Motor Nedir?

Motor, bir enerji formunu (elektrik, kimyasal enerji, benzin, tiner, LPG vb.) mekanik enerjiye çeviren makinedir. Motorlar kuvvet makineleridir.

Kuvvet makineleri yakacak maddelerinin (kömür, benzin, motorin, LPG) enerjisini veya doğal enerji kaynaklarındaki (akarsular, rüzgâr) enerjiyi mekanik enerjiye dönüştüren makinelerdir. Taşıtlarda, jeneratörlerde kullanılan kuvvet makineleri ise ısı makineleridir.

Motor Türleri

Isı Motorları

İçten Yanmalı Motorlar

İçten yanmalı motorlar, yakıtın motor içinde yanma odası adı verilen sınırlı bir alan içinde yakılması ile oluşan basıncın, piston denen parçayı hareket ettirmesi ile oluşan makinelerdir.

İçten yanmalı motorların öncülü sayılan, içinde bir piston bulunan metalik silindirden oluşan bir düzenek 1673’te Paris’te fizikçi Christiaan Huygens ve asistanı Denis Papin tarafından geliştirilmiştir. Belçikalı mühendis Étienne Lenoir 1859’da “Gazlı ve genleşmiş havalı motor” adı altında iki zamanlı içten yanmalı bir motorun patentini almış ve 1860 yılında elektrik ile ateşlenen ve su soğutmalı ilk içten yanmalı motoru geliştirmiştir.^[1]

Bu motorlara içten yanmalı motor adının verilmesinin sebebi, yanma olayının motor içerisinde gerçekleşmesindendir. Dıştan yanmalı motorlar da ise dışarıda yanma gerçekleştiğinden bunlara dıştan yanmalı motorlar denilmiştir. Örneğin: Buhar makinesi.

İçten yanmalı motorlarda yanma odasının motorun içine taşınmasıyla birlikte oldukça kompakt motorlar üretilebilmiştir ve otomobillerin oluşması sağlanmıştır.

Çalışma Prensibi

Yakıt, karbüratör ya da yakıt enjeksiyonu sistemiyle belli bir oranda hava ile karıştırılarak yanma odası denilen silindirin içine gönderilir. Karışım piston tarafından sıkıştırılarak buji yardımıyla ateşlenir. Dizel motorlarda ateşleme buji yerine yüksek basınç altında sıkıştırmayla yapılır. Karışım karbondioksit (CO2) ve karbonmonoksit (CO)'e dönüşür. Bu reaksiyon hacim ve ısı yaratır. Bu da pistonların salınım hareketi krank mili yardımıyla mekanik enerjiye dönüştürülerek iş yapılmış olur. Yakıt olarak önceleri gaz yağı kullanılmış günümüzde ise benzin, mazot ve LPG (Sıvılaştırılmış Petrol Gazı) oldukça yaygındır. Günümüz teknolojisinde "hibrit" otomobiller üretilmeye başlanmıştır. Bu otomobillerde iki farklı türden motor bulunur. Yani hibrit adı, biri yanmalı ve diğeri elektrikli olan iki motor tipine sahip olmasından gelir.

Günümüzde kullanılan içten yanmalı motorların ezici çoğunluğu 4 zamanlı içten yanmalı motorlardır. 4 zaman ifadesi piston işlevlerinin bir sınıflandırmasıdır. Bu zamanlar ve işlevleri aşağıdaki gibi sıralanabilir:

1. Emme: Temiz hava ve benzin karışımı üstte sağ taraftaki emme kanalındaki supapın açılmasıyla ve pistonun aşağıya doğru hareketinden oluşan vakum etkisiyle silindir içerisine alınır

2. Sıkıştırma: Silindir içerisine alınan hava ve yakıt karışımı pistonun yukarı hareketiyle sıkıştırılarak hem sıcaklığı hem de basıncı yükseltilip çok ufak bir hacme hapsedilir. Bu esnada her iki supap da tam kapalı konumda olup, yalıtım sağlanmaktadır.

3. Yanma: Sıkıştırılan benzin ve hava karışımı supapların tam ortasında yer alan buji ile ateşlenerek yanma gerçekleşir. Aracın hareketini sağlayan güç bu anda üretilir.

4. Egzoz: Yanma sonrasında piston yukarı geri gelirken, yanmış artık gazlar üst sol tarafta yer alan egzoz supapının açılmasıyla dışarıya atılır. Ardından pistonun aşağıya tekrar gelmesi esnasında 1. çevrim yani emme safhası tekrar başlar.

