İçten yanmalı otomobil motorları geliştirildiği ilk günlerinden bugüne uzun bir yol kat etti. Peki o günden bugüne neler değişti sizce?
Eski ve yeni otomobillerdeki içten yanmalı motorlar arasındaki farkların neler olduğunu hiç merak ettiniz mi? Görünüşe göre, oldukça fazla.
Temel konsept, nispeten değişmeden kalmasına karşılık, modern otomobiller zaman içinde bir dizi iyileştirme geçirdi. Burada en ilginç örneklerden 4'üne odaklanacağız.
1| Eski ve Modern Otomobiller Arasındaki Farklar Nelerdir?
İlk arabalarda kullanılan temel prensipler bugün hala kullanılmaktadır. Günümüze kıyasla temel farklılıklardan biri ise, modern otomobillerin, motor gücünün ve nihayetinde yakıt verimliliklerinin iyileştirmesinin otoriteler tarafından yapılan baskılar sonucu olarak geliştirilmesidir.
Bu, otoritelerin haricinde, kısmen de olsa, tüketicilerden gelen piyasa baskısının yanı sıra zamanla petrol fiyatı gibi daha büyük piyasa güçleri ve devletin vergi politikaları ve diğer düzenleyici baskılardan kaynaklanmaktadır.
Ancak konunun özüne geçmeden önce, içten yanmalı bir motorun nasıl çalıştığını keşfetmek faydalı olacaktır diye düşünüyorum.
Aslında içten yanmalı bir motor, benzin gibi bir yakıt kaynağını alır, onu havayla karıştırır, sıkıştırır ve ateşler. Bu, sırayla bir dizi pistonu yukarı ve aşağı hareket ettiren bir dizi küçük patlamaya (dolayısıyla içten yanmalı motor terimi buradan gelmektedir zaten) neden olur.
Bu pistonlar, krank milini çevirerek pistonların ileri geri doğrusal hareketini dönme hareketine çeviren bir krank miline bağlıdır. Daha sonra krank mili bu hareketi şanzımandan aktararak gücü otomobilin tekerleklerine iletir.
İlginç tarafı, karşılıklı kuvvetin dönme kuvvetine dönüştürülmesi yeni bir şey değildir. MS 1. Yüzyılda İskenderiye Kahramanı tarafından bir buhar makinesi (Aeolipile, bazen “Kahraman motoru” olarak da adlandırılır) tasarlanmıştı zira.
Bu cihazda, bir aksa bağlı küçük bir metal küre, buharı kürenin karşıt taraflarındaki bir çift açılı nozülden (veya egzozlardan) dışarı vererek döndürmek için kullanıldı.
İskenderiye Kahramanı bunu hiçbir zaman daha ileriye seviyeye taşıyamamış olsa da, buhar teknolojisi açısından ilginç bir erken dönem uygulamasıydı bu.
Krank mili gibi otomobil motorlarında kullanılan diğer bazı temel kavramlar da çok eski kavramlardır. Bazı kanıtlar, ilk örneklerin bazılarının Çin’deki Han Hanedanlığı döneminde ortaya çıkmış olabileceğini gösteriyor.
2| Modern Otomobiller Eski Otomobillerden Daha Verimlidir
Benzin gibi yakıtları yakmak özellikle verimli değildir. İçindeki tüm kimyasal enerjinin potansiyel olarak yalnızca % 12–30'u otomobili gerçekten hareket ettiren güce dönüştürülür. Geri kalanı rölantide, diğer parazitik kayıplar, ısı ve sürtünme nedeniyle kaybedilir.
Bununla mücadeleye yardımcı olmak için, modern otomobil motorları, yakıttan olabildiğince fazla enerji tüketmek için büyük teknolojik gelişmeler kaydetmiştir. Örneğin, doğrudan enjeksiyon teknolojisi, eski motorlar gibi silindire ulaşmadan önce yakıtı ve havayı daha öncesinde birbirine karıştırmaz.
Aksine, yakıt doğrudan silindirlere enjekte edilir ve bu da yakıt verimliliğinde % 12'ye kadar iyileştirme sağlar.
Otomobil motorlarındaki bir başka ilginç gelişme de turboşarjların geliştirilmesidir. Bu cihazlar, verimliliği % 25'e kadar artırmak için silindirlere fazladan hava (yani daha fazla oksijen) iten bir türbine güç sağlamak için egzoz gazı kullanır (ancak mevcut gelişmeler genellikle çok daha mütevazıdır).
Bununla birlikte, turboşarjların geleneksel emişli motorlardan daha kötü olabileceği durumlar da vardır.
Değişken valf zamanlaması ve silindirin devre dışı bırakılması, yalnızca motorun gerçekten ihtiyaç duyduğu kadar yakıt kullanmasına izin vererek verimliliği daha da artırır.
