Bir noktadan başka bir noktaya hızlı bir şekilde ulaşmak için en çok kullanılan araçların başında gelen arabalar, uzun yıllardan beri sayısız mühendisin üzerinde çalışarak geliştirdiği çok karmaşık aletlerdir. Bir arabanın hareket edebilmesi için yüzlerce parçanın uyum içerisinde çalışması gerekir. Elbette bu karmaşıklığın içerisinde de bir düzen olduğunu bilmemiz gerekiyor. Zaten düzen olmasaydı bu araçların çalışma devamlılığı sağlanamazdı. Bu içerikle başlayacağımız yeni serimizde sizlere arabalarda bulunan parçaları detaylı bir şekilde tanıtmaya çalışacağız.
Her yaştan ve ilgiden insanın zorlanmadan anlayabilmesi için en basit haliyle anlatmaya çalışacağım bu serinin ilk bölümünde arabanın en pahalı parçası, adeta kalbi olan motorlara değineceğim. Çeşitli enerji maddeleriyle bir arabanın hareket etmesini sağlayan motorlar, bu yazımızı tamamladıktan sonra sizin için bilinmeyen olmaktan çıkacak. O zaman hızlıca motor ve derinliklerine inelim.
Araçlarımızda bulunan motorlar nasıl çalışır ve hangi parçalara sahiptir?
- Motor nedir?
- Arabalarımızda bulunan içten yanmalı motorun tarihi ne, hangi varyasyonları var?
- Tasarımına göre içten yanmalı motorlar
- Wenkel motoru (Rotary motor)
- Pistonlu motor
- Yakıt kullanımına göre motorlar
- İçten yanmalı motorlarda hangi parçalar bulunur ve bu parçaların işlevleri nelerdir?
- Silindir bloğu (motor bloğu) nedir?
- Silindir kapağı ve silindir contası nedir?
- Piston nedir?
- Piston kolu (Biyel kolu) nedir?
- Krank mili nedir?
- Kam mili (Eksantrik mil) nedir?
- Subaplar nedir?
- Radyatör nedir?
- Su pompası (Devirdaim) nedir?
- Yakıt pompası nedir?
- Karbüratör nedir?
- Hava filtresi nedir?
- Manifold nedir?
- Karter nedir?
- Yağ pompası nedir?
- Yağ filtresi nedir?
- Buji nedir?
- Şarj dinamosu nedir?
- Endüksiyon bobini nedir?
- Konjektör (Regülatör) nedir?
- Motor distrübitörü nedir?
- Marş motoru nedir?
- Enjeksiyon pompası nedir?
- Enjektör nedir?
- Geleceğin motorları olarak gösterilen elektrikli motorlara yakından bakalım
- Stator nedir?
- Rotor nedir?
- Hibrit araçlar nedir, çalışma prensipleri nelerdir?
Motor nedir, ne işe yarar?
Adını sık sık duyduğumuz motorlar tam olarak nedir diye hiç düşündünüz mü? Motorları en basit haliyle düşünürsek bir enerji formunu (elektrik, benzin, dizel, LPG) alıp bunu mekanik enerjiye çeviren aparatlardır. Bu mekanik enerji de arabalarımızda hareket etmeyi sağlamak için kullanılıyor. İşin özünde araçlarda kullanılan 2 tür motor var. Bunlardan ilki büyük çoğunluğu sağlayan içten yanmalı motorlar. Diğeri ise geleceğin teknolojisi olan elektrik motorları. Elbette bu motorlar da kendi içinde yaktığı yakıta ve mekaniğine göre ayrılabiliyor. Tüm bunlara yazının devamında değineceğiz.
Elbette elektrik motorundan da bahsedeceğiz, ancak bu yazımızda asıl odaklanacağımız nokta içten yanmalı motorlar olacak. Ülkemizde kullanılan arabaların hemen hemen tamamı içten yanmalı motora sahip olduğundan bu motorları öğrenmenin daha önemli olduğunu düşünüyorum. Yazımızın sonunda elektrikli motorlarla ilgili bilgilere de ulaşabileceğinizi hatırlatalım.
Arabalarımızda bulunan içten yanmalı motorun tarihi ne, hangi varyasyonları var?