Enerji Verimi

Enerji verimi, tüketilen yakıtın kimyasal enerjisinin üretilen mekanik enerjiye oranı olarak tanımlanır ise, Modern turboşarjlı motorların yaklaşık verimi %20'dir.

İçten yanma termodinamik olayının teorik maksimum verimi %35 olduğu göz önüne alınırsa, geri kalan %15'lik enerji kaybı yakıtın sıkıştırılmasında, pistonların sürtünmesinde ve diğer işlemlerine gerçekleştirilmesine harcanır.

Dıştan Yanmalı Motorlar

Dıştan yanmalı motor, yakıtın yanması ile sistemde çalışacak olan farklı bir akışkanı ısıtarak o akışkan aracılığı ile enerji dönüşümünü yapan bir motordur (örneğin buhar makinesi ve Stirling motoru).

Dıştan yanmalı motorlar, içten yanmalı motorlardan daha düşük güçte ve daha çok yer kaplayan bir yapıdadır, fakat bazen daha verimli ve yanma sonucu daha az zararlı partikül içeren durumlarda olabilirler. Düşük yanma sıcaklığı ve basınçları nedeni ile daha az zararlı egzoz gazı çıkarması nedeni ile daha çevreci olmaya meyillidirler.

Dıştan yanmalı motorlarda yanma ile oluşan sıcak gazlardaki ısı enerjisini başka bir akışkana transfer ederler ve bu akışkandaki ısı enerjisi mekanik enerjiye dönüşür. Bu motorlar gaz ve buhar türbinleri içerirler. İçten yanmalı motorlarda yanma ile oluşan sıcak gazların ısı enerjisi doğrudan mekanik enerjiye dönüşür.

Bir buhar türbini, dıştan yanmalı motorlara iyi bir örnek oluşturabilir. Yakıtın yanmasından veya nükleer reaktörden gelen ısı, suyu bir kaynatıcı ile buhara çevirir. Borular buharı bir mile tutturulmuş kanatçıkları olan türbinin içine taşır. Yüksek sıcaklıktaki buhar genleşerek türbin boyunca sıkıştırma yaparak kanatçıkları iter ve milin dönmesine sebep olur. Dönen mil, bir elektrik jeneratörü, bir gemi pervanesi veya başka bir iş için güç sağlayabilir.

Elektrik Motorları

DC / DA Motor

Elektrik enerjisini, mekanik enerjiye çeviren elektrik makinasına "DC Motor" denir. Doğru akım motorlarına DA Motor ya da DC motor da denir. Buna bağlık olarak doğru akım makinası, doğru jeneratörü ya da doğru akım motoru olarak da çalıştırılabilir.

Herhangi bir iletkene doğru akım uygulandığında iletken, sabit bir manyetik alan oluşturur. N ve S kutuplarından oluşan bu sabit manyetik alan sabit mıknatısın gösterdiği etkiyi gösterir. İletken cisimleri çeker, aynı kutuplu manyetik alanları iter; farklı kutuplu manyetik alanları çeker. N kutbundan S kutbuna doğru meydana gelen bu kuvvete manyetik akı adı verilir.

DC Motor Nasıl Çalışır?

DC motor rotor ve statörde meydana gelen manyetik akının birbirlerini itmesi ve çekmesi ilkesine göre çalışır.

DC Motor Parçaları

Statör (Endüktör)

DC motorun statörü makinanın dış tarafında kalan, duran kısmıdır. Karkas üstüne yerleştirilen ana ve yardımcı kutuplar ve bunlar üstündeki sargılardan meydana gelir. Mıknatıs alanını sağlar. Makinadaki sargılar doğru akımla beslenir.

Doğru akım motorlarında manyetik alan statörde oluşur. Aynı zamanda statöre kutup da denir. Statör karkasına yerleştirilen kutuplar, demir sac levhaların paketlenmesiyle yapılmıştır. Orta ve büyük güçteki makinalarda ana kutuplar ve bunların arasına yerleştirilmiş yardımcı kutuplar vardır.

DC motorlarında kutuplar manyetik alanın oluştuğu kısımdır. Makinanın çapına, büyüklüğüne ve devir sayısına göre doğru akım makinaları; 2, 4, 6, 8 veya çok kutuplu olabilir. Statör kutupları mıknatıs veya elektromıktanıstır. Küçük doğru akım makinaların kutupları sabit mıknatıslı da olabilir.

