elektrik port üyelik servisleri elektrik port üyelik servisleri

Benzinli ve Dizel Motorların Karşılaştırılması

Buhar makinelerinin icadıyla başlayan süreçte benzinli ve dizel motorlar içten yanmalı motorlu araçların tarihini şekillendirmiştir. Genellikle içten yanmalı motorların çalışma şekli kadar merak edilen benzinli ve dizel motorların benzerlik ve farklarını inceleyeceğiz.



A- A+
12.08.2016 tarihli yazı 7257 kez okunmuştur.
Dizel motor fikri 1876 yılında Nikolaus August Otto’nun benzinli motorları icat etmesiyle ortaya çıktı. Otto çevrimi olarak bilinen 4 zamanlı yanma prensibi bugün kullanılan araçların motorlarında da yer almaktadır. İcadının ilk yıllarında benzinli motorlar pek verimli değildi. Aynı şekilde buhar motoru gibi ulaşımda kullanılan diğer yöntemler de verimli olmaktan uzaktı. Yakıtın sadece %10’u aracı hareket ettirirken geri kalanı gereksiz sıcaklık üretmekten başka bir işe yaramamaktaydı.
 

Bundan yaklaşık iki yol sonra Rudolf Diesel buhar motorlarının ve benzinli motorların veriminin düşük olması nedeniyle çalışmalarını daha yüksek verimli bir içten yanmalı motor üretme üzerine yoğunlaştırmaya başladı. 1892 yılında da dizel motor olarak bilinen motoru geliştirerek patent aldı.

“Eğer dizel motorlar daha verimliyse neden daha sık kullanılmamaktadır?” sorusu sıklıkça duyulmaktadır. Eksozundan çıkan simsiyah duman ve sürekli olarak yüksek seste gürültüye neden olması dizel motorlu araçları sürücüler için daha az çekici hale getirdi. Ayrıca uzun mesafelerde taşınması gereken büyük yükler için ideal olsa da bu işi yapan kişiler tarafından pek tercih edilmedi. Ancak dizel motorların daha temiz ve daha az gürültülü olması için yapılan çalışmalarla bu durum değişmeye başladı.
 
►İlginizi Çekebilir : İçten Yanmalı Motorlar 
 

Çalışma Prensipleri


Teoride dizel ve benzinli motorlar benzer olarak çalışır. İkisi de fosil yakıtlardaki kimyasal enerjiyi mekanik enerjiye dönüştürme amacıyla tasarlanmıştır. Mekanik enerji silindirdeki pistonun aşağı ve yukarıya hareketini sağlar. Pistonlar krank miline bağlıdır ve pistonun lineer aşağı-yukarı hareketi krank milinde dairesel hareket oluşturur.

İki motor çeşidi de bir dizi yanma ve patlama olayları gerçekleştirerek yakıttan enerji üretmektedir. Aralarındaki en büyük fark bu patlamaların gerçekleşme şekilleridir. Benzinli motorda benzin hava ile karışır, pistonlar tarafından sıkıştırılır ve bujiler tarafından ateşlenir. Dizel motorunda ise önce hava sıkıştırılır, sonra yakıt verilir. Hava sıkıştığı zaman yüksek sıcaklıklara çıkacağından verilen yakıt ateşleme görevi görür.


Dizel motorda 4 zaman aşağıdaki gibidir:


► Emme zamanı: Emme sübabı açılır ve içeri sadece hava girer.
► Sıkıştırma zamanı: Piston yukarı hareket eder ve havayı sıkıştırır.
► Yanma zamanı: Piston maksimum yüksekliğe ulaştığında yakıt verilir ve yaratılan ateşleme etkisiyle piston aşağı iner. 
► Eksoz zamanı: Piston tekrar yukarı doğru çıkar ve yanmadan kalan eksozu dışarı verir.


Benzinli motorda ise zamanlar şu şekilde görülür:


► Emme zamanı: Emme sübabının açılmasıyla piston aşağı iner ve silindir hava ile benzin karışımı ile dolar. Bu karışımda çok az miktarda benzin gerekir.
► Sıkıştırma zamanı: Piston yukarı hareket ederek hava benzin karışımını sıkıştırır. Sıkışma ile patlama daha güçlü olur.
► Yanma Zamanı: Piston en tepeye ulaştığında buji benzini ateşler. Bu enerji ile piston tekrar aşağı iner.
► Eksoz Zamanı: Piston en aşağı inince eksoz sübabı açılır ve yanmadan kalan eksoz dışarı atılır.

Dizel motorlarda buji olmadığı ve yakıtın sıkışmış havaya doğrudan enjekte edildiği belirtilmelidir. Yani yakıtı ateşlenmesi sıkışan havanın sıcaklığıyla sağlanır. Hava ne kadar fazla sıkışırsa verimlilik ve güç o oranda artacaktır. Dizel yakıtının enerji yoğunluğu çok yüksek olup sıkışan hava ile reaksiyona girme ihtimali daha da artmaktadır. Bu gerçeklerin ışığında benzinli motorlarda sıkıştırma oranının 8:1 ile 12:1, dizel motorlarda ise 14:1’den 25:1 arasında olduğu söylenmelidir.
 

