- Benzin motorunda yakıt, silindire çekilen havanın içine injekte edilir (veya karbüratörlü sistemlerde karbüratörde karıştırır) ve hava-yakıt karışımı silindire emilir. Dizel motorunda silindire önce hava verilir, hava silindirde sıkıştırılır, sonra sıkıştırılmış havanın içine yakıt injekte edilir.
- Benzin motorunda hava-yakıt karışımı bir kıvılcım oluşturularak tutuşturulur; yani benzin motoru kıvılcım-yanmalı motordur. Dizel motorunda pistona emilen hava sıkıştırılarak yüksek basınç ve dolayısıyla yüksek sıcaklıkta bir ortam hazırlanır; buraya püskürtülen yakıt herhangi bir araca gerek olmadan kendiliğinden tutuşur. Bu özelliği nedeniyle dizel motorlarına sıkıştırma-yanmalı motorlar denir.
- Benzin motorunun gücü, silindire emilen yakıt-hava miktarının bir klape (throttle) ile değiştirilmesiyle kontrol edilir. Oysa dizel motorunda güç, silindire giren havanın miktarıyla değil, sıkıştırılmış havanın içine injekte edilen yakıt miktarıyla, dolayısıyla yakıt-hava oranının değiştirilmesiyle kontrol edilir. Bu özellik dizel motorlarında yakıt ekonomisinin benzin motorlarından daha büyük olmasının önemli nedenlerinden biridir.
- Benzin motoru stökiyömetrik miktarlarla olarak çalışır; silindire emilen yakıt-hava oranı sabittir, yani yakıtın tamamının yanmasının sağlayacak kadar hava vardır. Dizel motorunda ise injekte edilen yakıtın yanması için gerekli olandan daha fazla hava bulunur.
- Dizel motorunun temel avantajı termal verimin >%50 gibi oldukça yüksek bir değere ulaşmasıdır. En iyi benzin motorunda bile termal verim %30-33 arasındadır. Dolayısıyla dizel motorları yakıt ekonomisi yönünden benzin motorlarından daha avantajlıdır.
Günümüzde kullanılmakta olan dizel motorlarının çoğu dört
zamanlı pistonlu motorlardır;
· Emme (intake) stroku; silindir piston içindeki
en üst konumundan en allt konumuna doğru hareket ederken emme valfi açılır ve
silindire hava dolar.
· Sıkıştırma (compression) stroku; emme valfi
kapanır, piston silindirde yukarı doğru yükselmeye başlar, pistonun
ilerlemesiyle içerdeki havanın sıkışması artar ve dolayısıyla sıcaklığı da
yükselerek 540 0C’nin üstüne çıkar. Sıkıştırma strokunun sonuna
yakın bir noktada silindire yakıt injekte edilir ve çok kısa bir süre sonra
yakıt kendiliğinden tutuşur.
· Genişleme veya güç (expansion veya power)
stroku; yakıtın yanmasıyla oluşan sıcak yanma gazları silindirdeki basıncı daha
fazla artırarak pistonu aşağı doğru inişe geçirir.
· Eksoz stroku; piston silindirdeki en alt
konumuna ulaştığında eksoz valfi açılır, pistonun yukarı doğru hareketi başlar,
bu süreçte silindirdeki yanma ürünleri eksoz valfinden dışarı atılır.
Dizel motorunda bir silindirin tanımı
Sıkıştırma Oranı
Bir motor için en önemli parametre sıkıştırma oranıdır;
sıkıştırma strokunun başladığı noktadaki (alt ölü nokta) silindir hacminin, sıkıştırma
strokun sonlandığı noktadaki (üst ölü nokta) silindir hacmine orandır.
Sıkıştırma oranı arttıkça sıkıştırma stroku sonunda silindirdeki havanın
sıcaklığı da artar. Yüksek sıkıştırma oranları daha yüksek termal verim,
dolayısıyla daha fazla yakıt ekonomisi sağlar. Benzin motorlarında ise durum
farklıdır; yakıt-hava karışımının bir kıvılcımla tutuşması gerekir ve daha
düşük sıkıştırma oranları uygulanır; kendiliğinden tutuşma halinde vuruntu
denilen ve silindire zarar veren darbeler meydana gelir.
Yakıt İnjeksiyonu
Pistonun silindir içinde üst ölü noktaya ulaşmasına çok az
kala sıcak ve sıkıştırılmış hava içine yakıt injekte edilir. Yakıtın düzenli ve
tam olarak yanabilmesi için buharlaşması ve havanın içinde çok iyi bir şekilde
dağılması gerekir. Aksi halde emisyon gazlarındaki hidrokarbonlar ve tanecik
maddeler artar. Silindire injekte edilen yakıt stökiyömetrik miktarlardan daha
az olmalıdır; mevcut koşullarda yakıt ile silindirdeki havanın tamamen
karışması için hava miktarının fazlasına gerek vardır. Yakıt bir nozuldan
yüksek basınçtaki (>200 MPa) yanma odacığına injekte edilir; injeksiyon
sistemi yakıtı, hemen buharlaşıp hava ile kolayca karışması için ince spreyler
ve damlacıklar halinde püskürtür.
Dizel motorlarının (ve benzin motorlarının) gücü
silindirlere giren havayla sınırlandırıldığından gücün artırılması için havanın
da artırılması gerekir. Turboşarj ve süperşarj dizel motorlarda hava bir
kompresörle basınçlandırdıktan sonra motora verilir; havanın yoğunluğu,
dolayısıyla miktarı artırılır. Böylece daha fazla yakıt injeksiyonu yapılabilir
ve yakıt-hava oranı değiştirilmeden motorun gücü artar.
GERİ (hampetrolden petrokimyasallara)
