Dizel motor, yanma için ihtiyaç duyulan havanın sıkıştırılmasının yarattığı yüksek sıcaklık nedeniyle yakıtın tutuştuğu içten yanmalı bir motordur. Bu tip motorda yakıt, kıvılcım ateşlemeli motorlarda buji gibi yardımcı bir motor kullanılarak ateşlenmez. Ardından, geçmişinden başlayarak dizel motor hakkında her şeyi öğreneceğiz.
Dizel motorun kısa tarihçesi
Başlangıçta dizel göz ardı edildi ve bir kalıntı olarak kabul edildi. Değerli bir yakıt kaynağı olarak görülmek yerine, 40 yıldan fazla bir süredir kullanılamaz bir yağ arıtma ürünü olarak atıldı. Ancak Rudolf Diesel 1892’de ateşleme motorunu piyasaya sürdüğünde, bu mühendislik alanında bir yenilikti çünkü yakıtın harici bir kaynaktan ateşlenmesi gerekmiyordu.
Diesel ilk başta toz, amonyak veya fıstık yağı şeklinde kömürle çalışan bir motor tasarlamak istedi, ancak dizelin daha iyi bir seçim olduğunu buldu.
Motorun çalışması için, silindirin içindeki yakıtı tutuşturmak için dizelin yüksek bir sıcaklığa sıkıştırılması gerektiğini fark etti. Yanma meydana geldiğinde bir pistonu hareket ettirir ve motorun çalışmasına neden olur.
Bu motorun küçük otomobiller için başarısı, daha büyük araçlarda da gelişti. Buluşundan bu yana geçen 20 yılda kamyon, traktör, tren ve gemileri hareket ettirmektedir. Motor yıllar içinde sürekli olarak geliştirildi ve bugün hala yaygın olarak kullanılmaktadır.
Dizel motor ve benzinli motor arasındaki farklar / benzerlikler
Dizel motoru büyük „rakibi“ ile karşılaştırmadan konuşamayız: benzinli motor. İkisi, daha fazla tartışacağımız birkaç bakış açısından karşılaştırılabilir.
Benzine karşı dizel
Her şeyden önce, her iki motor da içten yanmalı olarak çalışır. Yakıt motora girerken hava ile karıştırılır ve bu karışım motor silindirlerinin içinde sıkıştırılır.
Bir noktada, pistonu hareket ettiren ve sırayla şanzımana bağlanan ve tekerlekleri hareket ettiren krank milini döndüren yakıt ateşlenir. Ayrıca, piston silindir içinde yukarı doğru hareket eder ve baca gazlarını egzoz borusu vasıtasıyla motorun dışına iter. Bu döngü saniyede birkaç kez tekrarlanır.
Bir motor ne kadar çok silindire sahipse, o kadar düzgün çalışır ve o kadar fazla gücü serbest bırakır. Bunun nedeni, yanma işlemlerinin birbirinden kısa mesafede gerçekleşmesidir.
Bununla birlikte, silindir sayısı da bir dezavantaj olabilir, çünkü ne kadar büyük olursa, bir motor o kadar karmaşık ve mekanik olarak verimsiz hale gelir. Silindirlerin konfigürasyonu ayrıca performans ve titreşim derecesi üzerinde bir etkiye sahiptir. Tüm bu hususlar her iki motor türü için de geçerlidir.
Dizel motor ile dizel motor arasındaki en büyük fark, yakıtın motorda ateşlenme biçiminde ortaya çıkar. Benzinli bir motorda, hava ve yakıt sıkıştırılır ve döngünün kritik bir noktasında, karışımı bir buji ateşler.
Dizel motorlarda ise normal bujiler bulunmuyor, kızdırma bujileri kullanıyorlar. Bu nedenle, dizel ve hava yeterince sıkıştırıldığında, aşırı sıkıştırma, karışımın tutuşması için yeterli ısı üretir. Bu işleme sıkıştırmalı ateşleme denir ve bir dizel motorun çalışmasının temelini oluşturur.
