Motorların Sınıflandırılması
Silindir Birleştirme Şekline Göre
Sıralı tip motor;
Silindirlerin krank şaftı üzerinde bir çizgi üzerinde sıralandığı motor tipidir. günümüzde otomobillerde kullanılan en yaygın modeldir.Silindirlerin yanyana dizilmesinden dolayı bu adı almıştır.Dizel veya benzinli olabilirler.Çok yaygın olarak kullanılırlar.
V tipi motor;
Silindirlerin krank şaftı üzerinde "V" şeklinde iki sıra halinde dizildiği motor tipi. Sıralı tip motorlara göre daha yüksek bir güç/hacim oranına sahip olan bu tip motorlar nispeten yüksek performans gereken uygulamalarda kullanılırlar.
Boksör(boxer) tipi motor;
Boksör motor (boxer) ya da diğer adıyla düz motor pistonları yere paralel olan bir içten yanmalı motordur.Boksör motorda silindirler tek bir krank milinin her iki tarafına 2 sıra halinde yerleştirilmiş ve böylece tüm pistonların hareketinin tek bir düzlemde olması sağlanmıştır.
Yatay olarak pistonları karşılıklı olan bu içten yanmalı motorun patent hakkı 1896 yılında Karl Benz tarafından alınmıştır.Boksör motorların pistonları yatay ve karşılıklı dizilmiştir ve krank milleri ortada ve ortaktır. Ancak çoğu zaman bu motorları başka bir motor tipi olan ve yine pistonları karşılıklı ama bu sefer zıt dizili olan Zıt pistonlu motorlar ile karıştırırlar. Oysa bu iki motor tipinin en bariz farkı boksör motorda ortak ve ortada olan krank milinin diğer tipte ayrı (çoğunlukla) ve dışta olmasıdır.
Alfa Romeo, Porsche, Subaru ve Volkswagen gibi markaların bir dönem kullanmış oldukları hala da bazılarının kullanmaya devam ettiği bu motor tipi, dar alanda minimum dirençle maksimum güç alınması için kısa piston kolu kullanımına izin verir. Fakat yüksek yakıt tüketimi sebebi ile günümüzde pek tercih edilmemektedir. Ancak hala bazı araçlarda kulanılmaktadır.
Yıldız tipi motor;
Yıldız tipi motor, silindirleri bir daire merkezine karşı sıralanmış motorlara denir. Bu motor türünde tüm piston kolları tek biyel muylusuna (resimde piston kollarının bağlı olduğu ortadaki döner kısım) bağlı olarak çalışırlar. Yıldız tip motorlarda ateşleme aralığının düzgün olabilmesi için 4 zamanlıları tek sayıda 2 zamanlıları çift sayıda silindirli olarak yapılır. Bu tertip şeklinde beygir gücü başına düşen motor ağırlığı 2 kg civarındadır. Bu nedenle uçaklarda ve bazı deniz taşıtlarında rahatlıkla kullanılır.
W tipi motor;
Birleştirilmiş iki adet v-tipi motordan oluşur. Bu bu birleştirme seri bağlantı şekilnde gerçekleştirilir.Bugatti Veyron'da bu motordan kullanılmıştır.
H tipi motor;
V açısı 180 derece olan iki V motorun kranklarının birer dişli ile ortak kullanıldığı düşünülürse H tipi motor ortaya çıkar. Silindir blokları aynı kartere bağlıdır. 2 krank mili ve bir iş alma mili mevcuttur. Böylece iki ayrı motorun gücü bir blokta toplanmış olur.Ancak bu gibi motorlarda hareketli parça ne kadar çok olursa aşınma, ısınma,mekanik ses,sık arıza v.s olacağından pek fazla rağbet görmezler.
Ateşleme tipine Göre
Buji ile ateşlemeli motorlar;
Buji ile ateşlemeli motorlar, genel olarak benzinli motorlarda sıkıştılan yakıt hava karışımını ateşlemekte kullanılan bujiler nedeni ile bu isimle anılırlar. Yani bir benzinli motor buji ile ateşleniyorsa buji ile ateşlemeli bir motordur.
Sıkıştırma ile ateşlemeli motorlar;
Bu tip motorlar (İng: compression ignition engines, CI) yakıt ve hava karışımının yüksek basınç ve sıcaklığın etkisi ile tutuşmasıyla çalışır.
Sıkıştırma ile ateşlemeli motorlarda buji ya da herhangi bir ateşleme mekanizması bulunmaz. küçük patlamalar ile piston hareketi sağlanır. Bununla birlikte enjeksiyon sistemleri benzinli motorlara göre daha karmaşıktır, ve çok daha yüksek basınçlar altında çalışırlar.
