Son Haberler

Dizel Motor Nedir, Özellikleri Nelerdir, Nasıl Çalışır?

-
Eylül 13, 2022
Dizel Motor Nedir, Özellikleri Nelerdir, Nasıl Çalışır?

Dizel motorlar, benzinli motorlardan üstünlüklerine karşın bir hayli ülkenin terk etmeyi tasarladığı bir motor türüdür.

Dizel Motor Nedir, Özellikleri Nelerdir, Nasıl Çalışır?

Dizel motor, yüksek verim ve efor gerektiren vasıtalarda yaygın olarak kullanılan motordur. Dizel yakıtların benzinli yakıtlara göre daha ucuz olması nedeniyle seçim edilmesinin yanında ağır vasıtalarında, yük taşıtlarında dizel motorlar kullanılır. Yüksek oranda emisyon yayması nedeniyle bir hayli ülkenin terk etmeyi tasarladığı dizel motorların etrafa verdiği hasarların asgariye indirilmesi için bir hayli sistem sınanıyor. Ancak yakın gelecekte bazı ülkelerin dizel reeli de otomotiv işletmelerini kara kara düşündürüyor. Türkiye’de ise son 10 senede dizel motorlu taşıt kullanımı yüzde 400 oranında çoğalmış gidişatta. Yaşamın bir parçası haline gelen dizel motorlar hakikatinde nedir, makalemizi bilebilirsiniz.


Tarihçesi

Dizel motor, 1876 senesinde Nikolaus Otto’nun benzinli motorun buluşundan 16 sene sonra, Alman mühendis Rudolf Diesel tarafından 1892 senesinde buluş edildi. “Dizel çevrimi” olarak 23 Şubat 1893 tarihinde tescili alınan dizel motor, Rudolf Diesel’in petrole bağımlılığı eksiltmek için kömürle çalışan motor buluş etme çalışmalarını geliştirmesi neticeyi ortaya çıktı. Kömürün yanması ile ortaya çıkan duman etrafta büyük meseleler doğurdu. Bu nedenle Diesel, planladığı motorda farklılıklar yaparak farklı yakıtlar sınadı. Geliştirdiği motorda ilk olarak biodizel yer fıstığı yağı yakıt kullanan Diesel, motorun tanıtımını 1900 senesinde tertip edilen beynelmilel bir fuarda yaptı.

Dizel Motorların Çalışma İlkeyi

Dizel motorlar, “içten yanmalı” motor grubunda yer alır. Dizel motorların çalışma ilkeyi; “motor içindeki silindirde pistonun tazyiki ile sıkıştırılan havanın veya oksijen kapsayan bir gazın tazyikle yüksek sıcaklığa eriştiği anda üzerine yakıt püskürtülmesi neticeyi havanın alev alarak patlaması ve sarihe çıkan enerji ve tazyikin pistonu itmesi” biçiminde asıllaşır. Yanma odasına ne kadar çok hava alınabilirse motor performansı o kadar çoğalır. İyi atomize olmuş yakıtın yüksek oranda havaya karışması neticeyi alana gelen yanma harekâtı dizel motorun maksimum tork çekiş gücü üretmesini sağlar.

Dizel motorların çalışma ilkesini daha farklı ifadelerle şöyle anlatabiliriz:

Piston, silindirde en üst noktaya geldiği anda hava azami tazyike erişir. Sıkıştırılan havaya enjeksiyondan atomizer meme dizel yakıt motorin püskürtülür. Yanma odasında sıkışan havanın üzerine püskürtülen yakıt, sıcak tazyikli havayla birleştiği anda yanma ve patlama hadiseyi asıllaşır. Patlama sırasında yanan hava genleşir ve büyük bir tazyik sarihe çıkar. Bu tazyik silindirin en üst noktasındaki pistonu alt doğru süratle iter. Pistonun bağlı olduğu piston kolu biyel, itme hareketini motorun altında bulunan krank miline iletir. İtme hareketi krank milinde dönme momentine dönüşür. Bu hareket saniyede onlarca kere yinelenir. Her keresinde bir silindire çekilen hava yandıktan sonra egzoz kanalları aracılığı ile dışarı atılırken, değişik silindirlerde de yanma ve egzoz harekâtı devam eder. Motorda üretilen dönme hareketi debriyaj, şanzıman vites paketi ve dingiller aracılığı ile tekerlere kadar iletilir. Böylece taşıtın hareket etmesi sağlanır.


