İçten yanmalı motorun ortaya çıkışı, daha önce BUHAR MAKİNASI'nm geliştirilmiş olmasına dayanarak gerçekleşmiştir. Her iki motor da, yakıttan elde edilen enerjiyi ısıya dönüştürüp, bu ısıyı, istenilen işi görmede kullanırlar.
Ancak, buhar makinası dıştan yanmalı bir makinadır. Çünkü yakıt, pistonu içeren silindirde değil, makinanın başka bir bölümünde yanar. Buhar makinasında odun, kömür ve petrol ürünleri gibi, yanabilen herhangi bir yakıt türü kullanılabilir. Çıkan enerji, bir sıvıyı (genellikle su) ısıtır. Sıcak su buharı, kısıtlı bir hacim içinde (silindirde) genleşerek pistonu iter.
İçten yanmalı motordaysa yakıt, yanma odasında. (silindirin üst bölümü) yanar. Yanma, ansızın gerçekleştiğinden, bir patlama oluşturur. Piston patlamayla itilir.
Tarihçe:XVIII. ve XIX. yüzyıllarda buhar makinasında gerçekleştirilen gelişmelerin yanı sıra, mühendislik ve metalürji alanındaki ilerlemeler de, ilk başarılı içten yanmalı motorların yapılmasını olanaklı kıldı: XVIII. yüzyılda James WATT, buhar makina larında pistonun enerji sızdırmasını Önleme amacıyla conta ve segmanlar geliştirdi. Fransız fizikçisi Sadi CARNOT, 1824'te ısı alışverişi biliminin (TERMODİNAMİK) temelini oluşturan kuramları yayınladı. 1800 yılında İngiliz mühendis Henry Maudslay, makinaların duyarlı parçalarını üretecek kapasitede TORNA tezgâhları yaptı. 1850'lerde, petrolün damıtılmasıyla, daha hafif ve verimli yakıtlar elde edildi.
1860'ta Fransız mühendis J.J.E. Lenoir, yakıt olarak aydınlatma gazı (bir tür havagazı) kullanan, yeni ve başarılı bir makina geliştirdi. Bu, gerçekte buhar makinasımn değişik bir türüydü. 1867de de Otto ve Langen, yalnızca bir yönde dönüp, ters yönde güç ileten BİLYA KİLİTLİ KAVRAMA biçimli bir debriyaj içeren ve dişli ile kollar yardımıyla hareketli pistondan aldığı gücü şafta ileten bir makina yaptılar.
1862'de Alphonse Beau de Rochas, günümüzün otomobillerinde de kullanılan dört zamanlı motora ilişkin kuramı yayınladı. De Rochas'nın ileri sürdüğü kuram, karışımın sıcaklığının yükselmesini sağlayan sıkıştırma sürecini kapsıyordu. De Rochas, dört zamanlı motorun, egzoz gazlarının atılıp, karışımın yanma odasına girmesi açısından iki zamanlı motordan daha verimli olduğunu da belirtmişti.
İki za'manlı motorda, yakıtın yanma odasına alınması, yanması ve dışarı atılması, pistonun her gidiş gelişinde (yani krank milinin her dönüşünde) gerçekleşir. Dört zamanlı motordaysa, bu işlem için pistonun iki kez gidip gelmesi (yani, krank milinin iki dönüş yapması) gerekir. İki zamanlı motor krank miline, dört zamanlı motorun iki katı kadar güç aktarır; ama başka etmenler eşit olduğu zaman, dört zamanlı motor, gaz alıp boşaltma yönünden çok daha etkilidir. İki zamanlı motorun bir başka sakıncalı yanı da, yanmayan yakıtın, yanmış gazlarla birlikte dışarı atılması yüzünden, ekonomik olmamasıdır.
1876 yılında Otto ve Langen, «sessiz» Otto motorunu yapmaya başladılar (bu motor eskisine oranla daha sessizdi). Yakıt karışımını yakmadan önce sıkıştıran bu dört zamanlı model, ilk modern içten yanmalı motordu.