Benzinli motorlarda görülen ateşleme sistemi bir noktadan tutuşma sağladığı için silindirin çapını belirli bir büyüklükle sınırlandırır(Genelde en çok 0.15 m.). Buda bujili motorların büyüklüğünü ve dolayısıyla gücünü sınırlar. Dizel motorlarda ise silindir çapı çok daha büyük olabilir (1 m.), ve çok yüksek güçler üretilebilir. Yanma benzinli motorlara göre daha yavaş gerçekleştiği için sıkıştırma ile ateşlemeli motorların devri nispeten düşüktür.
Ekonomik olmaları nedeniyle bu tip motorlar kamyon, otobüs, iş makineleri gibi ticari araçlarda yoğun bir şekilde kullanılır. Ayrıca gemi, tren, denizaltı gibi yüksek güç gerektiren ve arabalara göre daha düşük devirlerde çalışan makinelerde tercih edilir.
Günümüzde gelişen dizel motor teknolojisi bu tip motorların binek otomobillerde de yaygınlaşmasını sağlamıştır. Yüksek fiyat ve bakım masraflarına rağmen ekonomik olması ve ivmelenme performansının benzinli motorlara çok yaklaşması sebebiyle önemli bir alternatif haline gelmiştir.
Kullanılan yakıta göre(Diğer konularda açıklandığı için Bu konuda sadece konu başlıklarını kısa şekilde geçiyorum)
Benzinli Motor;
Dizel Motor;
LPG'li Motor
Doğalgazlı Motor
Zamanlama Sistemine Göre
İki zamanlı motor;
İki zamanlı motor, içten yanmalı bir motor tipidir. Daha yaygın olarak kullanılan dört zamanlı motordan farkı, pistonun lineer hareketlerinde 4 yerine 2 stroka sahip olmasıdır. Fakat bu iki strokta, 4 zamanlı motorda oluşan 4 işlemde (emme, sıkıştırma, yanma, egsoz) meydana gelmektedir. Yani emme ve sıkıştırma 1 strokta , yanma ve egsoz 1 strokta yapılır.
4 Zamanlı motor;
4 zamanlı motorlar (Dört Fazlı), pistonun bir çevriminin (cycle) 4 aşamada (4-stroke cycle) tamamlandığı motor tipleridir. İçten yanmalı motorlar (internal combustion engines) sınıfında yer alırlar.
Motorlarda güç üretimi önce yakıtın içindeki kimyasal enerjinin ısı enerjisine dönüşmesi, sonra da bu ısı enerjisinin pistonu harekete geçirmesiyle gerçekleşir. Bir dört zamanlı motorda bu işlem şu aşamaları izler:
1. Yakıt ve hava karışımı pistonun dışarı hareketiyle dolar.
2. Karışım pistonun içeri hareket etmesiyle sıkıştırılır.
3. Sıkışmış karışım benzinli motorlarda bir kıvılcım ile tutuşturulur, dizel motorlarda ise yüksek basınç ve sıcaklık altında kendiliğinden tutuşur ve yanma gerçekleşir. Yanma sonucu açığa çıkan enerji ile piston dışarı doğru itilir. Bu sayede krank şaftı döndürülür ve kinetik enerji elde edilmiş olur.
4. Pistonun geri dönüşü sırasında egzoz valfı açıktır ve egzoz gazları pistondan atılır. Döngü böylece başlangıç konumuna gelir ve 1. aşamadan itibaren işlemler yinelenir.
Motorun bir döngüsünü yukarıda anlatılan 4 aşamada tamamlamasından dolayı bu tip motorlara 4 zamanlı motorlar ismi verilir. Hareket halindeki benzinli bir araçta bu döngü dakikada ortalama 3.000-3.500 defa tekrarlanır.
2 zamanlı motorlara göre daha verimli olan 4 zamanlı motorlar günümüzde en çok kullanılan içten yanmalı motor tipidir
Çevrimlerine Göre
Sabit hacim çevrimli motor;
Sabit hacim çevrimleri (otto çevrimi) , buji ile ateşlemeli motorlarda kullanılan , ateşlemenin piston üst ölü noktaya geldiği ve sıkıştırma sonu basıncının en üst seviyeye çıktığı anda bujilerden kıvılcım çaktırılarak yapılan bunun sonucunda da pistonu aşağıya iten maksimum basıncın elde edildiği çevrimlerdir. Sabit basınç ya da dizel çevrimlerinden farkı ateşleme sabit bir hacimde yapılması ve buji kullanılmasıdır. Sabit hacim derken , dizel çevrimlerinde olduğu gibi piston aşağıya doğru inerken sisteme ısı girişi yapılmamaktadır.
