İçten Yanmalı Motorların Sınıflandırılması

İçten yanmalı motorlar yakıtta (benzin, motorin, LPG, doğalgaz, vs) bulunan kimyasal enerjiyi mekanik enerjiye çevirirler. Yakıt motorun içinde bulunan yanma odasında hava ile kimyasal reaksiyona girerek ısı enerjisi açığa çıkar. Çıkan ısı, yanma odasındaki gazın basıncını artırır ve bu basınç pistonun hareket etmesini sağlar.
Motorlar aşağıdaki kriterlere göre sınıflandırılabilirler:
•          Yakıt Türü
•          Silindir Düzeni
•          Çalışma Zamanı
•          Karışım Oluşumu
•          Ateşleme Türü (Kıvılcımla Ateşleme – Sıkıştırma İle Ateşleme)
•          Soğutma Tekniği (Hava Soğutmalı – Su Soğutmalı)
•          Silindirin Dolduruluş Yöntemi (Doğal Emişli – Turbo şarjlı - Süper şarjlı)
•          Supap Düzeni
 
Araç motorlarında kullanılan madeni yağlar, yakıt türüne göre değerlendirilerek, belirli otoritelerce ilgili yağ standartları ve şartnameleri oluşturulmuştur.

 
Temel olarak benzinli, dizel, LPG’li ve CNG’li olarak yakıt türlerine göre motorları sınıflandırıp bazı temel özelliklerini aşağıdaki gibi karşılaştırmalı olarak belirtebiliriz.
 
Dizel Motorlar ve Benzinli Motorlar
 
  • Dizel motorlar bujiye ihtiyaç duymazlar.
  • Daha yüksek sıkıştırma oranı ve daha yüksek termal verimliliğe sahiptir
  • Sadece hava sıkıştırıldığından vuruntu riski yoktur.
  • Yanma daha az kontrollü olduğundan titreşim ve gürültü daha fazladır
  • Daha yüksek tork değerine sahiptirler fakat daha düşük hızlarda çalışırlar. Maksimum torku daha düşük devirlerde sağlarlar.
  • Daha yüksek basınca maruz kaldıklarından, daha dayanıklı parçalardan yapılmak zorundadırlar ve bu nedenle daha ağırdırlar.
  • Bakım aralıkları genellikle daha uzun ama bakımları genellikle daha pahalıdır
  • Daha verimli çalıştıkları için hararet sorunu daha seyrek görülür
  • Soğuk havalarda ilk çalışma problemi daha yaygın görülür
  • Dizel motorlar yakıt içeriğindeki yüksek sülfür ve nitrojen ve silindir içi sıcaklığın daha fazla olması nedeniyle kurum ve NOx oluşumuna daha yatkınken, benzinli motorlar yüksek çalışma devirleri nedeniyle daha fazla CO oluşumuna yatkındır.
  • Dizel yakıt molekülündeki fazla karbon sayısı nedeniyle CO2 oluşumuna daha fazla yatkınsa da, km’deki daha az yakıt tüketimi nedeniyle genellikle benzinli motorlar daha fazla CO2 emisyonuna sahiptir.
  • Benzinli motorlar daha rafine, hafif yakıt olduğundan partikül sorunu genellikle dizel motorlarda büyük bir problemdir. NOx, CO2 emisyonuna göre daha zehirli olduğundan, genellikle dizel motorlar çevreye daha az duyarlı olarak değerlendirilir.
 
 
LPG’li Motorlar &  CNG’li Motorlar
 
  • CNG (Compressed Natural Gas) 200 – 250 bar basınçta sıkıştırılmış metan gazıdır (CH4). LPG ise (Liquefied Petroleum Gas) Propan (C3H8), Propilen (C3H6), Bütan (C4H10) ve Bütilen (C4H8) gazlarının bölgeye göre değişen oranlarda 15 °C sıcaklık ve 1.7 - 7.5 bar basınçta sıvılaştırılmış halidir.
  • LPG ham petrolden damıtma prosesiyle elde edilmiş olup, araçta kullanıldığında CO2 salınımı olmakla beraber benzinli araca göre daha temiz bir yakıttır (%25 daha az CO2). CNG ise LPG’ye göre daha temiz bir yakıttır (Benzinli araca göre %80 daha az sera gazı salınımı).
  • CNG havadan daha hafif olduğu için kaçak durumunda havaya karışarak dağılır, benzinli araca göre daha güvenlidir. LPG ise havadan ağır olduğu için yere çöker, alev alması zor bir gazdır ama kaza anında tehlike arz edebilir.
  • LPG ve CNG, benzin ve dizel yakıta göre daha az hidrokarbon bağına sahip olduğu için, daha az enerji içerirler. LPG (propan) CNG’ye göre yaklaşık 2,5 kat daha fazla kalorifik değere sahiptir.
  • Tüm benzinli motorlar, LPG ve CNG’ye dönüştürülebilir. LPG ve CNG, benzine göre daha az enerji içerdiğinden, benzinli araç dönüşümünde güç kaybı olabilir (LPG için yaklaşık %10).
  • CNG motorlar daha az yanma kalıntısına (kurum) sahip olduğu için (kurşun, benzen vs. içermez) motor yağı daha temiz kalır ve bujilerde tıkanma olmaz.
  • LPG ve CNG benzin ve dizel yakıta göre daha az yağlayıcı özelliğe sahip olduğu için supap aşınmalarında artışa sebep olur ama piston segmanlarındaki yağlamaya olumlu etki eder.
  • LPG daha az yer kapladığı için, binek araçlarda kullanımı daha elverişlidir.
  • CNG uygulamasında aynı gücü elde edebilmek için kullanılan yakıt silindir içi sıcaklıkları yaklaşık 200oC artırır. Bu metal parçaların ömrünü ve dayanımı azaltır, motor yağının oksidasyonunu hızlandırır.