Dört zamanlı motor: Dört zamanlı motor şu biçimde çalışır: Pistonun ilk aşağı doğru hareketinde, emme supabı açılır ve yakıt karışımı, yanma odasına dolar. Bunu izleyen yukarı harekette, bütün supaplar kapanır ve yakıt karışımı sıkışır. İkinci aşağı doğru hareket başlamadan hemen önce, yanma işlemi gerçekleşir. BUJİ'nin oluşturduğu bir kıvılcım, yakıt karışmamı ateşler ve genleşen gazlar, pistonu aşağı iter. İkinci yukarı hareketteyse, egzoz supapları açılır ve yanmış gazlar dışarı atılır. Bu yüzden «dört zamanlı» (emme, sıkıştırma, yanma ve egzoz)diye adlandırılır.
Yakıt karışımı, yakıt ile havanın uygun oranda karışmasını sağlayacak biçimde, KARBÜRATÖR tarafından hazırlanır. Yakıt olarak genellikle benzin kullanılır; ama gazyağından (kerosen), uçak yakıtına kadar her türlü yakıtla çalışacak içten yanmalı motorlar yapılabilir. Karbüratörün iyi ayarlanması gerekir: Karışım yetersiz olursa (yeterli oranda yakıt içermezse) motor iyi çalışmaz; karışım çok zengin olursa, bujilerde, supaplarda ve yanma odasının iç yüzünde karbon birikerek, aşırı yakıt tüketimine ve motorun veriminin düşmesine neden olur.
İki zamanlı motor: İki zamanlı motorun, yukarda sözü edilen bütün işlemleri bir inişçıkış hareketi içine sığdırması gerekir. Yakıtın alınıp atılması yetersiz ve etkisiz olduğundan, uygun karışımı sağlamak da çok güçtür. Günümüzde de bazı motosikletlerde, küçük otomobillerde ve çimen biçme makinalarında, küçük iki zamanlı motorlar kullanılır. Ama bunlar yakıta karıştırılan yağ nedeniyle hava kirlenmesine yolaçarlar.
İki zamanlı motorların karışımı alıp atmalarından doğan sakıncaları gidermenin bir yolu, motora, karşıt yönlerde hareket eden ve aynı yanma odasını paylaşan pistonlar yerleştirmektir. Henry Ford, 1896 yılında yaptığı ilk otomobilde bu sistemi kullanmıştı. Sistemin önemli bir sakıncası, her pistonun z ti bir krank milini döndürmesi ve bu iki krank milinin hareketlerinin, dişlilerden oluşan bir düzenekle birleştirilmesidir.
İki zamanlı motorun egzoz sistemini geliştirmenin bir başka yolu da, egzoz gazlarının enerjisiyle çalışan bir SÜPERŞARJÖR olan türboşarjörü, Silindirlere hava "basmada pompa gibi kullanmaktır. Türbo;arjör, alışılmış karbüratör yerine, YAKIT PÜSKÜRTME sistemine bağlanır. Modern DİZEL MOTORU'nda, emme zamanında yalnızca hava emilir. Sıkıştırma oranı, 12 25 arasındadır (benzin motorlarında bu oran, 610 arasındadır). Böylece, havanın sıcaklığı 550°C'ın üstüne çıkar. Yakıt bu anda püskürtülür ve bujiye gerek kalmadan hemen ateşlenir. Hem iki, hem de dört zamanlı dizel motorları (iki türde de türboşarjör kullanılabilir) vardır; ama taşıt araçlarına takılan dizellerin çoğu, dört zamanlıdır.