Tarihi tahmin edeceğinizden eskiye dayanan içten yanmalı motorlar, ilk olarak Parisli fizikçi Christiaan Huygens ve asistanı Denis Papin tarafından 1673'te geliştirildi. Belçikalı mühendis Etienne Lenoir ise 1859'da "Gazlı ve genleşmiş havalı motor" adı altında iki zamana sahip içten yanmalı motorun patentini alıp 1860 yılında elektrik ile ateşlenip su ile soğutulan ilk içten yanmalı motoru geliştirdi.
İçten yanmalı motorun bu kısa tarihini geride bıraktığımıza göre çalışma prensibine bakalım. İçten yanmalı motorlar; hava ile yakıt karışımını yakıt odasına alıp sıkıştırarak ateşleyen ve bunun sonucunda enerji elde eden motorlardır. Elbette bu işlemi yaparken devreye sayısız adım giriyor, ancak en basit haliyle yukarıdaki gibi özetleyebiliriz. Günümüzde tasarım türlerine göre iki adet içten yanmalı motor türü vardır. Bunlar; pistonlu motor ve rotary motordur.
Tasarımına göre içten yanmalı motorlar
Wenkel motoru (Rotary motor)
Gerek sık sık bakıma ihtiyaç duyması gerekse de yüksek yakıt tüketimi nedeniyle son yıllarda artık kullanılmayan bu motor türü, pistonlu motorlardan çok daha farklı bir yanma süreci geçiriyor. 20. yy'da icat edilen tek içten yanmalı motor tipi olan Wenkel motoru, güç / hacim bakımından pistonlu motorlardan uzun yıllar boyunca daha iyi durumda oldu. Bu motorların son temsilcisinin 2000'li yılların başında üretildiği düşünüldüğünde pistonlu motorların onu geçmek için uzun yıllar uğraştığını görüyoruz.
Wankel motorunun çalışma prensibine baktığımızda orta kısma yerleştirilmiş üçgen rotorun aldığı konuma göre yakıt ve havayı alıp sıkıştırıp yakarak egzozdan dışarı attığını görüyoruz. Pistonlu motorlar gibi 4 zamana sahip bu motor; emme, sıkıştırma, yanma ve egzoz zamanlarını sırasıyla gerçekleştiriyor.
Pistonlu motor
Pistonlu motorlar, günümüzde en sık gördüğümüz motor türüdür. Motorun silindir sayısına göre pistonlar çeşitli noktalara yerleştirilir. Günümüzde kabul gören motor türü olduğu için yazının devamında bu motoru daha detaylı bir şekilde göreceğiz, ancak genel olarak bahsetmek gerekirse 4 zamanlı olarak çalışır. Bu zamanlarda yakıt ve havayı alıp sıkıştırıp yakarak egzozdan çıkış sağlar. Yakıt olarak benzin veya LPG kullanan motorlarda ateşleme yapması için bujiler yer alırken, dizel motorlarda ise mazotu ısınmış havanın üzerine püskürtmek için enjektör yer alır.
Yakıt kullanımına göre motorlar
Motorlar enerji üretmek için bir yakıta ihtiyaç duyarlar. Yakıtlarına göre de motorlarda bazı değişiklikler olur. Motorun çalışma prensibini etkileyen yakıt kullanımına göre motorlara baktığımızda karşımıza 2+1 çeşit motor tipi çıkıyor. Bunlardan ilki dizel, yani motorinle çalışan motorlardır. Bunun dışında benzinle çalışan motor tipi en yaygın olanıdır. Ayrıca benzinli motorlar LPG sistemiyle çalışabilir. Ülkemizdeki benzinli araçların çok büyük bir kısmında benzinin yükselen fiyatının da etkisiyle LPG taktırılması yaygındır.
İçten yanmalı motorlarda hangi parçalar bulunur ve bu parçaların işlevleri nelerdir?
Şimdi geldik içten yanmalı motorların parçalarına ve bu parçaların ne işe yaradığına. Pistonlu bir motorun içerisinde her biri ayrı hayati öneme sahip çok fazla parça vardır. Bu parçaların biri bile düzgün çalışmasa motor işlevini tam olarak yerine getiremez. Bu sebeple bu parçaları iyi tanımamız gerekiyor.
Silindir bloğu (motor bloğu) nedir, ne işe yarar?
Motor bloğu, motorun pek çok parçasını içerisinde barındıran asıl gövdeyi oluşturur. Bilgisayar donanımlarından örnek vermek gerekirse bu parçanın anakart ile eşleştiğini söyleyebiliriz. İçerisinde silindir, krank, marş motoru gibi parçalar da dahil olmak üzere pek çok motor parçasını stabil bir şekilde tutmaya yarar.