Turbo Şarj Sistemi

Dizel motorların hemen hemen tamamında “turbo şarj” sistemi kullanılır. Bu sistem, motor performansını yüzde 40 oranında artırır, yakıt tasarrufu sağlar ve egzoz emisyonlarını düşürür.

Şöyle ki; pak havanın silindirdeki yanma odasına çekilmesi ve yanan havanın dışarı atılması “emme” ve “egzoz” kanalları manifotlar aracılığı ile asıllaşır. Egzoz gazlarının dışarı atıldığı kanalların bir kısmında “turbo şarj” ismi verilen helezonik bir parça vardır. Motordan çıkan egzoz gazları, turbo türbin kanatçıklarını döndürerek, egzoz gazları dışarı atılır. Turbo şarjın kompresör kanatçıkları ise, dışarıdan pak hava alarak tazyiklendirir. Tazyikli hava, “intercooler” ismi verilen kısımda havayı soğutarak silindirlere daha fazla hava girmesini sağlar. Soğuyarak yoğunlaşmış hava, yanma odasına sevk edilir ve böylece motorun torku ve at eforu çoğalır. 


Dizel Motorlardaki Enjeksiyon Sistemi

Dizel motorlarda yakıt püskürten şırıngalar, yakıt tasarrufu ve emisyon oranları için ehemmiyetli bir parçadır. Şırıngalar, yakıtı zerreler halinde atomize hale getirir ve girdap biçiminde yanma odasına veya ön odaya püskürtür. Dizel motorların en karışık parçası şırıngalar, en karışık sistemi ise enjeksiyon sistemidir. Şırıngalar yüksek ısıya ve tazyike dayanıklı olarak üretilir. Enjeksiyon operasyonunun başlama zamanı, motor verimi için de çok ehemmiyetlidir. Yakıt enjeksiyonunun püskürtülme giderekmesi yeni nesil dizel motorlarda elektronik sistemlerle yapılmaktadır. Böylece hem yakıt tasarrufu sağlanır, hem dışarı salınan gazın emisyon oranları düşürülür, hem de motorun verimi artırılır. Bu giderekme, pistonun üst noktaya erişmesi, motor sürati ve motorun yükü ile irtibatlı olarak asıllaşır.

Dizel motorlardaki yakıt enjeksiyonları “dolaysız” ve “endirekt” olarak iki cinstedir. Dolaysız enjeksiyon, yeni nesil çağdaş motorlarda kullanılır ve yakıt çok yüksek tazyiklerde dolaysız olarak silindir içindeki yanma odasına verilir. Bu sistemde enjeksiyon harekâtı tek seferde veya 2-5 seferde kademeli olarak uygulanabilir. Böylece daha yumuşak ve hengamesiz bir yanma asıllaşır. Bu tip motorlarda egzoz zamanında da az ölçüde yakıt püskürtme harekâtı yapılarak hidrokarbonların ve partiküllerin yakılması sağlanır ve emisyon oranları düşürülür. Yakıtın yüksek tazyike eriştirilmesi için hareketini acayip milinden alan tazyik pompası kullanılır.

Endirekt enjeksiyonda ise, yakıt yanma odası dışında ön bir odaya verilir. Yanma harekâtı başladığında yanma odasına aktarılır. Endirekt enjeksiyonlu dizel motorlarda hengame ve titreşim daha azdır; ancak ısı kaybı ortaya çıktığından motor verimi düşer.

