Bir aracın hareket edebilmesi için enerjiye ihtiyacı vardır. Bu enerji, yakıt içindeki kimyasal bağların yanma yoluyla mekanik harekete dönüştürülmesiyle elde edilir. Bunu gerçekleştiren sisteme içten yanmalı motor denir. Modern otomobillerin büyük çoğunluğu bu prensiple çalışır.
Motor, yakıtı yakarak pistonları hareket ettiren ve bu hareketi tekerleklere ileten bir güç ünitesidir. Ehliyet sınavında motor bilgisi doğrudan sorulmasa da trafik güvenliği açısından motorun nasıl çalıştığını anlamak önemlidir: aşırı ısınma, yağ basıncı düşüşü veya motor arızası gibi durumlarda doğru kararı verebilmek bu bilgiye dayanır.
Motorun çalışması birkaç basit ilkeye dayanır. Yakıt ve hava karışımı bir silindir içine alınır, sıkıştırılır, ateşlenir ve elde edilen genişleme kuvveti pistonları iter. Pistonların ileri-geri hareketi, krank mili aracılığıyla döner harekete çevrilir. Bu döner hareket şanzıman üzerinden tekerleklere aktarılır.
Tüm bu işlem, her silindirde sıralı ve kesintisiz biçimde tekrarlanır. Dört silindirli bir motorda bu döngüler birbiriyle örtüşerek sürekli güç akışı sağlanır.
Günümüz otomobillerinin neredeyse tamamı dört zamanlı motor kullanır. Her silindir içinde birbirini izleyen dört aşama vardır.
1. Zaman: Emme
Piston aşağı doğru hareket eder ve emme supabı açılır. Bu hareket, silindir içinde bir vakum oluşturarak dışarıdan hava (dizel motorlarda yalnızca hava, benzinli motorlarda hava-yakıt karışımı) çeker. Supap kapandığında silindir dolmuş olur.
2. Zaman: Sıkıştırma
Her iki supap da kapalıdır. Piston yukarı doğru hareket eder ve silindirdeki karışımı küçük bir hacme sıkıştırır. Bu sıkıştırma işlemi, yanmanın verimli gerçekleşmesi için zorunludur. Benzinli motorlarda sıkıştırma oranı genellikle 8:1 ile 12:1 arasındadır; dizel motorlarda bu oran 14:1 ile 25:1'e kadar çıkar.
3. Zaman: Ateşleme (Güç Zamanı)
Sıkıştırılmış karışım ateşlenir. Benzinli motorlarda bu ateşlemeyi buji sağlar; elektriksel kıvılcım üretirek karışımı tutuşturur. Dizel motorlarda ise buji yoktur; yüksek sıkıştırma oranı havayı o denli ısıtır ki yakıt, enjekte edildiği anda kendiliğinden tutuşur. Yanma sonucu oluşan genleşme pistonunu güçle aşağı iter ve bu kuvvet krank miline aktarılır. Dört zaman içinde tek güç üreten aşama budur.
4. Zaman: Egzoz
Egzoz supabı açılır, piston yukarı çıkarken yanmış gazları silindirden dışarı iter. Gazlar egzoz borusu aracılığıyla taşıtın dışına atılır. Supap kapanır ve döngü yeniden başlar.
Bu dört aşama, motorda çalışan silindir sayısına göre farklı sırayla ve ardışık biçimde gerçekleşir. Dört silindirli bir motorda her an farklı bir silindir güç zamanındadır; bu sayede motor sürekli çalışır.
Buji, benzinli motorların ateşleme sistemidir. Küçük ama kritik bir bileşendir. İki elektrot arasında yüksek voltajlı elektrik kıvılcımı üreterek sıkıştırılmış yakıt-hava karışımını tutuşturur.
Bujinin doğru çalışması için belirli aralıklarla değiştirilmesi gerekir. Elektrot aşınması, karbonlaşma veya buji boşluğunun değişmesi motor performansını ve yakıt tüketimini olumsuz etkiler. Buji arızası; motor sarsıntısı, zor çalışma veya yakıt tüketimi artışı olarak kendini gösterir.
Dizel motorlarda buji yoktur. Ateşleme, yüksek sıkıştırma yoluyla havanın ısınmasıyla otomatik olarak gerçekleşir.