Diğer bir fark, dizelin daha fazla potansiyel enerjiye sahip olmasıdır, bu da dizel motorların aynı kilometre için daha az yakıta ihtiyaç duyması anlamına gelir. Dahası, dizel motor sahiplerinin ek bir seçeneği var: Biyodizel – yağ dışı kaynaklardan yapılan bir yakıt.
Güç ve tork
Motor verimliliği, güç ve tork olarak ölçülür. Birincisi beygir gücü cinsinden ölçülür, ikincisi ise motorun güç aktarma sistemi üzerindeki dönme kuvvetini tanımlar. İdeal olarak, her ikisi de büyük olmalıdır. Otomobilin çok fazla beygir gücü varsa ancak torku azsa, başlangıçtan itibaren daha sert çalışmaya başlayacaktır.
Tork, hareketin ana nedenidir, bu nedenle dizel motorlar genellikle ağır araçlar için kullanılır. Öte yandan dizel motorlar o kadar hızlı hızlanmadığından ortalama olarak benzinli motorlara göre beygir gücü daha azdır. Dizel spor otomobil sayısının az olmasının ana nedeni budur.
Güvenilirlik
Dizel motorlar sıkıştırmalı ateşleme kullandığından, çok güçlü, güvenilirdir ve daha az bakım gerektirir. Bu nedenlerden dolayı, geçmişte dizel motorlar çok ağırdı. Bununla birlikte, modern üretim yöntemleri sayesinde, dizel motorların ağırlığı önemli ölçüde azaltılmıştır.
Ayrıca, dizel motorlar benzinli motorlardan daha basittir çünkü ne bujileri ne de bunlarla ilişkili elektrik sistemini kullanırlar. Günümüzde dizel otomobiller, daha düşük yakıt tüketimi ve daha yüksek güvenilirlik gibi büyük avantajlarla, benzinli motorlara yakın bir performans elde etmektedir. Genel olarak, dizel motorlar, servis müdahaleleri arasındaki kilometre / saat sayısı bakımından benzinli motorlardan daha iyi performans gösterir. Bu, daha az para harcanması anlamına gelir.
Dizel motorların bir avantajı, gaz kelebeği gövdesinin olmamasıdır. Gaz pedalına bastığınızda, motor girişinde havanın motora girmesine izin veren ve böylece daha fazla güç oluşturan bir valf açılır.
Motor bilgisayarı, ek hava için daha fazla yakıt enjekte etme ihtiyacının farkına varır. Dizel motorlar için gaz kelebeği valfi gerekli değildir. Bu durumda, gaz pedalı enjekte edilen yakıt miktarını düzenler. Benzinli motorlarda kullanılan gaz kelebeği gövdesi bir kısıtlama görevi görür ve bu, dizel otomobillerin daha düşük yakıt tüketimine sahip olmasının nedenlerinden biridir.
Enjeksiyon
İçten yanmalı bir motorun verimli çalışması için yakıt ve havanın doğru şekilde karıştırılması gerekir. Dizel motorun bu konuda birçok sorunu vardır, çünkü dizel ve hava çevrim sırasında farklı zamanlarda devreye girer.
Dizel motorlara iki ana yaklaşım vardır: direkt enjeksiyon ve dolaylı enjeksiyon.
Dolaylı enjeksiyonda, enjektörün ana yanma odasına ulaşmadan önce yakıtı püskürttüğü küçük bir girdap odası vardır. Girdap odası, yanma odasındaki hava ile daha iyi karışması için yakıtta türbülans yaratır. Bu sistemin dezavantajı: girdap odası pratikte yanma odasının bir parçası haline gelir. Bu ne anlama geliyor? Yanma odası bir bütün olarak, yanmayı ve verimliliği etkileyebilecek düzensiz bir şekle sahip olacaktır.
Direkt enjeksiyonlu motorda bir girdap odası yoktur. Bunun yerine, yakıt doğrudan yanma odasına gider. Bu motoru tasarlarken, yeterli yanma olmasını sağlamak için yanma odasının tasarımına özel dikkat gösterilmelidir.
