nm ) ile gösterilir.

Nm = Joule

İş’ in hesaplanması istenirse;

W = F x L

W = İş  (Nm = Joule)

F  = Kuvvet (N)

L  = Yol  (m)

formülü kullanılır.

GÜÇ ( N )

Birim zamanda yapılan iştir. Birimi, newtonmetre/saniye‘dir. (Nm /s) şeklinde gösterilir.

Nm /s = Watt = J / s

BEYGİR GÜCÜ (BG), (HORSE POWER) ( HP )

Beygir gücü, 1 saniye de yapılan 736 Nm’lik işe eşittir.

736 Watt = 1 BG

MOMENT (TORK) ( T )

Bir kuvvetin, bir cismi bir eksen etrafında döndürebilmesidir. Burma veya döndürme kuvveti de denir.

Birimi, ( Nm ) dir. Genellikle ( daNm ) kullanılır.

T = F x L

T = Tork (Moment) (daNm)

F = Kuvvet (daN)

L = Eksenler arası uzaklık     (m)

ÖRNEK : Bir vidanın; 5 daNm tork ile sıkılması için, 1 metre boyundaki anahtara 5 daN’luk bir kuvvet uygulanması gerekir.

«Bu yöntemle, tork anahtarlarının kontrolu yapılabilir.

 T  = F x L

T  = 5 x 1

T  = 5 daNm

Kuvveti arttırmakla veya kuvvet kolunu uzatmakla tork arttırılabilir. Dişli oranları değiştirmek sureti ile de tork artışı sağlanır.

DEVİR ( rpm, d/d )

Bir cismin, belirli bir noktadan başlayarak dairesel olarak bir tur atmasıdır. Birimi, devir/dakika dır. ( d/d ) şeklinde gösterilir veya dakikadaki devir sayısı ( rpm ) olarak gösterilir.

MOTORLARDA TORK ve GÜÇ : 

Pistonu iten kuvvetin artması,yanma odasındaki basınca bağlıdır.

Bu basınç;  ana hatları ile motorun devrine, sıkıştırma oranına, silindir içerisine alınan yakıt-hava karışımının miktarına ve yanma verimine bağlıdır. Bu kuvvetin artışı, krank   miline  uygulanan     momenti    arttırır.Moment ile güç karıştırılmamalıdır. Çünkü güç, motorun iş yapma hızıdır.

Motor momenti, devir yükseldikçe belli bir devire kadar artar ve bu devirden sonra, motor devri arttırılmaya devam edilirse moment azalmaya başlar. Bunun nedeni, hacimsel verimin azalmasıdır.

MOTOR

Motor; ısı enerjisini, mekanik enerjiye dönüştüren makinalara denir. Gerekli olan ısı enerjisini silindirler içerisinde meydana getiren motorlara içten yanmalı motorlar denir.

Üst Ölü Nokta ( Ü.Ö.N. ) ( T.D.C. )

Pistonun, silindir içerisinde çıkabildiği ve yön değiştirmek için bir an durakladığı en üst noktaya denir.

Alt Ölü Nokta ( A.Ö.N. ) ( B.D.C. )

Pistonun, silindir içerisinde inebildiği ve yön değiştirmek için bir an durakladığı en alt noktaya denir.

KURS ( Strok, Piston yolu )

Pistonun, Ü.Ö.N. ve A.Ö.N. arasında hareket ettiği mesafedir. ( L ) ile gösterilir.

SİLİNDİR HACMİ ( V )

Taban alanı ile yüksekliğin çarpımı, hacmi verir. Silindir hacminde; yükseklik ( L ) kurstur. Taban alanı da ( A ) silindirin dairesel alanıdır.

SIKIŞTIRMA ORANI

Piston Ü.Ö.N. ‘da iken, üzerinde kalan hacme yanma odası hacmi  denir. Buna göre; sıkıştırma oranı, piston A.Ö.N ‘da iken üzerinde bulunan hacmin, yanma odası hacmine oranına denir.

