Benzinli bir motor nasıl çalışır?

Muhtemelen bizi her gün ya da o kadar sık olmasa da okuyan çoğunluğunuz otomobil tutkunu meraklılarsınız; tekerleği olan ve bir motorun gücüyle hareket eden her şeye, benzinli olursa daha da fazla, bayılıyorsunuz; bundan eminim.

Bugün, buraya, Highmotor’a, genellikle konuştuğumuz olağan haberleri bir süreliğine bir kenara bırakmak istiyorum; hepimizin sevdiği bir konuya, yani benzinli bir motorun temel işleyişine, daha somut konulara girmeden, yumuşak bir giriş yapmak için. Aşağıdaki paragrafları okuduktan sonra, çok sevdiğimiz motorları muhtemelen daha iyi anlayacaksınız.

Başlamak için, dört zamanlı ve atmosferik Otto çevriminde çalışan bir benzinli motoru temel alacağız. Kısaca söylemek gerekirse, benzinle çalışan bir içten yanmalı motor, bir kıvılcımla tetiklenen yakıt ile havanın patlamasını kullanarak gazı genleştirir; bu da pistonu yukarıdan aşağıya iterek ileride tekerlere ulaşıp onları döndürecek bir hareket yaratır.

Bu, aşağıda anlatacaklarımızın harika bir özeti olarak görülebilir. Benzinli motorlar iki tip olarak bulunur: iki zamanlılar ve dört zamanlılar. İlkleri eskiden monte edilirdi, bugün ise yalnızca arazi motosikletlerinde veya 50 cm3’lük motosikletlerde kullanılıyorlar. İkincileri ise bugünkü tüm benzinli otomobil motorlarında bulunur ve adından da anlaşılacağı gibi dört zamanda çalışır: Emme, Sıkıştırma, Patlama ve Egzoz.

Parça parça gidelim, çünkü basit olsa da ileride bir motoru nasıl doğru hazırlayacağınızı anlayabilmek için iyi kavranması gerekiyor.

Emme: Atmosferin havası, atmosferik kelimesinin kaynağı olarak, kelebek valften girer ve emme manifoldu aracılığıyla silindir kafasına yönelir; burada, piston en üst noktasındayken benzinle karışarak yanma odasına ulaşır. Yakıt, enjektörler sayesinde silindirin bu bölümüne ulaşır.

Sıkıştırma: Benzinle karışmış hava silindire girdiğinde, emme valfleri kapanırken piston en alt noktasına inene kadar aşağı doğru hareket eder. Pistonun aşağı inişiyle kazandığı güçle yeniden yukarı çıkarak karışımı sıkıştırır ve bloğun iç sıcaklığını yükselterek, uzun vadede doğuracağı sonuçlarla birlikte (vuruntu) kontrolsüz bir patlamaya yol açabilir.

Patlama: Piston yukarıdayken, valfler kapalıyken ve karışım gerektiği kadar sıkıştırılmışken, bujİ — ki bu, merkezi birimin istediği zaman yanıp sönen bir ısıtıcıdan başka bir şey değildir — benzini ve havayı patlatır; patlamanın ardından piston büyük bir güçle yeniden en alt noktasına iner. Motorun performansını ölçmek için kullandığımız bu kuvvet, yani motor torku, ileride bize bu hizmeti verir.

Son zamana geçmeden önce şunu netleştirmek isterim: patlamayı gerçekte tetikleyen benzin değil, oksijendir ve bu oksijen yanma odasının içinde bulunur. Silindire giren benzin damlası yalnızca oksijenin patlayabilmesini sağlar. Bu nedenle fakir ya da zengin karışımdan söz ederiz. Karışım, çok fazla hava ve az benzin yoğunluğu varsa fakirdir; tersi ise zengindir. İlk durumda araç çok daha hızlı gider, ancak bunun karşılığında motorun sıcaklığı artar; dolayısıyla silindire verdiğimiz benzin miktarının, içerideki sıcaklığın kontrolü için bir ölçü olduğunu söyleyebiliriz.

Egzoz: Son zaman, patlama gerçekleştikten ve piston ikinci kez aşağı indikten sonra oluşur. Bu noktada eksantrik mili, egzoz valflerini açmaya başlar; böylece bu patlamanın ürettiği gazlar, egzoz manifoldu ve ardından egzoz borusu yoluyla dışarı çıkabilir.

Pistonun hareketi, krank mili aracılığıyla tekerleklerin hareketine dönüşür; krank miline biyel bağlıdır ve biyel de pistona bağlıdır. Özetle, bu, dört zamanlı atmosferik konvansiyonel bir benzinli motorun işleyişidir. İleride gücün nasıl artırılacağını, motora yapılabilecek farklı hazırlıkları ve süper şarjı da inceleyeceğiz.