Arkadaşlar,
Burada hepimizin kullndığı ortak bir makine olan traktörlerin %99,99 u günümüzde dizel motorlar ile çalışmaktadır. Şimdi bu dizel motorlar konusunda biraz teknik bilgi vererek konuyu daha iyi anlamamızı, kullandığımız bir çok terimin ne anlama geldiğini anlatmak istedim. Bu konuda derin tecrübe sahibi abimiz Sn. Atilla EFE ve Sn.Ferruh Usta ' nında desteklerini özellikle bekliyorum.
Bazı Terimler;
Kurs (Strok), Piston Yolu: Pistonun; alt ölü nokta ile üst ölü nokta arasında almış olduğu yola kurs veya piston yolu denir.
Silindir (Kurs) Hacmi: Pistonun alt ölü noktadan üst ölü noktaya kadar silindir içerisinde hareket ettiği alana silindir Hacmi denir. Diğer bir deyişle, iki ölü nokta arasında kalan hacimdir.
Silindir Hacmi: Silindir (kurs hacmi) ile yanma odası hacminin toplamına eşittir.Diğer bir deyişle;piston alt ölü noktada iken üzerinde kalan hacimdir.
Toplam Silindir Hacmi: Silindir hacmi ile motorun silindir sayısının çarpımına eşittir.
Toplam Kurs Hacmi: Silindir (kurs) hacmi ile motorun silindir sayısının çarpımına eşittir.
Zaman: Pistonun, silindir içerisinde iki ölü nokta arasında yaptığı bir harekete zaman denir.Başka bir deyişle, dört zamanlı bir motorda, krank milinin 180 derecelik dönme hareketi ile pistonun iki ölü nokta arasında yaptığı bir harekettir.Bir zaman teorik olarak 180 derece devam eder.
Yanma Odası (sıkıştırma odası) Hacmi: Piston üst ölü noktada iken, silindir kapağı ile pistonun üst yüzeyi arasında kalan hacimdir.
Çevrim: Bir motorda iş elde etmek için tekrarlanma işleminden meydana gelen olayların toplamına bir çevrim denir.
Günümüze kadar geçen süreç içersinde dizel motorları çalışma prensipleri değişmemesine rağmen yardımcı sistemler üzerinde yapılan değişikliklerle dizel motorlarda çok hızlı değişimler olmuştur. Gelişmeler son yıllarda hız kazanmıştır.
4 zamanlı bir motorun çalışması, aşağıdaki şekilde gerçekleşir;
2.1. Emme Zamanı
Emme zamanı başlangıcında piston ÜON da bulunur. Pistonun ÜON dan AÖN ye doğru harekete başlaması ile emme supabı açılır. Başlangıçta emme supabı açıldığında; piston ÜON da iken üzerindeki basınç normal atmosferik basınca hacim ise yanma odası hacmine eşittir. Piston AÖN ya doğru hareket ettikçe; silindir hacmi büyüyeceğinden basınç düşmesi olacaktır. Silindir içerisindeki meydana gelen bu basınç düşüklüğü (vakum) nedeni ile karbüratörden 15/1 oranında yakıt ile karışan hava (1 kısım benzin,15 kısım hava) emme
mani foldu ve emme supabından geçerek silindirlere dolar. Piston AÖN ya gelince emme supabı kapanır. Bu anda emme sonu basıncı 0,90 kg/cm2 ye kadar düşmüştür. Emme supabının kapanması ile birinci zaman yani emme zamanı sona ermiştir.
2.2. Sıkıştırma Zamanı
Emme supabının kapatılması ile silindire emilmiş olan karışımın dış hava ile ilgisi kesilir. Sıkıştırma zamanı başlangıcında piston AÖN den ÜON ye doğru hareket ederken her iki supap kapalıdır. Piston ÜON ya ilerledikçe silindir hacmi küçüleceğinden karışım
sıkıştırılmaya başlar. Sıkıştırılan karışımın basıncı ve ısısı sıkıştırma oranına bağlı olarak artar. Sıkıştırma oranının büyümesi sıkıştırma sonu basıncı ve sıcaklığının artmasına neden olur. Sıkıştırma sona erdiği anda yani piston ÜÖN ta da iken sıkıştırma sonucu basıncı
ortalama olarak (7 kg/cm2-12kg/cm2) sıkıştırma sonu sıcaklığı 300 0C – 500 0C arasında değişir. Piston ÜÖN sıkıştırma sonu sıcaklığı 300 0C – 500 0C arasında değişir. Piston ÜÖNya geldiği zaman bir buji vasıtası ile karışım ateşlenir. Yanan karışımın artan basıncı ile piston AÖN ya doğru itilir. Motor rejimine göre avans ayarlaması ya otomatik olarak ya da elle yapılır.