Dizel Motor Çeşitleri

Yeni nesil dizel motorlarda farklı teknolojiler kullanılabiliyor. Bu nedenle motorlar bazı çeşitlere dağılıyor. Dizel motorların; Turbo Direct Injection TDI, Common Direct Turbo Injection CDTI ve High Pressure Direct Injection HDI biçiminde üç çeşidi bulunuyor.

TDI: Turbo beslemeli, dolaysız enjeksiyonlu motorlardır. Yakıt dolaysız olarak yanma odasına püskürtülür. Bu motorlar, aldıkları enerjinin yüzde 45’ini enerjiye çevirebilir. Etrafçı bir motordur.

CDTI: “Common rail” sistemini kullanan motorlardır. Bu sistemde yanma odasındaki hava-yakıt karşımı 1,5 katına kadar artırılabiliyor. Aynı zamanda motora lüzumu kadar yakıt yollayabilir. Böylece yakıt tasarrufu sağlar. Daha suskun çalışırlar.

HDI: Yüksek tazyikle çalışan bir motordur. Yanma odasına 1800 bara kadar tazyikle yakıt yollayabilir. Bu sayede motor verimi çoğalır. Etrafçı motorlar arasında yer alır.


Dizel ve Benzinli Motorlar Arasındaki Fark

Pratikte dizel motorlar ile benzinli motorlar arasında ciddi bir fark yok. Her iki motor da kimyevi enerjiyi mekanik enerjiye çeviren içten yanmalı motorlardır. İki motor arasındaki temel fark, yakıtlar ve yakıtların yanma harekâtlarıdır. Her iki motor da dört zamanlıdır. Başka Bir Deyişle; emme, sıkıştırma, yanma ve egzoz aşamalarını hakikatleştirirler.

Dizel motorlarda buji ve karbüratör gibi parçalara lüzum dinlenmez. Benzinli motorlarda hava ve yakıtın karıştırılması için karbüratöre, sıkıştırılan havanın yakılması için de kıvılcım üreten ateşleme parçası bujilere lüzum vardır.

Dizel motorlarda tazyik uygulanan hava veya gaz yüksek sıcaklığa erişir. Sıkıştırılmış sıcak havaya yakıt püskürtülmesiyle hava alev alır ve patlar. Başka Bir Deyişle dizel motorun natürel hareketi sırasında hava sıkıştırılır ve üzerine yakıt püskürtüldüğünde kendiliğinden yanar. Benzinli motorlarda yakıt ve hava karıştırıldıktan sonra silindire eriştirilir ve daha sonra buji aracılığı ile yanma harekâtı asıllaşır.

Dizel motorlarda havaya uygulanan tazyik, benzinli motorlarda uygulanan tazyikin takribî 20 ila 25 katıdır. Dizel motorlarda sıkıştırılan havanın sıcaklığı 500 ila 700 dereceye kadar erişir.

Benzinli motorlardan farklı olarak dizel motorlarda tesadüfülen bir mesele de soğuk havalarda yaşanıyor. Dizel yakıtları soğuk havalarda kristalleşerek jelimsi bir yapıya dönüşebilir. Bu nedenle şırınga, yanma odasına yakıtı tesirli bir biçimde iletemez. Böylece motorun çalışması güçleşir. Daha Önceki tip dizel motorlarda çok sık karşılaşılan bu meseleyi aşmak için soğuk havalarda yakıt ambarlarının ısıtıldığı görüntüleri haberlerde çok görmüşsünüzdür. Yeni nesil dizel motorlarda ve dizel yakıtlarda bu meseleyi aşmak için bazı sistemler geliştirildi. Yakıt hattı ve yakıt filtresi elektrikle ısıtılarak bu sualin önüne geçilmesi sağlandı. Emme manifoltlarına yerleştirilen rezistanslar taşıtıyla havanın ısıtılması da bu meseleyi aşmak için uygulanan başka bir yöntem.

