Transcript Piston Motorunun Çalışması

Uçak Piston Motorları
Piston Motorun Bulunuşu
Piston ve silindir ilk olarak buhar gücüyle çalışan motorun
bulunmasından sonra görülmüştür. 1765 yılında James Watt (17361819),buhar gücüyle çalışan pistonun ileri-geri veya aşağı-yukarı
hareketi nedeniyle meydana gelen aşrı ısınmanın soğutulması ve
pistonun krank milini ekseni etrafında döndürecek şekilde çalışmasını
başarmıştır.
Bir asır sonra, 1876’da Alman mucit makine mühendisi Nicolaus
Otto ve Gottlieb Daimler ateşleme ve yanmanın silindir içinde
yapıldığı, benzinle çalışan, günümüzdeki otomobil motorunun ilk
örneğini yapmıştır. Benzinle çalışan motor; buhar motoruna göre çok
hafif, daha güvenli, çalıştırılması ve kullanılması daha kolaydı.
Piston Motorunun Çalışması






Piston silindir içinde aşağı yukarı hareket eder. Bu hareket piston
kolu ile krank miline aktarılır ve krank milinin ekseni etrafında
dönmesini sağlar.
Bir motorda gücün sağlanması dört aşamada gerçekleşir.
Birinci aşama: Piston silindirin üst seviyesinden aşağıya doğru
hareket etmeye başladığında emme supabı açılarak yanma
odasına benzin / hava karışımı alınır.
İkinci aşama: Emme supabı kapandıktan sonra piston yukarı
hareket ederek benzin / hava karışımını sıkıştırır.
Üçüncü aşama: Sıkıştırmanın en üst seviyesinde bujinin
çıkardığı kıvılcımla benzin / hava karışımı ateşlenir. Benzin / hava
karışımın yanmasıyla meydana gelen genleşme nedeniyle piston
hızlı aşağı hareket eder.
Dördüncü aşama: Piston tekrar yukarı harekete başladığında
eksoz supabı açılarak yanmış karışım dışarı atılır.
Pistonlu uçak motorları;
Silindirleri düz bir hat üzerinde sıralı (inline), veya silindirleri bir daire oluşturacak
(radial) şekilde üretilir. Radyal motorlar içten yanmalı, krank mili sabit silindirleri
dönen (rotary) ve krank mili hareketli silindirleri sabit olmak üzere 2 gruptur
Inline Tipi Motor
Radyal Motor


Radyal motorlar da içten yanmalı olarak sınıflandırılmakta ve çoğunlukla
uçaklarda kullanılmaktadır. Silindirler rotary motorlarda olduğu gibi krank
milinin etrafında bir daire oluşturacak şekilde dizilmiştir. Her silindirdeki
pistonun hareketi, piston kolu ile krank miline aktarılmakta ve krank
milinin ekseni etrafında dönmesi sağlanmaktadır. Ayrıca karbüratör ve gaz
kolu bulunduğundan, motorun devri istenen şekilde ayarlanabilmektedir.
Radyal motorlar da içten yanmalı olarak sınıflandırılmakta ve çoğunlukla
uçaklarda kullanılmaktadır. Silindirler rotary motorlarda olduğu gibi krank
milinin etrafında bir daire oluşturacak şekilde dizilmiştir. Her silindirdeki
pistonun hareketi, piston kolu ile krank miline aktarılmakta ve krank
milinin ekseni etrafında dönmesi sağlanmaktadır. Ayrıca karbüratör ve gaz
kolu bulunduğundan, motorun devri istenen şekilde ayarlanabilmektedir.
Aşağıdaki örnekte hava soğutmalı radyal uçak motorunda pistonların ve krank
milinin konumu ile hareketleri görülmektedir.

Rotary Motor Hakkında Bilgiler

Motorun dönmesi nedeniyle benzin silindirlere, silindirdeki valfın
açılmasıyla krank milindeki boşluktan gider. Bu motorlarda gaz
kolu bulunmadığından çalıştırmadan sonra pervane en yüksek
devreye çıkar. İniş esnasında pilot ateşlemeyi keserek ve açarak
motoru durma noktasına yakın bir durumda çalıştırılır, inişi bu
şekilde yapıyordu.
Birinci Dünya Savaşı’ndan sonraki yıllarda uçakların gelişmesine
paralel olarak daha fazla beygir gücü gerekmekteydi. Bu durum
motorlardaki yanma odalarının hacminin büyümesi ve silindir
sayısının artması demekti. Silindir sayısının çoğalması nedeni ile
motor ağırlığının büyümesi ve merkezkaç kuvvetinin fazlalaşması,
dönen motoru büyük sarsıntılar nedeniyle kopma noktasına
getirmişti. Bu olumsuzluklardan dolayı rotary motorlarının
yapımına son verilmiş ve silindirleri sabit, krank milinin ekseni
etrafında döndüğü radyal motorların üretimine geçilmişti.
Rotary Motor
Radial Motor Yandan Görünüş
Hava soğutmalı radyal uçak motoru

