Günümüz otomobillerinin gelişimi elektrikli araçlar üzerineymiş gibi görünse de, içten yanmalı motorların gelişim süreci oldukça etkileyiciydi. Aslında içten yanmalı motorlar kullanılmaya başlamamışken, elektrikli arabalar kullanılıyordu. Tarihte bilinen ilk elektrikli motor ve araç, 1835 yılında Thomas Davenport tarafından Amerika Vermont’ta icat edildi. Araç, iki elektromıknatıs, bir pivot ve bir batarya kullanılan küçük bir lokomotifti. İlk içten yanmalı iki zamanlı motor ise Belçikalı mühendis Etienne Lenoir tarafından 1859’da “Gazlı ve Genleşmiş Havalı Motor” adı altında üretilen motordu.
Şimdi içten yanmalı motorların çalışma prensibini sizlerle paylaşacagım.
Buji:
Küçük bir parçadır ama otomobile hayat verir. Pistonun silindir içindeki hareketini sağlayan yakıt karışımını ateşleyen parça bujidir. Güçlü elektrik sisteminin yalnızca bir parçası olan bujinin ikiz ucunda elektrotlar bulunur. Saniyede 10, 25, 50 hatta 100 kez devre kapanırken, akım mavi kıvılcım olarak uçlardan atlar. Bu akımın atlaması için güçlü bir elektrik akımı gereklidir(14000 volt). Oysa, otomobilin akümülatörü 12 volt akım üretecektir. Elektrik akımı, voltajını artırmak için bobinleri kullanır ve distribütör ateşleyecek silindire gönderir. Kısaca bujinin çalışması basit gibi görünse de oldukça zahmetlidir.
Yakıt ve hava:
Benzin ve havanın doğru miktarda karışmasıyla iyi bir yanma gerçekleşir. Benzini fazla karışım zengin karışım olarak bilinir ve silindir oda sıcaklığını ciddi şekilde arttırarak motorda teknik sorunlara yol açar. Bu nedenle otomobil çağının başladığı ilk günden beri, motora uygun yakıt karışımını sağlamak için, otomobillerde sürekli gelişen karbüratörler görev yapmaktaydı. Üretimi ucuz olsa da ayarlarının kolayca bozulması manuel ayara sahip olması gibi düzen tutmayan yönleri neticesinde yerini enjektör sistemlerine bıraktı. Bu sistemler bilindiği üzere direkt injection ve standart injection olarak sınıflandırılabilir. Silindir odasının içinde önünde bir engel olmadan doğrudan yakıt püskürten direct injection örneğini aşağıda görebilirsiniz.
Egzoz:
Egzoz sistemi, aynı zamanda motorun verimliliğini artırmaya, gürültüyü azaltmaya ve çevre kirliliğini en aza indirmeye yardımcı olur. Egzoz sistemi genellikle birkaç ana bileşenden oluşur ve her bir parça farklı bir işlevi yerine getirir.
Egzoz sisteminin nasıl çalıştığını adım adım açıklayalım:
1. Egzoz Gazlarının Çıkışı (Egzoz Manifoldu)
Motor çalıştığında, yanma işlemi sonucunda atık gazlar oluşur (karbon dioksit, nitrojen oksitler, su buharı, vb.). Bu gazlar, motorun silindirlerinden çıkmak için egzoz manifoldu aracılığıyla egzoz sistemine yönlendirilir. Egzoz manifoldu, motor silindirlerine bağlıdır ve motorun çıkış gazlarını toplar ve yönlendirir.
2. Egzoz Borusu
Egzoz manifoldundan çıkan gazlar, egzoz boruları aracılığıyla yönlendirilir. Bu borular, gazları sistemin geri kalanına taşıyan ana yol olarak görev yapar. Borular, genellikle paslanmaz çelikten yapılır, çünkü yüksek sıcaklıklara dayanıklıdır.
3. Katalitik Konvertör
Egzoz gazları, daha sonra katalitik konvertöre yönlendirilir. Katalitik konvertör, zararlı gazları daha az zararlı hale getirmek için kimyasal reaksiyonlar kullanır. Bu parçanın temel işlevi, özellikle karbon monoksit (CO), nitrojen oksitler (NOx) ve hidrokarbonları (HC) daha az zararlı bileşenlere, genellikle azot (N2), karbondioksite (CO2) ve suya dönüştürmektir. Bu sayede çevreye verilen zarar azaltılmış olur.
4. Ses Azaltıcı (Susturucu)
Egzoz gazları, motorun çalışması sırasında oldukça yüksek sesle çıkabilir. Bu ses, egzoz sisteminin bir parçası olan susturucu (ya da egzoz susturucusu) tarafından büyük ölçüde azaltılır. Susturucu, gazların hızını ve basıncını kontrol ederek, gazların daha yavaş bir şekilde dışarı çıkmasını sağlar, böylece ses seviyesini düşürür.
5. Son Egzoz Borusu
Son olarak, gazlar egzoz çıkışına ulaşır ve atmosfere salınır. Bu noktada, gazlar genellikle çevreye zararlı olmayan daha basit bileşenlere dönüştürülmüş olur.
Ekstra: Oksijen Sensörü
Egzoz sistemine entegre edilen oksijen sensörleri, motorun yanma verimliliğini optimize etmek için sürekli olarak egzoz gazlarındaki oksijen seviyesini izler. Bu sensörler, motor kontrol ünitesine (ECU) bilgi gönderir, böylece yakıt karışımının doğru şekilde ayarlanmasını sağlar.