Dizel motorların benzinli motorlardan bir farkı da, dizel motorlarda emme sübabı olmamasıdır. Bu nedenle dizel motorların süratini hakimiyet etmek için bir birime lüzum dinlenir. Bu birim, motora gelen yakıtı hakimiyet altında tutarak motor süratini hudutlar. Yeni nesil dizel motorlarda elektronik hakimiyetli, benzinli motorların sistemine benzeyen sürat hakimiyet birimleri kullanılıyor. Elektronik sürat hakimiyet birimi, muhtelif algoritmalar, kalibrasyonlar, sensorlar ve hidrolik valfler taşıtıyla yakıt ölçüsünü ve yanma giderekmesini ayarlar ve motor süratini hakimiyet altında meblağ.

Dizel motorlarda benzinli motorlara oranla tabiata emisyon oranları yüksek gazlar dağılır. Dizelde yanma harekâtı homojen başka bir deyişle bütün olarak yapılmadığından tabiatta sera tesiri olan gazlar daha çok dağılır. Dizel motorlarda yanma operasyonunun niteliği çoğaldıkça emisyon oranları düşerek motor verimi çoğalmaktadır. Bunun için yeni teknolojiler kullanılarak yeni sistemler geliştirilmektedir.

Benzinli motorlarla dizel motorlar arasındaki bazı farkları kısaca maddeler halinde sıralayalım:

Dizel motorlarda sıkıştırılan hava yakılır, benzinli motorlarda hava-yakıt karışımı yakılır.
Dizel motorlar güçlü, benzinli süratlidir. Başka Bir Deyişle; dizel motorlar daha fazla tork üretir, benzinli motorlar kısa vakitte hızlanabilir.
Benzinli motorlar dakikada 9000 devir yapabilirken, dizel motorlar dakikada 5000 yıka ulaşabilir.
Dizel motorların 100 kmde harcadığı yakıt, benzinli motorların harcadığı yakıttan daha azdır.
Dizel motorların parçaları daha ağır ve dayanıklıdır. Bu nedenle maliyetleri daha fazladır.
Kamyon, TIR, otobüs, iş aygıtları, trenler, vinçler, gemiler, traktörler gibi efor gerektiren vasıtaların motorları dizeldir.
Dizel motorlar daha hengameli ve titreşimli çalışır.
Benzinli motorlarda yanma harekâtı dolaysız olarak buji tarafından hakikatleştirilir; dizel motorlarda enjeksiyonlar yanma odasına yakıt püskürterek yanma harekâtına dolaylı olarak katılır.
Dizel yakıtı motorin, benzinden daha ağırdır, daha yavaş buğulaşır, daha yağlıdır, daha fazla karbon kapsar, daha fazla enerji üretir.
Gaza basıldığında; dizel motorlarda şırıngaların sarih kalma süresi artırılır, benzinli motorlarda karbüratördeki yakıt-hava karışımı artırılır.

Bunları Öğreniyor Musunuz?

Türkiye’de ilk yerli dizel motor, Mart 2017 tarihinde Tümosan fabrikalarında üretildi.
Kara ve deniz yük taşımacılığın yüzde 95’i dizel motorlu vasıtalarla yapılır.
Dizel motorlarda biyodizel, doğalgaz ve nebatsal yağlar gibi seçenek yakıtlar kullanılabilmektedir.
Şimdiye kadar üretilmiş en verimli motorlar, dizel motorlardır. Başka Bir Deyişle, alınan enerjiden üretilen enerjinin azami orana eriştiği motorlardır.
Senede 20-30 bin kmlik yol kat edilmiyorsa dizel taşıt kullanmak ekonomik olarak anlamlı değildir.
Fransa, 2020 senesinden itibaren dizel motorlu taşıtları menetmeyi planlıyor.
Türkiye’de dizel motorlu taşıt kullanımı son 10 senede yüzde 400 oranında arttı.
Türkiye’de takribî 4 milyon adet dizel motorlu taşıt bulunuyor.