Benzinli motorlarda; sıkıştırma sonundaki basınç ve sıcaklık, yanma sonundaki basınç ve sıcaklığa ve aynı zamanda da motorun momentine de etki edecektir. Benzinin kendi kendine tutuşmasını önlemek için, sıkıştırma oranı belli bir değerden sonra yükseltilemez.

Dolayısıyla; motorda kullanılacak benzinin, normal veya süper benzin olmasıda motorun sıkıştırma oranına bağlıdır.

ZAMAN

Pistonun, iki ölü nokta arasında yaptığı bir harekete zaman denir. Krank mili dönüşü, açı cinsinden dört zamanlı bir motorda bir zamanın süresi 180° dir.

ÇEVRİM

Çevrim; bir işin meydana gelebilmesi için, geçen süredir. Açı cinsinden bir çevrimin meydana gelebilmesi için, krank milinin 720° dönmesi gerekir.

Supap zamanlama diyagramı

Supap zamanlama açıları

EMME ZAMANI

Piston; Ü.Ö.N. ‘ya gelmeden 10° önce, emme supapı açılmaya başlar.

Pistonun A.Ö.N. ‘ya hareketi ile silindir hacmi büyüyeceğinden basınçta düşme ( vakum )  olacaktır.

Bu vakum  nedeni  ile  ağırlık cinsinden; 1 gram benzin ile 15 gram hava karbüratörde ideal oranda karışarak, emme manifoldu ve emme supapından geçerek silindire dolar.

Piston A.Ö.N. ‘yı 49° geçinceye kadar, hava / yakıt karışımı silindire girmeyi sürdürür. Emme supapı  kapandığında, emme zamanı biter.

SIKIŞTIRMA ZAMANI

Piston; A.Ö.N. ‘dan Ü.Ö.N. ‘ya doğru hareket ederken, her iki supap da kapalıdır.

Piston Ü.Ö.N. ‘ya ilerledikçe, silindir içerisindeki hacim küçüleceğinden karışım sıkıştırılır.

Sıkıştırılan karışımın, basıncı ve ısısı artar. Sıkıştırılmış olan hava / yakıt karışımının tam yanabilmesi için;  piston Ü.Ö.N. ‘ya gelmeden 10° ÷ 12° önce, buji tırnağında meydana gelen ark ile ateşleme yapılır.

İŞ ZAMANI

Piston; Ü.Ö.N. ‘da iken, sabit hacimde hava / yakıt karışımının yanması ile piston yüzeyinde kuvvet oluşur. Piston, bu kuvvet ile A.Ö.N. ‘ya hareket eder.

Yanma sonucu elde edilen enerji; piston ve piston kolu aracılığı ile krank miline iletildiği için, iş elde edilmiş olur.

EGZOZ ZAMANI

Piston; A.Ö.N. ‘ya gelmeden 50° önce, egzoz supapı açılmaya başlar.

Egzoz supapının A.Ö.N. ‘ya gelmeden 50° önce açılmasının nedeni; yanmış gazların, içeriye girecek  hava / yakıt  karışımına karşı direncini azaltmak ve tamamını dışarı atabilmek içindir.

Yanmış gazlar, pistonun Ü.Ö.N. ‘ya hareketi ile egzoz supapından dışarıya atılır.

Bu işlem, piston Ü.Ö.N. ‘yı 9° geçinceye kadar sürer. Bunun amacı; emme zamanı başlangıcında, emme supapı da açılarak, silindire dolan taze karışımın, egzoz gazlarını dışarı atılmasına yardımcı olmasıdır.

ATEŞLEME AVANSI

Silindir içerisine alınan karışımın, piston Ü.Ö.N. ‘ya gelmeden buji tarafından ateşlenmesidir.

Ateşleme avansı, motorun düzgün çalışmasını ve performansının en iyi şekilde olmasını sağlar.