İnşaat
İki tip motorun ana bileşenleri benzerdir ve yaklaşık olarak aynı işlemlerden sorumludur. Bununla birlikte, süreçlere dahil olan daha yüksek yükler nedeniyle dizel motor bileşenleri, benzinli motor muadillerinden daha güçlü olmalıdır.
Motor bloğu duvarları normalde dizel motorlarda çok daha kalındır ve daha fazla direnç sağlamak, şokları emmek ve gürültüyü daha verimli bir şekilde azaltmak için daha fazla tampon içerir.
Ayrıca pistonlar, biyel kolları, krank mili, yataklar benzinli motorlardan çok daha güçlü olmalıdır. Silindir kapağının tasarımı, enjektörler nedeniyle ve aynı zamanda yanma odalarının şekli nedeniyle farklı olmalıdır.
Kirlilik ve gürültü
Bunlar, küresel ısınma ve çevresel etkinin bu kadar önemli hale geldiği günümüzün iki temel sorunudur. Kirlilik, dizel motorların yeni otomobil pazarlarına neredeyse hiç girmemesinin ana nedenlerinden biridir.
Neyse ki, dizel teknolojisi modernleşiyor ve bugün dizel motorlar her zamankinden daha temiz. Dizel motorlardan çıkan siyah dumanın ana suçlularından biri olan kükürt, yenilikçi filtreleme yöntemleriyle yeni motorlardan uzaklaştırılmıştır.
Dizel motorlar ve benzinli motorlar, özellikle dizel arabaların onlarca yıl önce çıkardığı, uzaktan tanıdığınız akıl almaz sesleri göz önünde bulundurursak, ses açısından da eşitlendi.
Dizel nasıl alınır?
Şu anda iki ana dizel türü bulunmaktadır: petrol bazlı dizel (petrolden türetilen) ve biyodizel (organik malzemelerden yapılmış).
Petrol dizeli, büyük miktarlarda bitki ve hayvan biyokütlesinin sonucu olarak ham petrol olarak başlar ve bunlara basınç ve ısıtma işlemleri eklenir. Baz yağ hasat edildikten sonra, üç ana işlemden geçeceği bir rafineriye taşınır: ayırma, dönüştürme, saflaştırma.
Ayırma işlemi, yağın aşırı sıcaklıklara maruz kaldığı yüksek damıtma kulelerinde gazlara ve sıvılara ayrılmasına neden olacak şekilde gerçekleştirilir.
Kulenin üst kısmı ile alt kısmı arasındaki sıcaklık farkına göre ürünler ayrıştırılır. Kulenin içindeki bölme şu şekildedir: propan gazı yukarı, dizel ortada, yağlar aşağı.
Bir sonraki süreç, daha fazla benzin, dizel ve propan oluşturmak için daha ağır yağlara bir katalizör uygulanmasını içeren dönüşümdür. Saflaştırma son adımdır ve ürünlerin hidrojene ve kükürdü gidermek için bir katalizöre maruz bırakılmasını içerir.
Benzin nasıl alınır?
Dizelde olduğu gibi benzin de ham petrol olarak hayatına başlar. Ancak rafineriye ulaştığında, fraksiyonel damıtma adı verilen bir işlemle rafine edilmek üzere. Ekstraksiyon işlemi, ham petrolü benzin de dahil olmak üzere çeşitli damıtıklara ayırmak için damıtma kullanır.
Damıtma işlemi ham petrolün 400 santigrat dereceye ısıtılmasıyla başlar. Isı, yağın sıvı halden buhara dönüşmesine neden olur ve fırından damıtma kulesine gelir ve bu noktada soğur.
Buharlar 150 santigrat dereceye ulaştığında benzini oluşturan hidrokarbonlar sıvı hale geçmeye başlar. Benzin damıtma plakalarında toplanmaya başlar ve bir depolama tankına sifonlanır.
Damıtma kulesinden çıkan ham yakıt, son aşamadan önce benzin istasyonlarına ulaşmaya hazır değil, yani emisyonları ve tüketimi azaltmak için gerekli katkı maddelerini ekliyor.
Fotoğraf kaynağı: mechanicshub.com, carmudi.com.ph, wonderfulengineering.com, cummins.com, bbc.com, cnbc.com