2.3. İş Zamanı
Benzin motorlarında karışım buji ile ateşlenmesi sonucu yanma başlar. Yanma nedeni ile karışımın basıncı ve ısısı artar. Bu basıncın değeri sıkıştırma oranına ve yakıt kalitesine bağlı olarak 35 kg/cm 2 dır. Artan bu basınç pistonu ÜÖN den AÖN ya doğru iter. Pistonu
iten toplum kuvvet piston yüzey alanına ve yanma sonu basıncına göre değişir. Piston yüzey alanına ve yanma sonucunda piston AÖN ya yaklaştıkça üzerindeki hacim büyüyeceği için basınç bu büyümeye orantılı olarak azalır. Bu zamanda yanma sonu elde edilen enerji krank
miline (ana mil) iletildiği için elde edilmiş olur. Bu nedenle 3. zamanı iş veya güç zamanı da denir. Piston AÖN ya geldiğinde egzoz supabı açılır ve iş zamanı sona ermiş olur.
2.4. Egzoz Zamanı
İş zamanın sonunda piston hızı sıfıra iner(AÖN da olduğu anda). Artık yanmış gazların tüm enerjisinden yararlanmış olup geriye kalan gazların dışarı atılması gerekir. Piston ÜÖN ya gelirken egzoz supabı açık olduğundan işi biten egzoz gazlarının egzoz mani
foldu yolu ile dışarıya atar. 3. Zamanın sonunda egzoz supabı açılsa da silindir içindeki yanmış gazları çıkmaya fırsat bulmadan sıkıştırmaya başlar. 4. zaman süresi içinde yanmış gazların hepsini boşaltmak mümkün değildir. Bütün bu sebeplerden dolayı egzoz mümkün
olduğu kadar erken başlatmalı bunu içinde egzoz supabına 3. zamanın sonuna doğru açmaya başlamalıdır. Buradan da motorun dönme hızına göre alt ölü noktadan 30 0 ile 500 arasında bir egzoz avansı vermek gerekir. 4. zamanın sonunda egzoz supabının kapanmasında
gazların ataleti rol oynar. Onun için silindir içindeki gazların tamamen temizlemek maksadı ile egzoz supabına üst ölü noktadan biraz sonra kapatmak icap eder. Kapanmada bu gecikme 50 ile 150 Derecedir.
Dizel motor parçaları;
Krank mili
Krank mili motorun ana milidir. Krank mili ana yatak kepleri ile ana muylularından motor gövdesine bağlanır. Pistonu üzerinde taşıyan biyel kolu da krank milinin kol muylularına bağlanır. Pistonlar iş zamanında yakıtın yanması sonucu ortaya çıkan itme kuvvetini biyel kolu yardımıyla krank miline iletirler. Pistonların doğrusal hareketini dairesel harekete dönüştürürler ve arka tarafına
bağlanan volan yardımıyla gerekli yerlere iletirler. Genellikle dövme ya da döküm çelikten yapılırlar. Yataklar içerisinde dönen kısımları özel olarak sertleştirilir.
Kam Mili
Krank milinden hareket alır. Üzerinde bulunan çıkıntılar yardımıyla supapların açılmasını sağlar. Bazı motorlarda üzerinde bulunan dişli yardımıyla distribütörü ve yağ pompasını hareket ettirir. Döküm yada dövme çelikten yapılırlar kam ve yatak yüzeyi özel olarak sertleştirilir.
