Diesel Motor, Iki Zamanlı Dizel Motoru, çalışma Ilkeleri, Kullanıldığı Yerler

Diesel motor, iki zamanlı dizel motoru, çalışma ilkeleri, kullanıldığı yerler




Dizel (ya da Diesel) motoru, bulucusu Rudolf Diesel'in adını taşır Diesel, yıllarca süren araştırmalardan sonra, 1897'de ilk dizel motorunu çalıştırmayı başardı 1920'lere kadar dizel motorlarında ki gelişmelerin büyük bir bölümü, Almanya'da gerçekleştirildi Birinci Dünya savaşı sırasında, denizaltılar için yapılan motorlardan büyük deneyim kazanıldı Bu motorlarla ilgilenen başlıca şirketler MAN ve Daimler-Benz'di (Mercedes-Benz arabalarının yapımcısı)

Kara taşımacılığında kullanılabilecek dizel motorları yapmak için, 1898'den sonra birçok girişimde bulunulmuştu; ama ilk başarılı motor 1922'de üretildi 1920'lerde bu tür dizel motorları, iki, dört ya da altı silindirli olabiliyor ve 40-50 beygirgücü üretiyordu
Dizellerden denizcilikte yararlanma çalışmalarına, 1910'da başlandı Ama ancak 1929'da, ABD'nde Cummins ile İngiltere'de Gardner'ın tasarımlarıyla, bu motorlar küçük teknelerin çalıştırılmasında kullanılabilecek duruma getirilebildi Söz konusu motorlar, daha sonra kara taşıtlarına da uyarlandı

1930'larda motor güçleri sürekli arttı İkinci Dünya savaşı başladığında, dizel motorları kara taşımacılığında, demiryolu lokomotiflerinde, traktörlerde, inşaatlarda, gemilerde ve endüstride güç kaynağı olarak yaygın bir biçimde kullanılıyordu Ama otomobillerde, motosikletlerde ve uçaklarda, dizel motoru performans bakımından benzin motorunu geçemedi Bununla birlikte, dayanıklı ve az masraflı olma özelliğinin performanstan daha büyük önem taşıdığı taksilerde, kullanılmaktadır

Çalışma ilkeleri:

Dizel motoru, benzin motoru gibi, bir tür içten yanmalı motordur Ortak özelliklerinin çokluğuna karşılık, bu iki motorun çalışma ilkelerinde önemli farklar vardır Benzin motorunda yakıt ile hava, karbüratörde karışır Karışım, pistonun aşağı vuruşu sırasında, silindirin üstündeki yanma odasına dolar Pistonun yukarı çıkışı, karışımı ilk hacminin altı ile onda biri arası bir hacime indirecek derecede sıkıştırır Piston üst ölü noktaya vardığında, karışım, ateşleme bujisinin çıkardığı bir kıvılcımla ateşlenir Karışımın yanma sonucu genişlemesi, pistonu yeniden silindir boyunca aşağı iter (güç zamanı)
Oysa bir dizel motorunda, piston aşağı inerken, silindire yalnızca hava dolar Piston yukarı çıkınca bu hava sıkıştırılır, ama sıkıştırmanın derecesi benzin motorundakinden çok daha yüksek (12:1 ile 25:1 arası) olduğu için, havanın sıcaklığı 500'-'Cin üstüne çıkar Piston üst ölü noktaya yaklaşırken, silindire, üstteki bir enjektör memesinden biraz yakıt püskürtülür Yakıt,' sıkıştırılma sonucu ısınmış olan havayla karışınca, kendiliğinden tutuşur

Dizel motorunda silindire dolan havanın hacmi hep aynı olduğu için, motorun hızını, püskürtülen yakıt miktarı belirler
Dizel motoru, bitkisel yağlardan, doğal gaz ve yüksek oktanlı benzinlere kadar hemen her türlü yakıta uyarlanabilir; ama en uygun dizel yakıtı, ham petrolden elde edilir Gazyağına benzeyen bu yakıt, benzin kadar uçucu değildir Parlama noktası aşağı yukarı 75°C'tir (ısıtılmış bir petrol ürününün, küçük bir alevin yaklaştırılmasıyla anında parlamasına yetecek kadar buhar oluşturduğu sıcaklık derecesi) Oysa benzinin parlama noktası, normal hava sıcaklıklarından düşüktür

Yakıt püskürtme:

