Değerli okuyucular ;
Bu yazımda içten yanmalı motorların ne olduğu ve günümüzden geleceğe doğru giderken neden içten yanmalı motor devri bitiyor ? gibi soruların cevaplarını öğreneceğiz.
Öncelikle içten yanmalı motor bir yakıtın yakılarak kimyasal enerjisini krank mili çıkışında faydalı mekanik enerjiye dönüştüren bir ısı makinesidir. Otomobil , kamyon , lokomotif , gemi , jeneratörler vb. gibi makineler içten yanmalı motorlar ile çalışmaktadır.
İlk modern içten yanmalı motor 1876 da Nikolaus Otto tarafından piyasaya sunulmuştur ve o tarihten günümüze kadar temel mekanizması değişmemiştir. Bu alanda pek çok teknolojik gelişme yaşanmasına rağmen içten yanmalı motorların verimlilik artışında kayda değer bir iyileşme sağlanamamıştır. Mesela otto tarafından üretilen ilk motor %12 verimliliğinde çalışıldığı düşünülürse aradan 140 yıl geçmesine rağmen günümüzde çoğu araç %18-%20 verimliliği arasında çalışmaktadır. Günümüzde en iyi otomobillerde ise turbo şarjlı motorla bu verimlilik ancak %25-%30 arasına çıkabilmektedir.
Modern otomobillerde yakıt tüketimini azaltmak ve verimliliği arttırmak için tasarımlarında aerodinamik değişikliler yapıldı. Ayrıca hidrolik direksiyonlar , klimanın elektrikli hale gelmesi , sürtünmeyi azaltan yağların geliştirilmesi ve günümüzde lüks araçlarda olan araç beklerken motorun durdurulmasını sağlayan aç-kapa teknolojisi geliştirildi ve bunlarla verimlilik arttırılmak istendi. Ancak şu var ki bu teknolojik gelişmeler beraberinde maliyet artışı , bakım ve tamirat zorunluluğu getirdi.
Bir de değerli okuyucular önceki yazımda söylediğim gibi benzin ve dizel yakıtların yapısında hidrokarbonlar bulunmaktadır. İste bu sebepten dolayı CO2(karbondioksit) açığa çıkmaktadır ve bu gaz çevremizi etkilemekte ve iklim değişikliklerine yol açmaktadır.
İşte yukarıda söylediğim bu sebeplerden dolayı içten yanmalı motorlara alternatif olarak mühendisler elektrikli motorlar üretmeye çalışmışlardır. Bu elektrikli motorlar içten yanmalı motorlara göre çok daha basittir.
Elektrikli motorlar içten yanmalı motorlar kadar geçmişi olan ancak pil teknolojisi gelişmemesinden dolayı öne çıkmamıştır. Günümüzde ise gelişen pil teknolojisi ile beraber hafif , güvenilir , hızlı şarj olabilen ve çevreye zarar vermeyen piller geliştirildi ve pil maliyetinin düşük olması elektrikli motorların önünü açmaktadır. Bu elektrikli motorlar içten yanmalı motorlara göre hiç ses çıkarmazlar.Bu da araçlarda konforu artırır.Bildiğiniz üzere motorlu araçlar düşük devirlerde bile ses çıkarmaktadırlar. Elektrikli motorlar yüksek torku sayesinde ivmeyi düzenli artırır yani doğrusal hızlanmayı sağlar ve sürüş keyfini yükseltir.
Değerli okuyucular bu elektrikli motorların dezavantajları da vardır. Örneğin ülkemizde bulunan BMW i3 elektrikli otomobilin menzili 200 km olmasıdır. Mühendisler bu yolu arttırmak için çalışmaktadırlar.
Bazı ülkelerde elektrikli motor müşterileri araç satın alırken devlet desteği sağlayıp vergilerden muaf sayılıyorlar. Böylece elektrikli motorlara ilgiyi arttırmak istiyorlar.
Almanya , Norveç gibi ülkelerde önümüzdeki 15 yıl içinde içten yanmalı araç satışının tümüyle yasaklanmasına yönelik yasa teklifleri hazırlıyor. Günümüzde pazar payı %1 olan elektrikli motorların geleceği parlak gözüküyor.
Kaynakça : TÜBİTAK Bilim ve teknik dergisi ocak 2017 sayısı
Williard W. Pulkrabek İçten Yanmalı Motorlar Mühendislik Temelleri