Motor Bloğu
Motorun ana gövdesidir. Silindirler bu gövde üzerinde bulunur. Pistonlar silindirler içerisine takılırlar. Krank mili motor bloğu üzerinde bulunan ana yataklara bağlanır. Bazı motorlarda kam mili de motor bloğuna takılır. Silindir kapağı motor bloğunun üst tarafını, karter ise motor bloğunun alt tarafını kapatır. Birçok motor parçası blok üzerine takılmaktadır. Motor blokları dökme demirden veya alüminyum
alaşımından yapılırlar. Motorun soğumasını sağlamak amacıyla su ile soğutmalı motor bloklarında su kanalları da bulunmaktadır.
Silindir kapağı
Silindir kapakları alüminyum alaşımı veya dökme demirden yapılırlar. Silindir kapak cıvatalarıyla motor bloğuna bağlanır. Pistonlar ile birlikte yanma odasını oluştururlar. Supaplar ve bazı motorlarda kam milleri silindir kapağı üzerinde bulunur. Soğuması için içerisinde su kanalları bulunmaktadır. Dizel motorlarında enjektörler, benzin motorlarında bujiler silindir kapağı üzerinde bulunur. Emme ve egzoz manifoldları
silindir kapağına bağlanır. Her silindire en az bir egzoz ve bir emme supabı vardır.
Piston Ve Piston Kolu (Biyel)
Silindir içerisinde aşağı yukarı hareket ederek zamanların meydana gelmesini sağlar. Piston, piston pimi yardımıyla biyel koluna bağlanır. İş zamanında üzerine gelen basınç kuvvetini biyel kolu yardımıyla krank miline aktararak motorun dönmesini sağlar. Gaz kaçaklarının önlenmesi için üzerinde kompresyon segmanlan, yağlama amacıyla da yağ segmanı bulunur. Pistonun silindir içerisinde gittiği en alt nokta ile en üst nokta arası piston kursu, bu iki nokta arasındaki hacim de kurs hacmi olarak tanımlanır. Toplam silindir hacmine yanma odası hacmi de dahildir. Günümüz motorlarında kullanılan pistonlar genel olarak alüminyum alaşımından yapılır. Biyel kollan dövme yada dökme çelikten yapılırlar, pim ile pistona ve biyel kepi yardımı ile de krank miline bağlanırlar.
Supaplar
Her motorda emme ve egzoz olmak üzere iki çeşit supap bulunur. Emme ve egzoz supapları kam mili yardımıyla açılır. Üzerinde bulunan yaylar tarafından da kapanması sağlanır. Bir silindire ait bir emme ve bir egzoz supabı bulunmakla birlikte yeni teknolojiye sahip motorlarda bir silindire ait iki emme ve iki egzoz supabı uygulaması oldukça yaygındır. Örneğin, dört silindirli on altı supaplı (valflı) motorlarda bir silindire ait emme ve iki egzoz supabı bulunmaktadır. Emme supapları emme zamanında açılarak silindire benzin hava karışımı alınmasını sağlar, egzoz supapları ise egzoz zamanında açılarak silindirde yanmış bulunan gazların dışarıya atılmasını sağlar. Her silindire ait iki emme ve iki egzoz supabı bulunmaktadır.
Volan
Motorun krank miline bağlanır. İş zamanında krank milinden aldığı enerji ile motorun çalışma sürekliliğini sağlar. Üzerine bağlanan kavrama tertibatı ile motorun hareketinin aktarma oranlarına iletilmesini sağlar. Aynı zamanda üzerindeki dişli ile marş motorundan hareket alarak motorun ilk harekete geçmesini sağlar.
Bu konu ile ilgili, özellikle commonrail sisteminin açıklamasınıda ileriki zamanlarda anlatmaya çalışacağım. Bu konuda alman BOSCH firması ve Japon DENSO firmalarının yaptığı çalışmaları da özellikle 2006 yılında Japonya ' da düzenlenen JİMTOF fuarında ziyaret ettiğimde edindiğim bilgileride umarım paylaşırız.
Şimdi konuyu biraz açmak için bir soru; aynı güçte ,aynı devir sayısında , olan 1 silindirli dizelinmi volan çapı ve kütlesi daha büyük olur yoksa 2 silindirli dizelin mi?