Karma çevrimli Motor;
Benzinli motorda (yani Otto çevriminde), yanma sabit hacimde gerçekleşir, dizel motorda (yani dizel çevriminde) ise yanma sabit basınçta gerçekleşir. Karma çevrimde ise günümüz modern dizel motorlarında olduğu gibi, yanmanın ilk aşaması sabit hacime yakın, son aşaması ise sabit basınca yakın gerçekleşmektedir. Bu yüzden ısının bir miktarının sabit hacimde, geri kalan kısmının da sabit basınçta sisteme verildiği bu çevrime karma çevrim denir.
Silindir Sayılarına Göre
Tek silindirli motorlar;
İki krank mili devrinde sadece bir iş yaptığından dolayı dengesiz harekete sahip ve gücü düşük motorlardır. 2 zaman prensibine göre çalışırlar. Otomobillerde kullanım olanağı yoktur. Daha çok küçük işlerde , su tulumbalarında , sandallarda , motorsikletlerde , jenaratörlerde ve askeri amaçlar için kullanılmaktadırlar.
Çok silindirli Motorlar;
Silindirlerin düzenine göre çok çeşitli motor yapı şekilleri vardır ( Motorların Sınıflandırılması şablonunda silindir birleştirme şekkillerine göre motorlar satırından ayrıntılı bilgi alınabilir) Silindirler DIN 73021’e uygun bir şekilde ifade edilir. Silindirlerin sayılmasına güç çıkışının karşı tarafından başlanır. Boksör motorlarda ve V tipi motorlarda güç çıkışının karşı tarafından soldaki silindirden başlanır ve sıra takip edilir. Genelde 4 zaman ilkesine göre çalışırlar. 2 zaman ilkesine göre çalışan tipleri de mevcuttur. Hava veya su ile soğutulan çeşitleri vardır.
Soğutma Sistemine göre
Hava soğutmalı motor;
Hava soğutmalı motor, motorun sıcak parçalarının soğutulması için direkt olarak hava sirkülasyonunu kullanır.
Çoğu modern içten yanmalı motor, kapalı devre sıvı soğutucuların motor bloğu içindeki kanallar boyunca dolaşması ile soğutulur. Soğutucu ısıyı absorbe eder, daha sonra bir ısı eşanjörü veya radyatör ile üzerindeki ısıyı havaya iletir ve döngü bu şekilde devam eder. Bu şekilde de , nihai soğutucu hava iken, sistemde dolaşan sıvı soğutucu dolayısı ile bu tipler su soğutmalı motor olarak bilinir. Buna göre, bir hava soğutmalı motorda ısı motordan direkt olarak havaya atılır, sıvı soğutucu kullanılmaz.
Havacılık endüstrisinde kullanılan pistonlu motorların bir çoğu da hava soğutmalıdır. Günümüzde de birçok firma hafif uçaklarda genelde bu tip motor kullanmaktadır.
Bir çok motorsikletde, ağırlıktan kazanmak ve motor yapısını basitleştirmek için hava soğutmalı motor kullanılır. Günümüzde imal edilen otomobillerde hava soğutmalı motorlar kullanılmamaktadır, fakat geçmişte üretilen birçok modelde hava soğutmalı motorlar kullanılmıştır.
Su soğutmalı motor;
Su soğutmalı motor, motorun çalışması esnasında ortaya çıkan aşırı sıcaklıktan dolayı motor yağı ve parçalarının zarar görmemesi için motor bloğunun soğutulmasında soğutucu sıvı (su) sirkülasyonunu kullanan motor tipidir.
Çoğu modern içten yanmalı motor, kapalı devre sıvı soğutucuların motor bloğu içindeki kanallar boyunca dolaşması ile soğutulur. Soğutucu ısıyı absorbe eder, daha sonra bir ısı eşanjörü veya radyatör ile üzerindeki ısıyı havaya iletir ve döngü bu şekilde devam eder.
Bu şekilde, sistemde dolaşan sıvı soğutucu kullanan bu tipler su soğutmalı motor olarak bilinir.
Buna göre, bir su soğutmalı motorda ısı motordan direkt olarak havaya atılmaz, soğutma işleminin etkinliğini arttırmak için sıvı soğutucu kullanılır.