Yakıt, her enjektöre bir yakıt pompasıyla ulaştırılır Ya her enjektör için bir pompa ya da bir dağıtma valfı yoluyla her enjektöre sırayla yakıt gönderen tek bir ana pompa vardır Her enjektör için ayrı bir pompanın bulunduğu durumlarda, pompalar, tek bir birim halinde toplanıp, enjektörlere besleme borularından yakıt gönderebilir Ya da pompalar ile enjektörler ayrı ayrı birimler halinde birleştirilip, her silindire ayrı bir birim yerleştirilir Pompaların, motorun çalıştırdığı bir kam milince harekete geçirilen yaylı pistonları (plancır) vardır Pompa mekanizmasına bağlı olan gaz pedalıyla, enjektörlere giden yakıt tutarı değiştirilerek motor hızı denetlenir

Enjektörlerde, ateşleme çevrimi sırasında pompaların püskürttüğü yakıtın basıncıyla açılan, yaylı iğneli supapcıklar vardır Yakıt, enjektörün ucundaki deliklerden (memelerden) püskürtülerek, ince bir sis haline gelir ve yanma odası içine gerekli biçimde dağılır (Bk YAKIT PÜSKÜRTME)

Yanma odaları:

Yakıt-hava karışımının düzenli ve aşamalı olarak yanması gerekir Çünkü karışımın apansızın patlaması, «dizel vurması Öteki motor tasarımlarında, yanmanın yetkin-leştirilmesi için, girdap odaları ya da ön yanma odaları kullanılır Girdap odası, ana yanma odasının üstünde ya da kenarında bulunan ve ona bir olukla bağlanan küçük, küresel bir bölmedir Silindirde sıkıştırılan havanın bir bölümü, girdap odasına girer ve bu odanın küre biçiminde olması nedeniyle bir girdap oluşur Yakıt, girdap odasına püskürtülür


Böylece hazırlık ateşlemesi gerçekleştirilerek, karışım, ana yanma odasına itilir Ana yanma odasında, tam yanma ortaya çıkar
Yakıt, ana yanma odasına birkaç ince olukla bağlı olan ön yanma odasına püskürtülür Ön yanma odasındaki karışımın bir bölümü, tutuşup genleşir ve geri kalan yanmamış yakıtı, bağlantı oluklarından geçmeye zorlar Bu oluklardan ana odaya ince bir fıskiye halinde geçen yakıt, düzgün bir yanma sağlar

İki zamanlı dizel motorları:

Bazı dizel motorları iki zamanlıdır Bunlar, iki zamanlı benzin motoru için gerekli olan hava-yakıt-yağ karışımı yerine, yalnızca havayla çalıştıklarından, daha verimlidir Temiz havanın içeri alınıp egzoz gazlarının dışarı atılmasına, «süpürme Ters süpürme sisteminde, piston, alt ölü noktaya yaklaşırken, giriş ve egzoz supaplarının ağzını açar Giriş supabı havayı, pompadan silindire doğru verirBu da egzoz gazlarının aşağı itilmesine ve silindirin karşısındaki egzoz deliğinden dışarı çıkmasına yolaçar Piston yukarı çıkarken, supapları örterek, silindirin her yanını kapatır ve silindirin üst kesimine yakıt püskürtülmeden önce, temiz havanın sıkıştırılmasını sağlar

Tek akışlı süpürmede de, silindirin kenarında bir giriş supabı vardır; ama egzoz gazları, yanma odasının üstünde bulunan bir ya da daha çok sayıda kapakçıktan dışarı atılır Kapakçıklar, giriş supabının üstünün açılmasından heırien önce açılır Böylece hâlâ basınç altında bulunan gazlar, silindirden dışarı akmaya başlar Bu yolla çıkmamış olan gazlar da, hava pompasının yukarı doğru bastığı temiz havayla dışarı itilir
İki zamanlı dizel motorlarının bazıları, karşılıklı piston ilkesine göre çalışır

Bu motorlarda, aynı silindir içinde karşılıklı iki uçtan ortaya doğru ve birbirlerine karşıt olarak hareket eden iki piston vardır Pistonlar, bir krank düzeniyle aynı krank miline ya da bir dizi dişliyle birleştirilen ayrı ayrı krank millerine bağlanabilir Giriş ve egzoz supapları silindirin uçlarına yakın yerlerde, yakıt enjektörü ise ortada bulunur Ateşleme noktasında, piston başları birbirine çok yakındır; yanma, bunları ters yönlerde geri iter Pistonlardan biri, öteki piston giriş deliğinin üstünü açmadan hemen önce, egzoz supabının üstünü açar; egzoz gazlarının büyük bir bölümü basınçla dışarı atılır Geri kalan egzoz gazları da, giriş supabı açıldığı zaman içeri basılan havanın basıncıyla dışarı çıkar