Saygılar!
Burada hepimizin kullndığı ortak bir makine olan traktörlerin %99,99 u günümüzde dizel motorlar ile çalışmaktadır. Şimdi bu dizel motorlar konusunda biraz teknik bilgi vererek konuyu daha iyi anlamamızı, kullandığımız bir çok terimin ne anlama geldiğini anlatmak istedim. Bu konuda derin tecrübe sahibi abimiz Sn. Atilla EFE ve Sn.Ferruh Usta ' nında desteklerini özellikle bekliyorum.
Bazı Terimler;
Kurs (Strok), Piston Yolu: Pistonun; alt ölü nokta ile üst ölü nokta arasında almış olduğu yola kurs veya piston yolu denir.
Silindir (Kurs) Hacmi: Pistonun alt ölü noktadan üst ölü noktaya kadar silindir içerisinde hareket ettiği alana silindir Hacmi denir. Diğer bir deyişle, iki ölü nokta arasında kalan hacimdir.
Silindir Hacmi: Silindir (kurs hacmi) ile yanma odası hacminin toplamına eşittir.Diğer bir deyişle;piston alt ölü noktada iken üzerinde kalan hacimdir.
Toplam Silindir Hacmi: Silindir hacmi ile motorun silindir sayısının çarpımına eşittir.
Toplam Kurs Hacmi: Silindir (kurs) hacmi ile motorun silindir sayısının çarpımına eşittir.
Zaman: Pistonun, silindir içerisinde iki ölü nokta arasında yaptığı bir harekete zaman denir.Başka bir deyişle, dört zamanlı bir motorda, krank milinin 180 derecelik dönme hareketi ile pistonun iki ölü nokta arasında yaptığı bir harekettir.Bir zaman teorik olarak 180 derece devam eder.
Yanma Odası (sıkıştırma odası) Hacmi: Piston üst ölü noktada iken, silindir kapağı ile pistonun üst yüzeyi arasında kalan hacimdir.
Çevrim: Bir motorda iş elde etmek için tekrarlanma işleminden meydana gelen olayların toplamına bir çevrim denir.
Günümüze kadar geçen süreç içersinde dizel motorları çalışma prensipleri değişmemesine rağmen yardımcı sistemler üzerinde yapılan değişikliklerle dizel motorlarda çok hızlı değişimler olmuştur. Gelişmeler son yıllarda hız kazanmıştır.
4 zamanlı bir motorun çalışması, aşağıdaki şekilde gerçekleşir;
2.1. Emme Zamanı
Emme zamanı başlangıcında piston ÜON da bulunur. Pistonun ÜON dan AÖN ye doğru harekete başlaması ile emme supabı açılır. Başlangıçta emme supabı açıldığında; piston ÜON da iken üzerindeki basınç normal atmosferik basınca hacim ise yanma odası hacmine eşittir. Piston AÖN ya doğru hareket ettikçe; silindir hacmi büyüyeceğinden basınç düşmesi olacaktır. Silindir içerisindeki meydana gelen bu basınç düşüklüğü (vakum) nedeni ile karbüratörden 15/1 oranında yakıt ile karışan hava (1 kısım benzin,15 kısım hava) emme
mani foldu ve emme supabından geçerek silindirlere dolar. Piston AÖN ya gelince emme supabı kapanır. Bu anda emme sonu basıncı 0,90 kg/cm2 ye kadar düşmüştür. Emme supabının kapanması ile birinci zaman yani emme zamanı sona ermiştir.
2.2. Sıkıştırma Zamanı
Emme supabının kapatılması ile silindire emilmiş olan karışımın dış hava ile ilgisi kesilir. Sıkıştırma zamanı başlangıcında piston AÖN den ÜON ye doğru hareket ederken her iki supap kapalıdır. Piston ÜON ya ilerledikçe silindir hacmi küçüleceğinden karışım
sıkıştırılmaya başlar. Sıkıştırılan karışımın basıncı ve ısısı sıkıştırma oranına bağlı olarak artar. Sıkıştırma oranının büyümesi sıkıştırma sonu basıncı ve sıcaklığının artmasına neden olur. Sıkıştırma sona erdiği anda yani piston ÜÖN ta da iken sıkıştırma sonucu basıncı
ortalama olarak (7 kg/cm2-12kg/cm2) sıkıştırma sonu sıcaklığı 300 0C – 500 0C arasında değişir. Piston ÜÖN sıkıştırma sonu sıcaklığı 300 0C – 500 0C arasında değişir. Piston ÜÖNya geldiği zaman bir buji vasıtası ile karışım ateşlenir. Yanan karışımın artan basıncı ile piston AÖN ya doğru itilir. Motor rejimine göre avans ayarlaması ya otomatik olarak ya da elle yapılır.
