OPOC Olarak Bilinen Zıt Pistonlu Motor Nasıl Çalışır?

0
181

Merhaba arkadaşlar, en verimli dizel motorlardan bir tanesi olan, karşılıklı yerleştirilmiş pistonlar ile çalıştırılan iki zamanlı motor nasıl çalışır?OPOC Olarak Bilinen Zıt Pistonlu Motor Nasıl Çalışır? avantajları nelerdir? bunlardan bahsedeceğim.

Aslında bu motor çeşidi çok yeni bir teknoloji değil. Oldukça eskiden beridir var, özellikle ağır sanayide kullanılıyor. Uçaklar gibi, tanklar gibi taşıtların motorları olarak kullanıldı zamanında ama özellikle son zamanlarda, Amerikan ordusunun bu konuya yatırım yapması üstüne bazı şirketlerinde, bu konuya ilgi duyup araştırmaya başlamasıyla şu sıralar biraz daha gündemde.

Bu bahsedeceğim ‘OPOC’ olarak kısaltılmış olan motor biraz daha farklı bir motor. Mekanizması zaten oldukça farklı, bunun yanında en büyük özelliklerinden bir tanesi de termal verimi oldukça yüksek. Yani bu da ne demek, aslında en az yakan motorlardan bir tanesi demek. O yüzden bugünde bu makalede sırasıyla;

  • Bu motor nedir?
  • Nasıl çalışır?
  • Diğer motorlardan farkı nedir?
  • Kullandığımız standart motorlara göre farkları nelerdir?
  • Neden bu kadar verimli?
  • İlerleyen zamanlarda yollardaki otomobillerde görebilecek miyiz? bunları anlatacağım.

OPOC motorun çalışma mantığı nedir?

OPOC motor nedir
OPOC motor nedir

Öncelikle çalışma mantığı ile başlayalım. OPOC dediğimiz şey aslında bir kısaltma Opposed-Piston Opposed Cylinder [OPOC] yani ters çalışan pistonlar ve silindirler anlamına geliyor, ki motorun çalışma şekline başladığınız zaman bunu rahatlıkla görebiliyorsunuz.

Tek bir silindirin içinde karşılıklı olarak 2 piston olduğunu görüyoruz ve bunlar sürekli birbirlerine doğru hareket ediyorlar. Bu şekilde de yakıt enerjisini hareket enerjisine dönüştürmüş oluyorlar. Bu yapı diğer motorlarda pek olan bir yapı değil. Birkaç farklı versiyonu da var aslında. Tek bir firma üretmiyor bunu, birkaç tane firmanın yaptığı farklı denemeler, farklı konseptler de var. Normal bildiğimiz sıralı motor gibi olan ve karşılıklı pistonların olduğu tipi var ya da radyal olarak çalışanı var ya da Boxer motorda olduğu gibi iki farklı yerde olan versiyonu da var.

Böyle çeşitleri olmasına rağmen aslında hepsi aynı mantıkla çalışıyor. Sadece mekanizmaları biraz daha farklı. Motora baktığımız zaman açıkçası bana biraz ters çevirilmiş Boxer motoru andırıyor. Boxer motorda da çünkü yatay bir şekilde pistonlar birbirlerine paralel ve ters yönde olduğu için bunu ters çevirdiğiniz zaman biraz bu motora benziyor. Benim aklıma bu şekilde geliyor en azından. Ama bu motorun dediğim gibi en büyük özelliği pistonların birbirine yaklaşıp uzaklaşması, oldukça farklı bir yapı.

OPOC motor nedir

OPOC motorun avantajları ve dezavantajları

Çalışma mantığına baktığımız zaman öncelikle her zaman olduğu gibi içeri hava çekiliyor silindirin içine, daha sonra pistonlar birbirlerine yaklaşarak bu havayı sıkıştırıyorlar. Dizel bir motor olduğu içinde buji bulunmuyor, onun yerine sıkışmış olan havanın üzerine doğrudan yakıt enjekte ediliyor ve patlama gerçekleşiyor.

Normalde kullandığımız standart motorlara baktığımız zaman böyle bir yapı göremezsiniz. Pistonun kendisi doğrudan silindir kapağına yaklaşır ve ortada oluşan alanda bir yanma odası oluşturulur. Burada ise böyle bir yapı yok. Silindir kapağı yok, buna ek olarak silindir kapağında bulunan diğer ekipmanlar da yok.