İçten yanmalı motorların öteki Özellikleri: Motor monte edilmeden önce, silindir bloğu, kafa ve krank mili gibi bölümlerin birçok mekanik işlemden geçirilmesi gerekir (bazı miller, daha dayanıklı olmaları için, dövme metalden yapılır). Bloğun içindeki silindir yuvaları büyük duyarlıkla açılmalı ve taşlanmalıdır. Bloğun üstü ile kafanın altı, üst üste oturacak biçimde planyalanır (ya da frezelenir). Kafanın altında ayrıca, sıkıştırma bölmeleri için de oyuklar bulunur. Bazı modellerdeyse, kafa düz yapılıp, pistonların üstü oyulur. Hem bloğun, hem de kafanın, düzeltilen, delik delinen ve başka parçaların takılması için vida yuvası açılan çok sayıda yüzeyi vardır. Kafa bloğa takılırken, motorun sıkıştırma sırasında basınç sızdırmaması için, iki parça arasına kafa contası yerleştirilir.
Dünyanın en küçük içten yanmalı motoru olan Cox 0,010 cm3'lük motor, model uçaklarda kullanılır. (Resim 1)
Triumph Dolomite Sprint'in kafası. (Resim 2) Bu motorda kam mili üsttje yeralır ve her silindirin dört supabı bulunur. Kam mili, emme supaplarının üstünde döner, egzoz supaplarına ise külbitörler kumanda eder. Supap yayları resimde görülebilir, ön planda da kam ve külbitörler görülmektedir. Bu yapım biçimi, yüksek güç, daha az parça ve daha temiz egzoz gazları gibi özellikleri birleştirir. Balonlara doldurulan gazla çalışan, savaştan kalma ta§ıt araçları. (Resim 3)
Bloğun altı açıktır. Silindirlerin arasında yeralan yüzeye, krank milinin ana yataklarının takılması için delikler açılır. Bu deliklere, krank milini yerinde tutan yataklar, vidalanarak takılır. Silindirlerde yukarı aşağı gidip gelen pistonları krank miline bağlayan piston kolları, krank milini de döndürürler. Saçtan ya da hafif bir döküm alaşımından yapılan karter kapağı, bloğun altına vidalanır ve krank milini içine alır. Yağ sızmasını önlemek için, araya bir conta yerleştirilir. Ayrıca, krank milinin bloktan çıktığı iki uçta birer yağ keçesi bulunur.
Krank mili, eski torna tezgâhları gibi yalın makinaları çalıştırmada kullanılan el manivelasının, mekanik bir uyarlamasıdır. Motordaki her silindirin krank mili üstünde, mil ile birlikte dönen bir muylu vardır. Motor çalışırken, ateşlenen piston, krankı iterek çevirir. Muyluların karşı yönünde, dengeyi sağlama amacıyla yerleştirilmiş metal kütleler bulunur. Çok silindirli motorda muylular, krank milinin çevresinde, eşit uzaklıklarla ye dönme hareketini ortaya çıkaracak uygun açılarla yerleştirilir. Silindirlerin ateşleme sırası da, motorun dengeli ve sarsıntısız çalışmasını sağlayacak biçimde zamanlanır. İçten yanmalı motorların 16, hattâ daha çok silindirli olanları yapılmıştır. Bu motorlarda silindirler, karşıt yönlü, radyal (Bk. UÇAK MOTORU), Vbiçimli ve bir sıra üstüne dizilmiş olabilir. Günümüzde en çok kullanılan motor türü, tek sıraya dizilmiş dört ya da altı silindirli motorlardır. V8 motorlarsa özellikle A.B.D. yapımı otomobillerinde kullanılır.
[font=&quot]Krank milinin motordan çıkan Ön bölümünün ucunda, bir kasnak bulunur. Kasnak, üstüne geçen kayış aracılığıyla DİNAMO'yu (jeneratör) ya da alternatörü, su sçğutmalı motorlarda da devridaim pompasını
Kaynak:4-4.cilt

Nüve Forum » Kütüphane » Bilim ve Teknoloji » Araçlar ve Gereçler »