2.3. İş Zamanı
Benzin motorlarında karışım buji ile ateşlenmesi sonucu yanma başlar. Yanma nedeni ile karışımın basıncı ve ısısı artar. Bu basıncın değeri sıkıştırma oranına ve yakıt kalitesine bağlı olarak 35 kg/cm 2 dır. Artan bu basınç pistonu ÜÖN den AÖN ya doğru iter. Pistonu
iten toplum kuvvet piston yüzey alanına ve yanma sonu basıncına göre değişir. Piston yüzey alanına ve yanma sonucunda piston AÖN ya yaklaştıkça üzerindeki hacim büyüyeceği için basınç bu büyümeye orantılı olarak azalır. Bu zamanda yanma sonu elde edilen enerji krank
miline (ana mil) iletildiği için elde edilmiş olur. Bu nedenle 3. zamanı iş veya güç zamanı da denir. Piston AÖN ya geldiğinde egzoz supabı açılır ve iş zamanı sona ermiş olur.
2.4. Egzoz Zamanı
İş zamanın sonunda piston hızı sıfıra iner(AÖN da olduğu anda). Artık yanmış gazların tüm enerjisinden yararlanmış olup geriye kalan gazların dışarı atılması gerekir. Piston ÜÖN ya gelirken egzoz supabı açık olduğundan işi biten egzoz gazlarının egzoz mani
foldu yolu ile dışarıya atar. 3. Zamanın sonunda egzoz supabı açılsa da silindir içindeki yanmış gazları çıkmaya fırsat bulmadan sıkıştırmaya başlar. 4. zaman süresi içinde yanmış gazların hepsini boşaltmak mümkün değildir. Bütün bu sebeplerden dolayı egzoz mümkün
olduğu kadar erken başlatmalı bunu içinde egzoz supabına 3. zamanın sonuna doğru açmaya başlamalıdır. Buradan da motorun dönme hızına göre alt ölü noktadan 30 0 ile 500 arasında bir egzoz avansı vermek gerekir. 4. zamanın sonunda egzoz supabının kapanmasında
gazların ataleti rol oynar. Onun için silindir içindeki gazların tamamen temizlemek maksadı ile egzoz supabına üst ölü noktadan biraz sonra kapatmak icap eder. Kapanmada bu gecikme 50 ile 150 Derecedir.
Dizel motor parçaları;
Krank mili
Krank mili motorun ana milidir. Krank mili ana yatak kepleri ile ana muylularından motor gövdesine bağlanır. Pistonu üzerinde taşıyan biyel kolu da krank milinin kol muylularına bağlanır. Pistonlar iş zamanında yakıtın yanması sonucu ortaya çıkan itme kuvvetini biyel kolu yardımıyla krank miline iletirler. Pistonların doğrusal hareketini dairesel harekete dönüştürürler ve arka tarafına
bağlanan volan yardımıyla gerekli yerlere iletirler. Genellikle dövme ya da döküm çelikten yapılırlar. Yataklar içerisinde dönen kısımları özel olarak sertleştirilir.
Kam Mili
Krank milinden hareket alır. Üzerinde bulunan çıkıntılar yardımıyla supapların açılmasını sağlar. Bazı motorlarda üzerinde bulunan dişli yardımıyla distribütörü ve yağ pompasını hareket ettirir. Döküm yada dövme çelikten yapılırlar kam ve yatak yüzeyi özel olarak sertleştirilir.