Silindir Kapağı Olmayan Motor

Yani Supap, Supaplar için Kam milleri, onları tekrar açıp kapatmak için yaylar, bu gibi elemanların hiçbiri yok. Oldukça basit bir yapısı var aslında, çok temel bir şekilde çalışıyor, havayı aldıktan sonra sıkıştırıyor ve buraya yakıt enjekte ediliyor ama normalinde kullandığımız dizel otomobillerde enjektör silindirin ortasına konumlandırılır. Bunun da sebebi eşit dağılmış bir şekilde yakıtı silindirin içine göndermektir. Çünkü yuvarlak bir şekli olduğu için, tam orta noktasından yaparsanız her tarafa eşit miktarda dağılacaktır. Burada ise öyle bir durum yok.

Çünkü silindir kapağı gibi enjektörü monte edebileceğiniz bir yer yok. O yüzden tek taraftan yapmak, bunu eşit bir şekilde dağıtmaya engel olduğu için iki tarafta da enjektörler var her bir silindir için. Ve bu karşılıklı olan pistonların kafa yapısına baktığınız zaman biraz farklı. Normalde kullandığımız dizel otomobillerin silindir kafası oyuk şeklinde olur, burda bir yanma odası şekli vardır, benzinlilerde biraz daha düz bir piston kafa yapısı vardır. Buraya baktığınız zaman aslında ikisinden de biraz biraz, pistonlardan bir tanesinin kafası daha çukur ve daha oyuklu iken, öteki biraz daha düze yakın. Tam birebir pistonlar değil yani.

Bir tanesi biraz daha silindir kafasını simüle ediyor burada, o yüzden bütün pistonlara aynı şekilde değiştirmeniz maalesef mümkün değil. Karşılıklı olarak 2 yapıda bulunuyor. Bu yapıda da doğal olarak 2 tane de Krank mili bulunuyor Normalinde motorlarda 1 tane Krank mili olur ve bütün pistonlar ona bağlanır ama burdaki yapı tam tersi olduğu için mecburiyetten 2 tane Krank mili var. Ve bu 2 Krank mili birbirlerine dişliler ile bağlılar. Bu şekilde biri, bir diğerinden daha hızlı dönemiyor, ikiside sürekli aynı hızda dönerek, aynı hareketi yapmayı sağlıyor.

Bir nevi, aslında Triger Kayışı gibi davranıyor diyebiliriz. Sadece Kam mili yerine, öteki Krank milinin dönmsini sağlanıyor. Bu şekilde de ikisi sürekli, pistonlar birbirlerine doğru zamanda yaklaşıp, doğru zamanda uzaklaşıyorlar. Bu motorun bir diğer özelliği ise iki zamanlı olarak çalışıyor, dört zamanlı versiyonu yok. Ve diğer iki zamanlılar ile hemen hemen aynı temel mantıkta çalışıyor.

Konuyu Özet Geçiyorum Hızlıca

Çzetleyecek olursak, normalinde 4 ve 2 zaman denmesinin sebebi şudur; emme + sıkıştırma + yanma + egzoz zamanı 4 zamanlıdır, klasik otomobilimizde kullandığımız 4 zamanlı motorda bunlar sırasıyla gerçekleşir, yani bir piston önce emmeyi, sonra sıkıştırmayı, sonra patlamayı, en sonda da egzozu yapar.

2 zamanlı da ise iki iş aynı anda yapılır. Bu da şöyle bir avantaj getiriyor, 4 zamanlıda bir pistona baktığımız zaman Krank’ın her 2 turu için, 1 patlama gerçekleşirken, 2 zamanlı da bu, her tur başına 1 patlamadır Bu da aynı hacimden çok daha fazla güç demektir. Çünkü 2 katı yanma yapıyorsunuz ve sisteme o kadar güç götürüyorsunuz.

Burda da aynısı geçerli, tipik bir 2 zamanlı konfigürasyonu var, Valve’ler yok, onun yerinde ‘Port’ dediğimiz açıklıklar var. Hem emme için, hem de egzoz için boşluklar var aslında ve bunlar doğrudan emme manifoltuna ve egzoz manifoltuna bağlı.

Normalinde bunları supaplar ile kontrol ediyoruz ve supapları açan Kam milleri ile doğal olarak. Burada da öyle bir yapı olmadığı için, ne zaman emme ne zaman egzoz yapılacağı portların yerleşimi ile karar veriliyor. Bu motorda egzoz portları biraz daha iç tarafta, emme portları biraz daha dış tarafta.