Enjeksiyon Sistemleri


Dizel ile benzinli motor arasındaki bir başka fark enjeksiyon işlemidir. Birçok araç port enjeksiyon sistemi veya karbüratör kullanmaktadır. Port enjeksiyon sistemi benzini emme zamanından hemen önce püskürtür. Benzin doğrudan silindirin içerisine değil de emme portlarına püskürtülür. Karbüratör ise hava silindire girmeden uzun bir süre önce benzini hava ile karıştırır. İki türlü de emme zamanında tüm benzin silindire aktarılmış olur ve daha sonra sıkıştırılır. Eğer çok fazla sıkışırsa benzin hava karışımında beklenmedik patlamalar meydana gelebilir. Bu da gereğinden fazla ısı ortaya çıkaracağı gibi motorda vuruntuya sebep olur. Vuruntu motora zarar verir.



Dizel motorlar doğrudan enjeksiyon sistemi kullanır. Yani dizel yakıtı sıkıştırma zamanında doğrudan silindire aktarılır. Enjektörler de bu motorlardaki en karmaşık parçadır. Üzerinde çeşitli denemeler yapılır ve motorda çeşitli yerlerde bulunabilir. Enjektörün silindir içerisindeki basınç ve sıcaklığa karşı dayanıklı olması ve yakıtı iyi bir şekilde aktarması gerekir. Yakıtın dolaşımını sağlamak için de bazı dizel motorlar özel endüksiyon valfleri, yanma öncesi odaları veya yanma odalarında havayı sirküle eden özel cihazlar kullanılır. Yine sıkıştırma ve ateşlemeyi geliştirme amacıyla çeşitli sistemler kullanılır. Ayrıca soğuk havalarda motorun çalışabilmesi için yani sıkıştırılan havanın sıcaklığını yükseltmek için kızdırma bujileri kullanılmaktadır.
 

Bu sistemlere ek olarak yakıt verimliliği üzerine üretilen yeni teknoloji GDI motorlarda doğrudan enjeksiyon bulunmaktadır. Bu motorlar benzinlidir ve benzini farklı gereksinimlere ya emme zamanı ya da dizellerdeki gibi sıkıştırma zamanında doğrudan silindire aktarabilmektedir.
 

Yakıtlar


Bu iki motor arasında farklar mekanikle sınırlı kalmamaktadır. Benzin ile dizel yakıtı arasındaki farklar da dikkate alınmalıdır.

Ham petrol rafinerilerde işlendiğinde benzin, jet yakıtı, kerosen (gazyağı) ve dizel yakıtı gibi farklı çeşit ürünler ortaya çıkmaktadır. Dizel yakıtı ile benzin arasında koku, ağırlık, yağlılık gibi farklar bulunmaktadır. Dizel yakıtı daha ağır daha yağlı ve benzine göre daha yavaş buharlaşmaktadır. Kaynama noktası sudan da yüksektir. O kadar yağlıdır ki bazen dizel yakıtı yerine dizel yağı olarak telaffuz edilebilmektedir.
 

Dizel yakıtı daha uzun zincirler halinde daha fazla karbon içermektedir. Daha az işlenme faaliyeti gerektirdiği için üretimi daha az masraflıdır. Dizel yakıtı daha yüksek enerji yoğunluğuna sahiptir. 1 galon dizel yakıtı 155x106 joule enerjiye sahipken 1 galon benzin 132x106 joule enerji içermektedir. Buna ek olarak dizel motorların gelişmiş verimliliği, neden dizel motorların eşdeğer benzinli motorlara göre daha uzun mesafe gidebildiğini açıklamaktadır. Yüksek verimi ve gücü sayesinde dizel yakıt sanayide ve her türlü yüksek güç gerektiren işlerde vazgeçilmez hale gelmiştir. Nakliye sektöründe %94’lük bir paya sahiptir.

Çevreye verilen zarar anlamında kısaca bahsetmek gerekirse iki yakıt da farklı şekillerde doğaya zarar vermektedir. Dizel motorlar benzinli motorların dışarı verdiği karbonmonoksit karbondioksit ve hidrokarbonları çok az miktarda dışarı atar. Bunun yanında asit yağmuruna neden olabilecek azot bileşenleri ve is gibi maddeler açığa çıkarır. Geliştirilen yeni teknolojiler ise bu zararları azaltma üzerine yoğunlaşmaktadır.


:::VİDEO::: İki motorun çalışma şekillerini gösteren animasyon
 





Kaynak:

►howstuffworks

ANKET
Endüstri 4.0 için En Hazır Sektör Hangisidir

Sonuçlar