Su soğutmalı motorların, hava soğutmalı motorlara göre çeşitli üstünlükleri vardır. Su soğutmalı motorda motor bloğunu saran su gömlekleri (kanalları) motor sesini izole eder ve hava soğutmalı motora göre daha sessiz çalışır. Ayrıca büyük hacimli motorlarda hava soğutmalı tip kullanmak mümkün olmaz, motoru soğutmak için yerleştirilecek vantilatörün çok büyük olması gerekeceğinden hem kaplayacağı yer, hem de gürültü bakımından uygulaması çok zordur. Bu yüzden günümüz otomobil teknolojisinde artık tamamen su soğutmalı motorlar kullanılmaktadır. Suyun, donma noktasının altındaki hava şartlarında donmaması için antifriz kullanılır.
Hava soğutmalı tip, daha çok küçük motorların daha basit ve ekonomik olması için kullanılabilmektedir.
Diğer Tip Motorlar
Gaz türbini;
Gaz türbini, yanma ile açığa çıkan ısı enejisini mekanik enerjiye çevirmeye yarayan bir makinedir.
Bir gaz türbini basit olarak 3 bölümden oluşur:
Kompresör
yanma odası
türbin
Türbinin bir ucundan giren hava kompresör tarafından basıncı artırıldıktan sonra yanma odasında içine yakıt püskürtülmek suretiyle yakılır. Yanma sonucu yüksek basınç ve sıcaklığa (entalpiye) kavuşan hava türbin kanatlarına çarparak türbini döndürür.
Uçak motoru olarak kullanılan gaz türbinlerinde türbin yalnızca kompresörü çalıştıracak kadar enerji üretir ve yüksek enerjili hava (ve yanma sonucu açığa çıkan diğer gazlar) türbinden büyük bir basınç ve hızla atmosfere çıkarak uçak için gereken itme etkisini oluştururlar.
Üretilen enerji diğer uygulamalarda bir şaftı çevirmek için de kullanılır. Bu tip gaz türbinlerinde türbin bıçakları çok daha fazla sayıdadır ve türbine aktarılan kinetik enerji kompresörü çalıştırmak için gereken enerjiden çok daha fazladır. Türbinin şaftı döndürmesi ile elektrik enerjisi üretilebilir, ya da tren, gemi, hatta bazı otobüs ve tanklar hareket ettirilebilir.
Uçak motorları içten yanmalı motorlara göre düşük verimli olsa da güç/ağırlık ve güç/hacim oranları bilinen motorların en yükseği olduğu için tercih edilirler.
Gaz türbinlerinin verimini artırmak için tekrar ısıtma (reheat), eşanjör kullanma (heat exchanger) vb. kimi yöntemler kullanılabilir. Ayrıca havadan daha iyi termo-mekanik özellikleri bulunan kimi gazlar enerji üretim tesislerinde türbinleri çevirmek için kullanılabilirler.
Wankel motoru;
Wankel motoru veya döner pistonlu motor. Bu motorlarda diğer içten yanmalı motorlardan farklı olarak, kenarları yayvanlaştırılmış üçgen şeklinde döner pistonlar kullanılır. Güç iletiminin doğrudan piston üzerine bağlı mil yardımı ile gerçekleştirilmesi sayesinde yapıları diğer motorlara göre daha az karmaşıktır.
Stirling motoru;
Stirling motoru, sıcak hava motoru olarak da bilinir.Dıştan yanmalı motorlu bir ısı makinesi tipidir. Isı değişimi prosesi, ısının mekanik harekete dönüşümünün ideal verime yakın olmasına izin verir. (Carnot çevriminin pratik olarak uygulanması ile)
1816 yılında İskoç rahip Reverent Robert Stirling tarafından icat edilmiştir. Motoru geliştirme işini daha sonra mühendis olan kardeşi James Stirling devam ettirmiştir. Mucitler, zamanın buhar makinelerine güvenilir bir alternatif oluşturmayı öngörmüştür. Buhar makinelerinin kazanları sık sık yetersiz malzeme kullanımı ve buharın yüksek basıncı nedeniyle patlıyordu. Stirling motorları sıcaklık farkını direkt olarak harekete dönüştürecekti.
Zıt pistonlu motorlar;
Bir zıt pistonlu motor, silindirleri çift taraflıdır ve her tarafta bir piston bulunur ancak silindirlerin kafaları yoktur. Çoğu zaman her silindir sırasının ayrı ve bağımsız krank mili varken Doxfordship motorları [1] ve Commer OP kamyon motorları [2] gibi bazı modeller tek mille çalışırlar. Bu tip motorları pistonları yine karşılıklı yerleştirilmiş olan Boksör motorlarla karşılaştırılmaması gerekir ki bu iki tip tamamen farklı iki motor tipidir. 