Motor devri arttıkça, ateşleme avansı da artar. Ateşleme avansı; motorların özelliklerine göre, değişiklik gösterir.

ATEŞLEME

 Sıkıştırma sonunda; yanma odasına sıkıştırılmış olan karışım, buji tırnakları arasında oluşan elektrik kıvılcımı ile ateşlenir.

Kıvılcımın sıcaklığı 2500 ÷ 3000 °C arasında değişir. Karışım, ani olarak yanmaz. Yanma ani olursa, vuruntuya neden olur. Bu nedenle, piston Ü.Ö.N. ‘ya 10° ÷ 12° kadar yaklaşınca karışım ateşlenmelidir.

Ateşleme avansı, piston Ü.Ö.N. ‘ya gelmeden önce verilir.

Ateşleme avansının değeri, motorun devrine, sıkıştırma oranına ve kulllanılan yakıt cinsine göre değişir.

DETENASYON ( VURUNTU )

Yanma odasındaki hava / yakıt karışımının, kendi kendine patlamasıdır.

Buji çaktıktan sonra oluşan alevin; bir alev cephesi halinde yanma odasının diğer kısımlarına ulaşmadan, başka noktalardan karışımın tutuşması sonucu detenasyon oluşur. Vuruntunun şekli, motor parçaları üzerinde çekiç ile vuruluyormuş gibi bir etki yapar.

Karbüratör ayarları, soğutma sisteminin iyi çalışması, ateşleme zaman ayarının uygun olması ve yakıtın kalitesi detanasyonu önleme çareleridir.

Şehir içinde sık sık duruş ve kalkış yapan otomobilde karbon birikintisinin fazlalığı da detanasyona neden olur.

Detenasyon sonucu; piston, piston kolu, krank mili ve yataklar üzerine fazla yük biner, motor parçaları kısa sürede aşınır ve kırılır, motor gücü düşer ve yakıt tüketimi artar.

ERKEN ATEŞLEME

Yanma odasında; sıkıştırılmış karışımın, buji ateşlemeden kendi kendine yanmaya başlamasıdır.

Karbon birikintisi, yanma odası hacmini küçültüp, sıkıştırma oranını arttırdığından erken ateşlemeye neden olur. Silindir kapak contasının içeri doğru taşma yapması, soğutma sisteminin yeterli çalışmaması, taşlama sonucu çok incelmiş supap tablası kenarları, rektifiye edilmiş silindirlerde, silindir ağız kenarlarının pahlanmamış olması erken ateşlemeye neden olur.

MOTOR VERİMLERİ

Alınan işin, verilen işe oranına verim denir.

Verim, daima %100 ‘den küçük olur. Verilen işin aynen kazanılması hiç bir şekilde mümkün olmaz. Bunun nedeni, meydana gelen kayıplardır.

Hacimsel ( Volumetrik ) verim

Emme zamanında; silindirlere giren karışım hacminin, silindir hacmi oranına denir.

Motor gücüne ve torkuna etki eden nedenlerin başında gelir. Bu verim artarsa, motor gücü ve torku da artar.

Hacimsel verim; emme supapı düzenleniş şekline, havanın ve motorun sıcaklığına, atmosferik basınca, motorun devrine ve gaz kelebeği açıklık miktarına bağlıdır.

Mekanik verim

Karışımın silindirde yanması sonucu, oluşan güç ” Pi ” iç güçtür.

Bu güç, krank milinden alınan çıkış gücünden ” Pe ” daima büyüktür.

İç güç; krank milinden alınıncaya kadar piston, segman ve silindir yüzeyinde ve yataklardaki sürtünmeyi yenmek için bir çok kayıplara uğrar.

Mekanik verim, silindirler içinde elde edilen gücün yüzde olarak ne kadar harcandığını ve faydalı güce dönüştüğünü gösteren bir verimdir.

Çalışma dökümanı olarak indir.