Dizel motorun en temel özelliği, ateşleme için elektriksel bir kıvılcıma ihtiyaç duymamasıdır. Emme zamanında silindire yalnızca hava alınır; sıkıştırma zamanında bu hava o kadar sıkıştırılır ki sıcaklığı 700-900 °C'ye kadar çıkar. Bu noktada yakıt enjektörü tarafından ince damlacıklar halinde püskürtülen dizel yakıt, kızgın havayla temas ettiği anda kendiliğinden tutuşur.
Bu prensibin sonuçları önemlidir. Dizel motorlar daha yüksek sıkıştırma oranları kullandığından genellikle daha fazla tork üretir ve yakıt tüketimi daha düşük olur. Öte yandan soğuk havalarda motorun ilk çalıştırılmasında zorluk yaşanabilir; bu sorunu gidermek için dizel motorlarda ısıtma bujileri (kızdırma bujisi veya glop bujisi olarak da bilinir) bulunur. Bunlar elektrikli ısıtma elemanı olup benzinlilerin bujisiyle karıştırılmamalıdır; ateşleme değil ön ısıtma görevi yapar.
| Özellik | Benzinli Motor | Dizel Motor | |---|---|---| | Yakıt | Benzin | Dizel | | Ateşleme | Buji (elektriksel kıvılcım) | Kızgın hava (sıkıştırma ısısı) | | Sıkıştırma oranı | 8:1 – 12:1 | 14:1 – 25:1 | | Tork karakteri | Yüksek devirde güç | Düşük devirde yüksek tork | | Yakıt tüketimi | Genellikle daha yüksek | Genellikle daha düşük | | Egzoz emisyonu | Daha az partikül, daha fazla CO₂ | Daha fazla partikül ve NOₓ | | Ses | Daha sessiz | Daha sesli (özellikle soğukta) |
Pratikte bu fark araç kullanımında şöyle ortaya çıkar: Dizel araçlar uzun yol ve yük taşımada avantajlı, benzinliler şehir içi kullanım ve düşük bakım maliyeti açısından tercih edilir.
Motordaki silindir sayısı, motorun gücünü ve çalışma düzgünlüğünü doğrudan etkiler. Daha fazla silindir, daha sık ateşleme anlamına gelir; bu da güç akışını daha pürüzsüz kılar.
Sıradan binek otomobillerde en yaygın yapılandırma dört silindirdir. Altı silindirli motorlar daha geniş ve güçlü araçlarda tercih edilir. Ekonomik şehir araçlarında ise üç silindirli motorlar giderek yaygınlaşmaktadır.
Silindir yerleşimi sıralı (hepsi tek sırada), V düzeninde (iki sıra açılı biçimde) veya yatay karşılıklı (boxer) şeklinde olabilir.
Motorun düzgün çalışması birbirine bağlı pek çok bileşene dayanır. Bunların başlıcaları şunlardır:
Motor bloğu, tüm yapının temelini oluşturur ve içinde silindirler bulunur. Pistonlar, silindir içinde yukarı-aşağı hareket ederek yanma basıncını krank miline iletir. Krank mili, pistonların doğrusal hareketini döner harekete çevirir. Supaplar, emme ve egzoz zamanlarında açılıp kapanarak gaz akışını yönetir. Silindir kapağı, motor bloğunu örter ve supap mekanizmasını barındırır. Yağ pompası, motorun tüm hareketli parçalarına yağ ileterek sürtünmeyi ve aşınmayı önler. Soğutma sistemi, motor sıcaklığını belirli bir aralıkta tutarak aşırı ısınmayı engeller.
Motor bilgisi, yalnızca teknik merak için değil, sürüş güvenliği açısından da değerlidir. Motor uyarı lambası yandığında paniklemeden doğru değerlendirme yapabilmek, yağ seviyesini düzenli kontrol etmenin neden önemli olduğunu kavramak ve soğutma sistemi arızasında aracı zamanında durdurmak gibi kararlar bu temel anlayışa dayanır.
Ehliyetimolsun'un Araç Tekniği ve Motor kategorisinde bu konuları genişleterek ele almaya devam edeceğiz.