Motor Bloğu
Motorun ana gövdesidir. Silindirler bu gövde üzerinde bulunur. Pistonlar silindirler içerisine takılırlar. Krank mili motor bloğu üzerinde bulunan ana yataklara bağlanır. Bazı motorlarda kam mili de motor bloğuna takılır. Silindir kapağı motor bloğunun üst tarafını, karter ise motor bloğunun alt tarafını kapatır. Birçok motor parçası blok üzerine takılmaktadır. Motor blokları dökme demirden veya alüminyum
alaşımından yapılırlar. Motorun soğumasını sağlamak amacıyla su ile soğutmalı motor bloklarında su kanalları da bulunmaktadır.
Silindir kapağı
Silindir kapakları alüminyum alaşımı veya dökme demirden yapılırlar. Silindir kapak cıvatalarıyla motor bloğuna bağlanır. Pistonlar ile birlikte yanma odasını oluştururlar. Supaplar ve bazı motorlarda kam milleri silindir kapağı üzerinde bulunur. Soğuması için içerisinde su kanalları bulunmaktadır. Dizel motorlarında enjektörler, benzin motorlarında bujiler silindir kapağı üzerinde bulunur. Emme ve egzoz manifoldları
silindir kapağına bağlanır. Her silindire en az bir egzoz ve bir emme supabı vardır.
Piston Ve Piston Kolu (Biyel)
Silindir içerisinde aşağı yukarı hareket ederek zamanların meydana gelmesini sağlar. Piston, piston pimi yardımıyla biyel koluna bağlanır. İş zamanında üzerine gelen basınç kuvvetini biyel kolu yardımıyla krank miline aktararak motorun dönmesini sağlar. Gaz kaçaklarının önlenmesi için üzerinde kompresyon segmanlan, yağlama amacıyla da yağ segmanı bulunur. Pistonun silindir içerisinde gittiği en alt nokta ile en üst nokta arası piston kursu, bu iki nokta arasındaki hacim de kurs hacmi olarak tanımlanır. Toplam silindir hacmine yanma odası hacmi de dahildir. Günümüz motorlarında kullanılan pistonlar genel olarak alüminyum alaşımından yapılır. Biyel kollan dövme yada dökme çelikten yapılırlar, pim ile pistona ve biyel kepi yardımı ile de krank miline bağlanırlar.
Supaplar
Her motorda emme ve egzoz olmak üzere iki çeşit supap bulunur. Emme ve egzoz supapları kam mili yardımıyla açılır. Üzerinde bulunan yaylar tarafından da kapanması sağlanır. Bir silindire ait bir emme ve bir egzoz supabı bulunmakla birlikte yeni teknolojiye sahip motorlarda bir silindire ait iki emme ve iki egzoz supabı uygulaması oldukça yaygındır. Örneğin, dört silindirli on altı supaplı (valflı) motorlarda bir silindire ait emme ve iki egzoz supabı bulunmaktadır. Emme supapları emme zamanında açılarak silindire benzin hava karışımı alınmasını sağlar, egzoz supapları ise egzoz zamanında açılarak silindirde yanmış bulunan gazların dışarıya atılmasını sağlar. Her silindire ait iki emme ve iki egzoz supabı bulunmaktadır.
Volan
Motorun krank miline bağlanır. İş zamanında krank milinden aldığı enerji ile motorun çalışma sürekliliğini sağlar. Üzerine bağlanan kavrama tertibatı ile motorun hareketinin aktarma oranlarına iletilmesini sağlar. Aynı zamanda üzerindeki dişli ile marş motorundan hareket alarak motorun ilk harekete geçmesini sağlar.
Bu konu ile ilgili, özellikle commonrail sisteminin açıklamasınıda ileriki zamanlarda anlatmaya çalışacağım. Bu konuda alman BOSCH firması ve Japon DENSO firmalarının yaptığı çalışmaları da özellikle 2006 yılında Japonya ' da düzenlenen JİMTOF fuarında ziyaret ettiğimde edindiğim bilgileride umarım paylaşırız.
Şimdi konuyu biraz açmak için bir soru; aynı güçte ,aynı devir sayısında , olan 1 silindirli dizelinmi volan çapı ve kütlesi daha büyük olur yoksa 2 silindirli dizelin mi?
Saygılar!