Aşırı doldurma:

İçten yanmalı motorların güçleri, aşırı doldurmayla, önemli ölçüde yükseltilebilir Dizel motorlarında, benzin motorları için gerekli olan benzin hava karışımı yerine, yalnızca hava kullanılır Bu yüzden, dizel motorları, aşırı doldurma işlemi için çok uygundur SÜPERŞARJÖR (aşırı doldurma kompresörü), silindire, pistonun aşağı hareketiyle doldurulabilecek olandan daha fazla hava doldurur Böylece, belli hacimli bir silindir içinde, başka motorlarda olduğundan daha çok yakıt-hava karışımı yakılabilir ve motorun büyüklüğü artırılmadan daha çok güç elde edilir Süperşarjör, motorla çalıştırılan bir tür KOMPRESÖR'dür Hem iki, hem de dört zamanlı dizellerde kullanılan pistonlu, burgulu ya da santrifüj lü birçok türü vardır Türboşarjörler, egzoz gazlarından güç sağlayan küçük bir TÜRBİN'le çalıştırılan, aşırı doldurma kompresörleridir

Çalıştırma:

Yakıtın doğrudan doğruya yanma odasına püskürtüldüğü dizel motorları soğukken çalıştırılabilir Yalnızca çok büyük dizellerde, çok güçlü marş motorlarına gerek vardır Ne var ki, ön yanma (ya da girdap) odaları bulunan motorların çalıştırılması zor olabilir Bunlarda, genellikle elektrikle çalışan, enjektörlerin yanına yerleştirilen ve yanma odalarındaki havayı önceden ısıtıp, motor ısınıncaya kadar yakıtın buharlaşmasına yardımcı olan ısıtma fişlerinden ya da bobinlerinden yararlanılır
Küçük motorların elle çalıştırılması, oldukça kolaydır Aynı yöntem, daha büyük modellerde de, bir tür enerji depolamasından yararlanılarak kullanılabilir Bu, büyük bir volan döndürülüp, yeterince hızlı dönmeye başladığı zaman motorla bağlantılanarak ya da bir el pompasıyia hidrolik bir silindir içinde basınç oluşturulup, sonra bu enerji, motorun krank mili üstündeki küçük bir dişliyi çalıştıran bir kremayere aktarılarak yapılabilir Bazı durumlarda, kolayca çalıştırılabilen küçük bir motoru, büyük bir motorun marş motoru olarak kullanmak da olanaklıdır

Kullanıldığı yerler:

Dizel motoru çok kolay uyarlanabilen bir güç kaynağıdır Birçok türü üretilen bu motorlar, havayla ya da suyla soğutulabilir; iki ya da dört zamanlı olabilir; aşırı doldurulabilir ya da doldurulmayabilir ve çok çeşitli yakıtlarla çalıştırılabilir İnşaatlarda ve ticari taşıtlarda nerdeyse yalnızca dizel motorları kullanılır Ayrıca bazı otomobillere ve büyük uzaklıklar aşan taşıt araçlarına da, gittikçe daha çok dizel motoru takılmaktadır Lokomotiflerin birçoğu dizelle ya da DİZEL ELEKTRİK tahriğiyle çalışır Traktör ve biçer-döver gibi çok sayıda tarım aracının çalıştırılmasında da, dizelden yararlanılır
Sanayi için güç kaynağı sağlayan hareketsiz birimler arasında, kompresör ve jeneratör çalıştırıcıları da vardır Deniz dizelleri ise, denize indirme araçlarında, yatlarda, balıkçı gemilerinde, bazı yüksek hızlı donanma gemilerinde, römorkörlerde, hız teknelerinde ve daha birçok küçük araçta kullanılır

Gelecekte, küçük ve hafif gaz türbinlerinin, dizel motorlarının yerini alması beklenmektedir Ayrıca, düzgün işleme ve derli topluluk gibi türbine özgü nitelikler ile geleneksel dizel motorunun esnekliğini birleştiren, rotatif Wankel tipi dizel motorlarını geliştirme konusunda da çalışmalar sürdürülmektedir