Agora Bilim Pazarı

Williams Obstetrik Çalışma Kılavuzu

• Boyut: 19,5*27,5
• Sayfa Sayısı: 340
• Basım: 23
• ISBN No: 9786053550921

Devamını Göster

₺740.00

Satın Al Tüm Ürünler

• Dış Sitelerde Paylaş

Ancak genel olarak elektromıknatıslı kutuplar kullanılır. Ana kutupların üzerindeki sargılara uyarma sargıları denir. Sargılar sarılmadan önce, kutup üzerinde prespan kağıttan bir izolasyon geçirilir ve daha sonra sarılır. DC akım motorlarında, kutup sayısı alternatif akım makinelerindeki gibi gerilim hız ve induklenen akımın frekansına bağlı değildir. Kutup sayısı makineni devir sayısına ve gücüne göre değişim gösterir.

Rotor (Endüvi)

Rotor, iletkenleri taşıyan ve gerilim indüklenen bölümdür. Doğru akım motorlarının dönen kısmına rotor denir.

Wikimedia Commons

Rotor milinden mekanik enerji alınır ve mıknatıs alanında döner. Statör ile rotorun bir ortak yönü vardır. Her ikisinde de saç paket ve bobinler bulunur. Rotor, çelik bir mil üzerine preslenmiş rotor sac paketlerinden oluşur. Bu sac paketi oluklarına döşenmiş rotor sargılarından ve uçlarının bağlandığı bir kollektörden oluşur. Rotor akımı, fırça ve (yayların bastırdığı) kömür çubuklarla kollektör denilen bakır lamalardan oluşan kısımdan verilir.

Dinamo saçlarından yapılan rotorun kalınlığı 0,30-0,70mm'dir. İstenildiği biçimde ve ölçülerde presle kesilen dinamo saçları, tavlanır ve birer yüzeyleri yalıtılır. Yalıtma sırasında kağıt, lak kullanılarak bir oksit katman oluşturulur. Rotorun üstüne iletkenlerin yerleşmesi için oluklar açılır. Bu oluklara rotor sargıları, bandaj yapıldıktan sonra yerleştirilir.

Kollektör

Kollektör sayesinde doğru akım motorlarında rotora gerilimin iletilmesi sağlanır. Statörde üretilen alternatif gerilim kollektör tarafından doğrultulur. Üzerine temas eden fırçalar yardımı ile dış devreye iletilir. Kollektör birbirinden tek tek yalıtılmış sert bakır levhalardan oluşur. Bu levhalar bakalit dökümü veya mekanik bir sıkıştırma yöntemi ile birleştirilmiştir.

Yalıtkanlığı sağlamak için bakır dilimlerin arasına 0,5-1,5mm yalıtkan maddeler kullanılır. Bunlar dilimler arasındaki gerilim farkına göre değişim gösterir. Kollektör dilimlerine değen fırçalar, bağlama elemanlarını oluşturur. DC motorlarında önemli yeri olan kollektörler, çok sayıda arıza veren elemandır. Kollektör dilimlerinin arası gerilim farkı 15 voltu aşmayacak biçimde ayarlanır.

Fırça

Dış devredeki akımı, fırçalar yardımı ile rotora ileten sistemde doğru akım motorları kullanılır. İletimi iyi sağlayan ve aşınmayı asgariye indiren fırça kullanılır. Yani aşınmayı fazlalaştıran saf bakır kullanılmaz. Kollektör ile elektriksel bağlantıyı sağlayan kömürden yapılmış fırçalar, fırça tutucuları ve fırça taşıyıcıları monte edilmiştir. Fırçalar, makinanın akım ve gerilimine göre sert, orta, yumuşak karbonlardan imal edilirler. Bazen iletkenliği arttırmak için karbon bakır alaşımlı yapılırlar.

10 kW'a kadar olan doğru akım motorlarında, fırçaların tüm çeşitleri ile çalışmak mümkündür. Fırça boyları eşit olmalı, aynı tür fırçalar bir motorda kullanılmalıdır. Küçük ve güçlü motorlarda fırçalar, yalıtılmış, kapak üzerine açılmış yuvalara konulur. Güçlü ve büyük olan motorlarda fırça yuvası dökümden ve sacdan yapılmış fırça tutucularına montajı yapılır. Fırça tutucuları, fırçaların kollektör üzerinde durmalarını ve bu durumun işletme sırasında devamlılığını sağlar. Kollektör üzerine oturan fırça, kollektör yüzeyine fırça tutucuları ve yay düzeği sayesinde itilir. Eğik ve dik olmak üzere çeşit çeşit fırça tutucuları vardır.