Silindir kapağı ve silindir contası nedir, ne işe yarar?
Silindir bloğunun üzerini kapatan bu kapak, motorun tamamen kapanmasını sağlar. Üzerinde; benzinli motorlarda buji, dizel motorlarda ise enjektörleri taşır. Ayrıca subap mekanizması da silindir kapağında bulunur ve yanma odalarının çevresinde su kanalları bulunur.
Piston nedir, ne işe yarar?
Pistonlar, silindir bloğunun içerisindeki boşluklarda sürekli hareket eden ve bu sayede zamanların oluşmasını sağlayan parçalardır.
Piston kolu (Biyel kolu) nedir, ne işe yarar?
Piston kolu, adından da anlayabileceğiniz gibi pistonların hareket etmesini sağlayan parçadır. Pistondan alınan dikey gücü krank miline ileten piston kolu, bu sayede motorun çalışmasının devamlılığını sağlar.
Krank mili nedir, ne işe yarar?
Krank mili, pistonların piston koluna ilettiği dikey hareketi dairesel bir dönüş hareketine çevirmeye yarar. Krank milinin ön ucunda bulunan dişli kam miline hareket verirken kasnak ise su pompası ile alternatöre hareket sağlar.
Kam mili (Eksantrik mil) nedir, ne işe yarar?
Kam mili, motorun en önemli parçalarından biridir. Piston subaplarının zamanlamasından sorumlu olan kam mili, triger kayışı veya zincirle hareketini sağlayarak motorda bulunan tüm silindirlerin zamanlarını sorunsuz bir şekilde sürdürmeye devam etmesini sağlar.
Subaplar nedir, ne işe yarar?
Emme ve eksoz olmak üzere iki farklı subap vardır. Emme subapları benzinli ve LPG'li araçlarda benzin ve hava karışımının silindire girmesini sağlar. Dizel araçlarda ise emme subabının görevi sadece havayı silindirin içine sokmaktır. Eksoz subapları ise yanma sonucunda oluşan gazın silindirin dışına atılmasını sağlar.
Radyatör nedir, ne işe yarar?
Radyatör, sürekli yüksek devirlerde çalışan motor parçalarının su yoluyla soğutulmasını sağlar. Deposundaki suyu bir pervane yardımıyla sürekli soğutan radyatör, motorun hararet yapmaması için gerekli olan çok önemli bir parçadır.
Su pompası (Devirdaim) nedir, ne işe yarar?
Radyatörün deposundaki suyu motora götüren ve oradaki suyun yeniden radyatöre gelmesini sağlayan su pompası, suyun motor içerisinde devirdaim yapmasını sağlayan kendi motoruna sahip bir parçadır.
Yakıt pompası nedir, ne işe yarar?
Yakıt pompası, benzin deposundaki yakıtı alarak yakıt ile havanın karışımının yapılacağı karbüratöre pompalamayı sağlar.
Karbüratör nedir, ne işe yarar?
Araçlarımızda gücü sağlayan enerji yakıt ve hava karışımı ile sağlanır. Karbüratör ise sürücünün istediği miktarda benzin ve havayı buhar halinde karıştırır.
Hava filtresi nedir, ne işe yarar?
Dışarıdan motor içerisine alınan havayı temizleyen hava filtresi, motorun içinin sürekli temiz kalmasını sağlar.
Manifoldlar nedir, ne işe yarar?
Motorlarda emme ve eksoz olmak üzere iki farklı manifold bulunur. Emme manifoldu; karbüratörde karışmış olan benzin ve hava karışımını silindirlere dağıtırken eksoz manifoldu ise yanma sonunda oluşan gazları toplayarak eksoz borusuna bırakır.
Karter nedir, ne işe yarar?
Karter, silindir bloğunun alt kısmında bulunan koruyucu parçadır. Ayrıca motor yağı da karterde tutulur.
Yağ pompası nedir, ne işe yarar?
Yağ pompası, karterdeki yağı emerek yağlanması gereken tüm motor parçalarına yağı ulaştıran bir parçadır.
Yağ filtresi nedir, ne işe yarar?
Yağ filtresi, motorun herhangi bir aşınma yaşamadan sağlıklı bir şekilde çalışabilmesi için gerekli olan yağı temizleyen aparattır.
Buji nedir, ne işe yarar?