Zamanlaması Hakkında

Doğal olarak şu şekilde oluyor; önce egzoz portları açılıyor, yanmış egzoz gazları burdan çıkıyor, ardından emme portları açıldıktan sonra da yüksek basınçtaki hava gelip, içeride kalan diğer egzoz gazlarını da dışarı ittiriyor. En sonunda, içeride temiz hava kalmış oluyor, daha sonra pistonlar birbirine yaklaşarak bu temiz havayı sıkıştırıyor. Tabi bunu yaparken içeride bir miktarda olsa artık egzoz gazı kalmış oluyor. Bu da 2 zamanlı motorlarda yaşanan tipik olaylardan bir tanesi.

Aynı zamanda bu motorlar, turbocharger’lı ya da supercharger’lı ya da ikisininde olduğu kombinasyonlarda da üretilebiliyor, yapılacak olan işe ve üretilmek istenen güce göre. Burada bu motoru özel kılan, diğerlerinden farklılaştıran en büyük şey ise aslında çalışma mantığı değil, çalışma mantığının sebep olduğu termal verim ya da sevdiğimiz tabiri ile bu motorun ne kadar yaktığı. Normalinde standart benzinli motor %25 civarında bir termal verimle çalışır. Bu da ne demek; yakıtın içindeki enerjinin %25’i yani 1/4’i civarında enerji harekete çevrilir, kalanı ısı olarak dışarı atılır.

Dizellerde bu daha yüksek %30-%40’lar arasında gezebiliyor. Bu motorda ise %50’nin üzerine çıkıyor. %51-%52 civarında bir verimi var, ki bu da teorik olarak limite yakın demek Teorik limit ise %60 civarındadır. Yani bu motor artık sınırları zorlayan bir motor diyebiliriz ve 2. bir özelliği daha var bu az önce bahsettiğim verimler benzinli ve dizel motorlar için genellikle tek bir koşul için bu kadar verimli olur. Bunu en iyi şöyle gözünde canlandırabilirsiniz: Uzun yola gidiyorsunuz, 100-110km/h hızla sabit bir şekilde gidiyorsunuz.

Burada otomobiliniz az yakar ama ne zaman ki daha hızlı giderseniz, daha çok devir çevirirsiniz veya şehir içinde dur-kalklara girersiniz, o zaman arabanız fazla yakmaya başlar. Çünkü en verimli olduğu yerden uzaklaşıyorsunuz demektir bu. Bu karşılıklı piston motorda böyle birşey yok.

Her devirde torku hissedebiliyorsunuz

Bütün devir bandı boyunca aynı verimi sergileyebiliyor ve bu çok iyi bir şey ne demek, her devirde nasıl kullanırsanız kullanın, aynı az yakıtı kullanarak devam edebilirsiniz demek. Ki ne oluyorda içerde bu kadar verimli olabiliyor derseniz de, en büyük sebeplerden bir tanesi de silindir kapağının olmayışı. Şimdi normal otomobillerde, silindir kapağını boş yere ısıtıyorsunuz bu da şu demek yakıyorsunuz yakıtı ve orda boşlukta duran bir parçayı ısıtıyorsunuz ve hiçbir işe yaramıyor, daha sonra bir de onu soğutmanız gerekiyor. Burada ise öyle bir yapı yok.

Silindir kapağının yerine geçecek olan diğer piston, hareket ederek buradaki enerjiyi de harekete çeviriyor ve bu fikir oldukça güzel bir mantıkta çalışıyor Bu şekilde de ısıyı ziyan etmemiş oluyorsunuz. Enerjiyi çöpe atmamış oluyorsunuz. Buna ek olarak, nasıl çalıştığını anlatırken bahsettiğim gibi, Supaplar, Kam milleri, yaylar vs. gibi bir sürü parçayı sistemden çıkardığınız için bunları tutan rulmanlar vs. gibi sürtünme yapacak olan elemanları da sistemden çıkartıyorsunuz.

Doğal olarak bunlarda yakıt ekonomisine ve motorun verimine katkıda bulunan şeyler. Ekstradan bir tane daha Krank mili ekliyoruz, ama tabii ki bu diğerlerinin yanında daha ufak bir etki yapıyor. ve toplama baktığınız zaman daha verimli bir motor elde etmiş oluyorsunuz. ‘Peki bu motorun hiç dezavantajı yok mu?’ ‘Herşey güllük gülistanlık mı?’ derseniz, tabii ki de değil. Evrenin kanunu, eğer birşeyden avantaj sağlıyorsanız, başka yerlerden de gidecektir. Bu motorun en büyük handikaplarından bir tanesi, 2 zamanlı olduğu için mecburen yağ yakacak olması. Eğer hiç 2 zamanlı bir motor kullandıysanız, yakıta yağ karıştırırsınız.