Yataklar ve Kapaklar

Doğru akım motorlarında kendi kendine yağlanan metal veya bilyeli yataklar kullanılır. Bu yataklar, gürültüsüz az bir kayıpla motorun hareket kısmının bir eksen etrafında rahat dönmesini sağlar. Bilezikli ve rulmanlı yataklar doğru akım motorlarında kullanılır. Küçük ve orta güçlü motorlarda sürtünmenin ve kayıpların az olması değişiminin kolay olması açısından rulmanlı yatak kullanılır. Bu yatağın dezavantajı çok gürültülü olmasıdır.^[3]

AC Motor

Alternatif akım kullanılarak çalışan motorlara "AC Motor" denir. Yönü ve şiddeti değişen elektrik akımına "Alternatif Akım" denir. AC motor, işte bu akımdan yararlanarak ivme kazanan elektrik motorlarına verilen isimdir.

Statör sargılardan aldığı elektrik enerjisini rotor kısmına vererek dönme hareketi yapar. Bu hareketi mekanik enerjiye çeviren elektrik makinasına AC motor denir. AC motorlara aynı zamanda "Asenkron Motor"da denir. Çalışma prensibi bakımından bu tip AC motorlara indüksiyon motorları da denir. Sanayide en çok kullanılan elektrik motorları AC motorlardır.

Diğer Motor Türleri

Doğrusal pistonlu

• Sıralı tip motor
• V tipi motor
• Boksör tipi motor
• Rotatif motor
• Yıldız tipi motor
• W tipi motor
• VR tipi motor
• H tipi motor

Zıt pistonlu motorlar

• Döner pistonlu
• Wankel motoru
• Quasiturbine motor

Ateşlemesi

• Buji ile ateşlemeli motorlar
• Sıkıştırma ile ateşlemeli motorlar

Yakıtı

• Benzinli motor
• Dizel motor
• LPG'li motor
• Doğalgazlı motor
• Turbo motor

Zamanlaması

• İki zamanlı motor
• Dört zamanlı motor
• Beş zamanlı motor
• Altı zamanlı motor
• İki ve dört zamanlı motorlar

Çevrimleri

• Sabit hacim çevrimli motor
• Sabit basınç çevrimli motor
• Karma çevrimli motor

Silindir Sayısı

• Tek silindirli motor
• Çok silindirli motorlar
• Soğutma tipi motorlar
• Hava soğutmalı motor
• Su soğutmalı motor
• Gaz türbinli motorlar
• Jet motoru
• Pulse jet motoru
• Roket motoru
• Gemi makineleri
• Açık rotorlu motor
• Jet motoru
• Turbofan
• Turbojet
• Turboprop
• Turboşaft
• Ramjet

Dıştan yanmalı motor

• Stirling motoru
• Buhar makinesi
• Newcomen buhar makinesi

Diğer

• Eksenel motor
• Işın motoru
• Korniş Motoru
• Döner Işın Motoru
• Bourke motoru
• Kamera motoru
• Kamsız pistonlu motor
• Bileşik buhar motoru
• Tek ve çift etkili silindirler
• Düz kafalı motor
• Serbest pistonlu motor
• Stelzer Motoru
• Yarım küre yanma odası
• Heron silindir kapağı
• IOE motoru
• Salınımlı silindirli buhar motoru
• Zıt pistonlu motorlar
• Üstten egzantrikli motor
• Üstten subaplı motor
• Pent-çatı yanma odası
• Rotatif motor
• Tek etkili silindir
• Bölünmüş çevrim motoru
• Sallanan pistonlu motor
• tek tip akış buhar motoru
• Watt buhar motoru
• Chrysler B motoru

Sıralı tip motor

• Sıralı iki silindir motor
• Sıralı üç silindir motor
• Sıralı dört silindir motor
• Sıralı beş silindir motor
• Sıralı altı silindir motor
• Sıralı yedi silindir motor
• Sıralı sekiz silindir motor
• Sıralı dokuz silindir motor
• Sıralı on iki silindir motor
• Sıralı on dört silindir motor

Boksör tipi motor

• yatık çift motor
• F4 motor
• F6 motor
• F8 motor
• F10 motor
• F12 motor
• F16 motor

V tipi motor

• V-ikiz motor
• V3 motoru
• V4 motor
• V5 motor
• VR5 motoru
• V6 motor
• VR tipi motor
• V8 motor
• V10 motor
• V12 motor
• V14
• V16 motor
• V18 motor
• V20 motor
• V24 motor

W tipi motor

• W3 motoru
• W6 motoru
• W8 motoru
• W12 motoru
• W16 motoru
• W18 motoru
• W24 motoru
• W30 motoru

Diğer

• Napier Deltic
• H tipi motor
• Yıldız tipi motor
• Tek silindirli motor
• Bölünmüş tek motor
• U motoru
• X motoru