Motorun bir nevi çakmaktaşları olan bujiler, yanma odasında sıkıştırılmış olan benzin - hava karışımını ateşleyen parçadır. Bujiler, arabaların en sık sorun çıkaran parçaları arasında yer alırlar. O sebeple eğer motorun çalışma sesinde bazı takılmalar hissediyorsanız bujileri bir kontrol etmenizi öneriyorum.
Şarj dinamosu nedir, ne işe yarar?
Akü ilk başta gerekli elektrik enerjisini motorun çalışması için gönderir. Motor çalıştıktan sonra ise arabanın diğer elektrik aksamlarına da enerji sağlayacak akünün yeniden şarj olması için devreye şarj dinamosu girer. Şarj dinamosu, mekanik enerjiyi alıp yeniden elektrik enerjisine çevirerek aracın sürekli kalkışa hazır halde olmasını sağlar.
Endüksiyon bobini nedir, ne işe yarar?
Arabanın ilk çalışma anında ihtiyacı olan akımı oluşturmak için gerekli endüksiyon bobini, akümülatörden gelen 12 voltluk doğru akımı 18 - 25 bin volta yükseltir.
Konjektör (Regülatör) nedir, ne işe yarar?
Konjektör, şarj dinamosunun ürettiği akımı ve voltajı ayarlamak için kullanılan küçük bir parçadır.
Motor distrübitörü nedir, ne işe yarar?
Motor distrübitörü, endüksiyon bobiniyle gelen yüksek voltajı bujilere dağıtarak ateşlemeyi sağlar.
Marş motoru nedir, ne işe yarar?
Arabanın anahtarını ilk çevirdiğinizde motorun çalışmasını sağlayan marş motoru, elektrik akımını doğrudan motora vererek ilk hareketi sağlar.
Enjeksiyon pompası nedir, ne işe yarar?
Enjeksiyon pompası, mazotla çalışan araçlarda ateşleme sırasında enjektöre yüksek basınç altında mazot pompalayan parçadır.
Enjektör nedir, ne işe yarar?
Sadece mazotlu araçlarda bulunan enjektörler, enjeksiyon pompasından gelen mazotu ısınmış havanın üzerine püskürten elemandır.
Geleceğin motorları olarak gösterilen elektrikli motorlara yakından bakalım
İçten yanmalı motorların aksine mekanik parçaları bulunmayan elektrik motorları, elektromanyetik enerjiyi doğrudan hareket enerjisine dönüştürüyor. Genel olarak iki bileşenden oluşan bu motorlar, biri sabit diğeri de hareket eden iki parçayla yüksek güçler üretebiliyor. Elektrikli motorlarda bulunan bu iki ana bileşen ise stator ve rotor oluyor.
Stator nedir, ne işe yarar?
Elektrikli motorda manyetik alan oluşturmakla görevli olan stator, motorun hareket etmeyen parçasıdır. Statorda; stator çekirdeği, stator çerçevesi ve bobin bulunur. Stator çekirdeği; içinden elektrik akımı geçen bobinleri korurken stator bobinleri elektromanyetik alan oluşturan binlerce iletken tel bulundurur.
Rotor nedir, ne işe yarar?
Elektrikli motorun hareketli parçası ise rotor kısmıdır. Halka şeklinde bulunan stator çekirdeğinin içinde bulunan rotor, statordaki bobinler tarafından üretilen elektromanyetik alan sayesinde hareketli parçanın dönmesini sağlar. Rotor döndükçe motora bağlı olan çark ve dişlileri hareket ettirip kinetik enerji elde edilmesinin önünü açar.
Hibrit araçlar nedir, çalışma prensipleri nelerdir?
İçten yanmalı motorla elektrikli motorun bir arada çalıştığı hibrit araçlar, tek bir motor yerine iki motorla çalışırlar. Elektrikli araçlar gibi harici olarak şarj edilmesine gerek olmayan hibrit araçlar, içten yanmalı motordan elde edilen güçle kendini şarj eder ve elektrikli araçlara göre daha küçük olan bataryasında bu enerjiyi depolayarak araca ek güç sağlar. Hibrit ve elektrikli araçlarda fren yapıldığında da belirli bir miktara kadar elektrik üretimi yapılabilir.
Arabaların en önemli bileşeni olan motorlarla ilgili içeriğimizin burada sonuna geldik. Peki sizlerin aklına takılan noktalar oldu mu? Düşüncelerinizi yorumlar kısmında bizimle paylaşmayı unutmayın.
