Araba Motorları Nasıl Çalışır?

İçten yanmalı benzinli motorlar, adından anlaşılacağı gibi motor içindeki bir odada yakıtın hava ile karıştırılıp yakılarak açığa çıkan enerjinin hareket enerjisine dönüştürülmesi prensibi ile çalışır. Yakıt-hava karışımı, motorun içindeki yanma odası adı verilen bir alanda bujinin karışımı ateşlemesi ile yakılır. Yanmanın sonucunda genleşen gaz, odanın bir duvarını oluşturan pistonu aşağıya doğru iter. Hareket eden piston krank milini döndürerek dikey hareketi dönme hareketine dönüştürür. Dönen krank milinin hareketinin aktarılması ile araba hareket eder. 

Turboşarjlı araçlarda karışımdaki hava, egzoz gazlarının bir türbinden geçirilip bu dönme enerjisini ona bağlı başka bir türbine aktarılması ve bu sayede motora hava pompalanması prensibi ile çalışır. Günümüz arabalarında karışımdaki yakıt ise, enjektör isimli bir parça ile motora aktarılır. Zamanlamaya bağlı olarak enjektör açılıp kapanarak yanma odasına emme manifoldundan gelen havanın üzerine yakıtı püskürtür ve sonra yanma odasını kapar. 

Bir arabanın devir sayacı, arabanın krank milinin bir dakikada kendi etrafında kaç kere döndüğünü gösterir. Bir arabanın yaptığı maksimum devir motor türüne, kullanılan yakıta, motorun tasarımına ve arabada bir devir sınırlayıcının olup olmadığına göre değişebilir.  

Yanma odasında yakılan karışım egzoz gazı olarak odadan çıkış yapar. Burdan sonra arabanın turboşarjlı olması durumunda turbonun türbinine doğru ilerler, eğer atmosferik yani turboşarj veya süperşarjlı değil ise egzoz gazları egzoza doğru ilerler.

Formula 1 motorlarının farkları nedir ve neden normal bir arabaya Formula 1 motoru takılmıyor?

Günümüzde Formula 1 motorları 1.6 litre hacme sahip, V6 konfigürasyonuna sahip turboşarjlı, hibrit, 4 zamanlı motorlar kullanmakta. Açıklamaya bakıldığında bu tip bir motor gündelik arabalarda da bulunabilecek bir konfigürasyon, ancak benzerlikler burada bitiyor. Formula 1 motorunun normal bir arabaya takılmamasının sebepleri, aynı zamanda bu motorları farklı kılan özellikleri  oluşturuyor.     

Formula 1 motorlarını normal motorlardan ayıran ilk özellik çalıştıkları devir aralığı. Normal bir yol arabası ortalama dakikada 6,000 ile 7,000 devir arasında çalışırken Formula 1 motorlarında bu değer ortalama 12,000’i bulmakta. 2014’de gelen kurallar öncesinde bu değer dakikada maksimum 18,000 devirdi. Bu yüksek devirleri elde etmek için motorlarda kısa pistonlar kullanılıyor. Bu kadar yüksek devirlerde çalışması için öncelikle kullanılacak pistonların ateşleme odasındaki ani hız değişimini kaldırabilecek malzemelerden üretilmesi gerekli. Bunun yanı sıra motor bloğunun ve ve motor yatağının bu kuvvetlere karşı sabit durabilecek şekilde tasarlanmalı. 

Bu kadar yüksek devir aynı zamanda içeriye giren yakıt hava karışımının da artmasına sebep olmakta. Formula 1 arabaları ortalama 305 kilometre süren yarışta 110 litre yakıt kullanmakta. Bu kadar yakıtı püskürtmek için sağlam enjektörler ve gelen yakıt miktarına karşılık havayı motora sağlayacak sağlam bir turbo gereklidir.  

İkinci bir özellikleri ise Formula 1 arabaları normal arabalar gibi soğuk çalıştırılamıyor. Motorun öncelikle ısıtılması gerek. Bunun sebebi ise Formula 1 motorlarını en verimli güç üreten motorlardan biri olması ile aynı sebep. Üretilen motor parçaları arasındaki boşluklar o kadar az ki parçalar minimum sıcaklığa ulaşmadan normal bir şekilde hareket edemiyor. Bunun dışında Formula bir motorlarında marş motoru bulunmamakta yani arabayı başlatmak için krank milini kendiniz bir süre çevirmeniz gerekli. Tabi bu da elle yapılacak iş değil Formula 1 teknisyenleri başlatmak için özel araçlar kullanıyor. Aynı zamanda motorlar arabanın aerodinamisine göre  tasarlanıyor ve soğutuluyor. Normal bir arabada bu motorları soğutmak zor bir tasarım işi.

Son olarak Formula 1 motorlu kısa ömürlü ve çok pahalı. Formula 1 arabalarının en pahalı parçası motorları. 2018’de yayınlanan kurallar senede sadece 3 motora izin veriyor ve güncel motorlar yaklaşık 10.5 milyon dolar değerinde. Üstelik bu motorlar ortalama 7 yarış haftasında kullanılabiliyor. Birkaç sene öncesine kadar motorlar sadece 5 yarış dayanabiliyordu. Formula 1 motorlarını kendi arabalarımızda görmememizin sebepleri fiyatları, yüksek devirde çalışmaları, kullandıkları benzin miktarı, soğutulmalarının zor oluşu ve kısa ömürleri.

Kaynakça:

https://www.energy.gov/eere/vehicles/articles/internal-combustion-engine-basics#:~:text=The%20engine%20consists%20of%20a,in%20turn%20rotates%20the%20crankshaft.&text=After%20the%20piston%20compresses%20the,piston%20during%20the%20power%20stroke.

https://www.roadandtrack.com/new-cars/car-technology/a28366185/why-f1-engines-arent-in-road-cars/

https://www.carthrottle.com/post/5-reasons-why-you-cant-put-an-f1-engine-in-a-road-car/

https://f1chronicle.com/how-long-do-f1-engines-last/

https://thesportsrush.com/f1-news-f1-car-cost-how-expensive-are-the-formula-1-cars-which-teams-spend-the-most-on-their-cars/

https://www.autosport.com/f1/news/how-much-fuel-does-a-formula-1-car-use-f1-nascar-more-compared-4980266/4980266/

---

İLGİLİ

Dağıtım Aşamasındayken Toplatılan Kitap: Medar-ı Maişet Motoru

Sait Faik’in kendi olanaklarıyla kitaplaştırdığı, eşitlikçi ve özgürlükçü düşünceler içerdiğinden “sakıncalı” olarak görülen, roman kahramanına eski bir asker kaputu giydirdiği için sıkıyönetim mahkemelerince toplatılan eser.

---