Yağlama sistemi diğer motorlara göre farklı

Çünkü bu motorların yağlama sistemi, 4 zamanlılar gibi çalışamadığı için, yakıtın içine yağ koyar ve bu şekilde yağlanmasını sağlarsınız. Burada da aynı şey geçerli, bu motorda da aynı şekilde yağ yakacak.

Bu kullanıcı açısından çok büyük bir sorun olmayabilir fakat yağ yakması emisyon değerlerinin artmasına neden olan birşey ama bu motorlar daha çok tank gibi ya da askeri kara araçları için yapıldığı için emisyon değerlerini çok da fazla önemsemeyeceklerdir ama yol araçlarına koymak isterler ise bu biraz sıkıntı yaratabilir. Ki bu da bizim bir diğer konumuz olan, ‘Yol araçlarında bunu görebilecek miyiz?’ e getiriyor. Bu motoru üreten firmalardan bazıları dedi ki ‘Biz otomobil firmaları ile görüştük.. ..anlaştık ve bunlar bizlere destek olacak.

Firmalar Dizellerden Uzak Duruyor

Bir tanesi ile de yol araçlarına bu motorları koyacağız.’ dediler. Ama bu üreticilerin hepsi Amerikan ve Amerika’da daha çok böyle kamyonet tarzı araçlar için bu motorlar gelebilir. Avrupa araçlarına baktığımız zaman ise, Avrupa’lı üreticiler artık dizeli pek sevmiyor. Hükümetler kaldırmaya başladı ve başları çok ağrıdı özellikle şu egzoz emisyon skandalı yüzünden sadece Volkswagen değil.

Artık diğer firmalarda biraz uzaklaşmaya başladı. O yüzden motorları Avrupa’lı üreticilerden görüceğimize pek inanmıyorum açıkçası. Ama Amerika’da ki daha büyük kamyonet tarzı otomobillerde daha büyük jeeplerde, yakın zamanda bu motorları görebiliriz. Hali hazırda da askeri araçlar için olan versiyonları dediğim gibi var. Tanklarda ve ağır arazi araçlarında kullanılıyor.

3 silindirli versiyonları var. 3 silindir ama 6 pistonu oluyor doğal olarak ve aynı şekilde 4 silindirli olan versiyonları da var, farklı güçlerde. Peki bu motor hakkında siz ne düşünüyorsunuz? Beğendiniz mi? İlerleyen zamanlarda bir devrim yaratır mı? ya da Otomobillerde görür müyüz? Sizlerinde yorumlarını aşağıda bekliyorum. Eğer bu konu hakkında sormak istedikleriniz veya anlatmamızı istediğiniz diğer konular varsa onları da aşağıya yorum olarak bırakabilirsiniz.

Eğer makalemizi beğendiyseniz, düşüncelerinizi bize yorum olarak aşağıdaki bölümde bırakabilir. Ayrıca bizi FacebookİnstagramTwitter ve Youtube üzerinden takip edebilirsiniz.

Önceki İçerikAraba neden sağa çeker?
Sonraki İçerikArabanın Conta Yakıp Yakmadığını Nasıl Anlarız?
İbrahim Arslan, 10 yılı aşkın sektör deneyimine sahip bir otomotiv uzmanıdır. ASE Master, L1, L2 ve L3 Advanced Level Specialist sertifikasının yanı sıra Advanced Automotive Systems lisans derecesine sahiptir. İbrahim, kariyeri boyunca becerilerini otomotiv arıza analizi incelemeleri, danışmanlık, teşhis yazılımı geliştirme ve tabii ki yazmaya yönelik olarak uyguladı. İbrahim, onu elektrikli araçlar ve otonom sistemler gibi en son endüstri trendlerini takip etmeye motive eden matematik, bilim ve teknoloji tutkusuna sahip. Aynı zamanda, 1987 Chevy Cavalier Z-24 ve 1998 Chevy Astro Van AWD gibi eski araçlara bir zaafı var.

CEVAP VER

Lütfen yorumunuzu giriniz!
Lütfen isminizi buraya giriniz