3| Modern Otomobil Motorları Daha Güçlüdür
Bazıları buna inanmayabilir, lakin apaçık olan şu ki, ortalama olarak modern motorlar sadece daha verimli değil, aynı zamanda nispeten daha güçlüdür.
Örneğin, 1983 model bir Chevrolet Malibu, 110 beygir gücü üretebilen 3.8 litrelik bir V-6 motora sahiptir. Buna karşılık, 2005 versiyonu 144 beygir güç üreten 2.2 litrelik sıralı dört silindirli bir motora sahiptir.
4| Modern Otomobil Motorları, Eski Otomobillerden Çok Daha Küçüktür
Motorlarda verimliliğin daha iyi bir seviyeye çıkarılmasının amaçlanması, zamanla boyutlarını da küçülttü. Otomobil üreticileri, onu daha güçlü hale getirmek için daha büyük bir şeyin yapılmasının gerekmediğini öğrendi. Bu noktada tek yapılması gerekenin, motorun daha akıllı çalışmasını sağlamaktı.
Motorları daha verimli hale getiren teknolojiler, beraberinde motorların daha küçülmesine neden oldu. Buna, Ford F serisi kamyonlar harika bir örnektir. F-150'nin 2011'de iki versiyonu vardı; 365 beygir güç üreten 3.5 litrelik bir V-6 motor ve 360 beygir güç üreten 5.0 litrelik bir V-8.
Bununla birlikte, aynı serinin de 411 beygir güç üreten 6.2 litrelik bir V-8'e sahip olduğu unutulmamalıdır. Ancak, nispeten daha küçük olan V-6, oldukça küçük olmasına rağmen güç açısından her iki V-8 ile karşılaştırılabilir denklikte idi.
Bir bütün olarak bakıldığında, modern otomobillerin genellikle eski muadillerinden daha ağır olduğunun düşünülmesi de çok ilginçtir esasında. Bununla birlikte ayrıca, daha büyük oldukları ve daha fazla güvenlik ekipmanı taşıdıkları göz önüne alındığında, çoğu model için ortalama ağırlık aslında çok fazla değişmemiştir. Değişen şey, yakıt verimliliği, güvenlik, emisyonlar ve konfor gibi özelliklerde bir artış olmasıdır.
5| Modern Motorlar Daha Güvenilirdir
Modern motorlar aynı zamanda mekanik parçaların kademeli olarak elektronik parçalarla değiştirilmesinin de bir sonucudur. Bunun nedeni, elektrikli parçaların ortalama olarak mekanik olanlara göre daha az aşınma ve yıpranma eğilimi göstermesidir.
Pompalar gibi parçalar, mekanik atalarından ziyade elektronik olarak kontrol edilen parçalarla değiştirildi. Bu, bir otomobil motorunun kullanım ömrü boyunca parça değiştirme ihtiyacını azaltmaya da büyük ölçüde yardımcı oldu.
Daha çok elektronik yönden zengin modern motorlar, eski motorlara kıyasla daha az sıklıkta ayarlamalar gerektirir.
Karbüratörler gibi diğer önemli motor bileşenlerine de elektronik bir makyaj yapılmıştır. Karbüratörlerin yerini gaz kelebeği gövdeleri ve elektronik yakıt enjeksiyon sistemleri almıştır. Dağıtıcılar ve kapaklar gibi diğer parçalar, ECU tarafından kontrol edilen bağımsız ateşleme bobinleriyle değiştirildi.
Ayrıca sensörler ile de aşağı yukarı her şey izlenebilir hale geldi. Ancak, daha fazla karmaşıklık açısından bu gelişme, modern otomobilleri daha az güvenli hale getirmiş olabilir.
Temel düzeyde, modern ve eski otomobil motorları aynı prensipler ile çalışır, ancak modern motorların zaman içinde çok fazla değişime uğradığı açıktır.
Bu değişimin ve gelişimin temel motivasyonu, güç yerine verimlilik yarışıdır. Güzel bir dizi yan etki, modern motorların nispeten daha güçlü ve genellikle daha küçük hale gelmesine neden oldu.
Bu, kısmen, eski mekanik analog parçaların elektronik muadilleriyle değiştirilmesi sayesindedir.
Sonuç olarak, modern otomobil motorları daha verimli, daha küçük, nispeten daha güçlü, daha akıllı ve aşınma ve yıpranmaya daha az meyillidir. Öte yandan, onarımlar ve servis artık daha fazla beceri gerektiriyor ve daha fazla zaman gerektiriyor.
Fakat artan verimliliğe karşın artan karmaşıklığın bedeli, karşılanmaya değer bir bedel midir sizce? Karar vermek size kalmış.