Fazla güç gerektiren ve bu nedenle silindir sayısı çok olan radyal
motorların, silindirleri düz bir hat üzerinde sıralı motorlara göre iki
önemli üstünlüğü vardır. Birincisi bütün silindirlerin motorun ön
kısmında yer alması, ikincisi ise hava akımının doğrudan alınması
ile iyi bir soğutma sağlanmasıdır. Yüksek irtifa uçuşu yapan
uçakların motorlarında soğumayı sağlayan hava akışı; uçulan
irtifadaki ısı dikkate alınarak, motorun arka bölümünde bulunan
kapakları açıp kapayan mekanik bir sistem kullanılarak pilot
tarafından ayarlanır ve motor ısısı göstergeden kontrol edilir.
Jet Motorları ve Çalışma
Prensipleri
Gelişimi ve Tarihçesi
İlk buharlı jet motoru 1781 yılında bulundu ve bir gemide kullanıldı. Frank
Whittle çok büyük bir başarıya imza atarak uçakların uçmasını sağlaya
içten yanmalı pistonlu motorlar yerine jet motorlarına güç vermesi için gaz
türbinlerini kullandı. İcat ettiği turbo jet motorunun 1931 yılında patentini
aldı. İngiltere’ de Whittle sayesinde 1941 yılında ilk jet uçaklarını
havalandırdılar.
Almanya’ da yaşayan Hans Von Ohain adlı bilim adamı da 1933
yılından beri çalıştığı jet motorları konusunda büyük bir başarı sağladı ve
1934 yılında ilk turbo jet motoru için patent aldı. 1939 yılında Heinkel He
118 adlı uçağa yerleştirilen jet motoruyla uçuşunu gerçekleştirdiler.
Whittle ve Ohain adlı bu iki bilim adamı birbirinden habersizce
çalışmış ve kendilerinin geliştirmiş oldukları jet motorlarını Amerika’ ya göç
etmeleriyle birleştirerek Amerika’ da ortak çalışmalara başlamışlardır
Jet Motorlarının Çalışma prensibi
Temel olarak jet motorları atmosferden aldığı havayı sıkıştırıp yakıt ile
yanması sağlanır içeride sıkışan hava aniden dışarı çıkmak ister ve motorun
arkasında çok büyük bir itme kuvveti oluşur. Etki- tepki prensibine göre
çıkmak isteyen hava bu kuvvete tepki göstererek motorun ileriye doğru
hareketini sağlar. Genel olarak tüm jet motorlarının çalışma prensibi böyledir.
Jet Motor Çeşitleri ve Çalışma
Prensipleri
1)Turbo jet Motorlar :
Turbo jet motor giriş kompresörleri
Yanma odası
Egsoz lülesi
Giriş fanından kompresör fanları ile emilen ve sıkıştırılan havanın bir bölümü
yanma odasına gönderilir. Burada püskürtülen yakıt ile karıştırılarak ateşlenir.
1000 derecenin üzerinde sıcaklık oluşur. Isınıp genişleyen yüksek basınçlı gazlar,
türbin panellerinden çarparak hızla egsoz lülesinden dışarı atılır. Yani bu büyük
güç emme sıkıştırma, yanma gelir ve jet tepkisi yaratır.
Örnek bir turbo jet motorunun yapım aşamasında görüntüsü
Örnek turbo jet motor
2)Turbo fan motorlar :
Çalışma prensibi turbo jet motorlarıyla aynı olup tek farkı önünde büyük bir
kompresörün olmasıdır. Bu kompresörün amacı hava akımını motorun
kenarlarında kontrol ederek motorun soğumasına yardımcı olmaktır.Çok
yaygın kullanıma sahiptir. Günümüzde yolcu uçaklarında kullanılmaktadır.
Bu motorlar turbo jet motorlarından daha yavaştır.
Şekilde görüldüğü gibi ön kompresör havayı jet motorunun üstünden
geçirerek motorun hızlı bir biçimde soğumasını sağlar.
Örnek bir uçak turbo fan motoru görüntüsü
3)Turboprob Motorlar :
Turboprob gaz türbinleri ve pervane içermektedir. Pervane dişli sistemlerle
gaz türbinlerine bağlıdır. Çalışma prensibi jet motorlarıyla aynıdır. Kısa
mesafe uçuşlarda kullanılır. Bu tip uçaklarda fazla hızlı gitmek jet motorlu
uçaklara göre mümkün değildir.
Örnek bir turboprob jet motoruna sahip uçak
HAZIRLAYANLAR







Anıl Karaağaç
Eray Asma
Hasan Arslan
Tanju Yiğitcan
Volkan Deyer
Yunus Emre Karaoğlan
Yasemin Demirtaş
Makina Mühendisliği
2. Sınıf(İ.Ö)