BÖLÜM 1
1.DİESEL MOTORLAR
1.1.GİRİŞ
Diesel makineleri bir çeşit içten yanmalı makineler olup, yaktın kimyasal enerjisi makine silindirleri içinde direkt olarak mekanik enerjiye çevrilir. Birkaç beygir gücünden 35 000 hp’ye kadar yapılmakta olan bu makineler bugün en yüksek verimli güç üreticidirler.
Diesel makineleri güç üretici olarak elektrik üretmek üzere kuvvet santrallarında, ulaştırma alanında diesel lokomotif, kamyon ve otobüslerde ve nihayet konumuzu teşkil eden enerji tesislerinde ana ve yardımcı makine olarak çok yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Ayrıca, diesel motorlarının kullanma sahası olarak petrol, kereste , maden ve tarım alanlarını da göstermek mümkündür.
1936 yılında bütün dünyada 6 000 000 hp’de diesel motoru kullanılmakta iken bu miktar 1947 yılında donanma ve ordu emrinde kullanılmakta olanlarla birlikte 85 milyon hp’ye yükseldi. 1956 yılında ise yaklaşık olarak 20 000 000 hp’lik diesel makinesi imal edildi. 1964 yılında, bir sene içinde 2 000 DW tondan büyük olmak üzere 582 gemiye toplam olarak 4 845 970 bhp’lik makine tesis edildi.
Diesel makinelerinin büyük bir yüzdesi sıvı yakacaklarla, gittikçe artan sayıda yüksek güçlü, ağır devirli diesel motorları ise “Bunker C” fuel oil ile ve başarıyla çalışmaktadırlar. Gaz yakıtlarının bulunduğu alanlarda çift yakıtlı diesel motorları, yakacağının çok ucuz olması sebebiyle büyük bir avantaja sahip olmaktadırlar. Bu
makinelerde %5 diesel oil ve %95 gaz yakıt beraberce yakacağı meydana getirmektedir. Çift yakıtlı makineleri sadece gaz yakıtla da çalıştırmak mümkündür. Ancak, bu takdirde yakıtın bir buji vasıtasıyla yakılmak mecburiyeti vardır.
1.2 –İçten Yanmalı Makinelerin Tarihçesi
İlk içten yanmalı makineyi yapmak şerefi 1794 yılında Street’e nasip oldu. Bu makine tersine çevrilmiş bir silindir ve hareketli bir pistondan meydana gelmişti.Silindirin alt tarafı veya silindir kafası bir ocakla ısıtılırken üst kısımları suyla soğutulmaktaydı. Bu ilk makinede birkaç damla terebantin esansı yakacak olarak kullanılmakta ve yanmayı temin edecek havayı silindire çekebilmek için piston bir levye vasıtasıyla hareket ettirilerek yukarı kaldırılmaktaydı. Ayrıca piston, silindir kafasına açılmış bir aralığa temas ettirilen harici bir alevin karışımı yakması veya meydana gelen patlama ile de yukarıya hareket edebilmekteydi. Silindirlerin su ceketiyle soğutulması, meydana gelen gayet düşük basınç dolayısıyla pistonun aşağıya dönüşünü temin içindi.
1824 Yılında, sonradan içten yanmalı makinelerin, özellikle diesel motorlarının temel ilkeleri, genç bir Fransız mühendisi Sadi Carnot tarafından ortaya atıldı:
a -- Yakıtın sıkıştırılmış hava içinde kendiliğinden yanışı . 15/1 oranında sıkıştırılan havanın 300 ºC’ye kadar ısındığı ve bu durumdaki havanın kuru odun parçalarını yaktığı.
b -- Yanmadan önce havanın sıkıştırılması .Carnot, yanmanın atmosferik basınç yerine yüksek basınçta olmasını ve yakıtın sıkıştırma sonunda ilave edilmesini düşündü ve böylece kolaylıkla enjektörü keşfetmiş oldu.
c -- Makine silindirlerinin soğutulması . Carnot, devamlı bir işletme için silindir duvarlarının soğutulmasının gerekli olduğunu buldu.Profesör R. Diesel buna inanmadı, fakat çetin çalışmalar neticesinde bu konuda Carnot ile aynı fikre sahip oldu.
-1-
d --Egzost gazlarının ısısından yararlanma. Yüz seneden daha fazla bir zaman geçtikten sonra, Carnot ‘un bu buluşundan egzost gazlarını bir kazanın boruları arasından geçirmek suretiyle yararlanma yoluna gidilmiştir. Halen gemilerde ve endüstride bu ilkeden yararlanılarak egzost gazlarının artık ısısından faydalanılmaktadır.Özellikle diesel motorlarıyla donatılmış gemilerdeki yardımcı kazanlar hem akaryakıt ve hem de egzost gazlarıyla çalışacak şekilde yapılmaktadır.
Lenoir 1860 : Lenoir ‘in ilk ticari içten yanmalı makineyi yapışı 1860 yılına rastlar. Bu makinede hava – yakıt karışımı piston tarafından silindirin içine çekilmekte ve bu karışım bir elektrik sparkı yardımıyla ateşlenmekte ve piston strokunun sonuna itilmektedir. Egzost gazları ise dönüş strokunda dışarıya atılmaktadır.
Lenoir ‘in makinesi gayet güzel çalışmakla beraber en önemli sakınca yanmanın atmosferik basınçta oluşu sebebiyle termik verimin yaklaşık olarak %4 civarında bulunuşuydu.
Beau De Rochas 1862 : İçten yanmalı makinelerin verimini yükseltebilmek bakımından aşağıdaki fikirler Beau De Rochas tarafından ileri sürüldü : 1) mümkün olan en büyük silindir hacmi ile en az soğutma yüzeyi, 2)genişlemenin mümkün olan çabuklukta yapılması, 3) genişleme başlangıcında mümkün olan azami basınç .
Otto 1867 : Langen’le işbirliği yapmak suretiyle Otto çok büyük hacimli bir serbest pistonlu makine yaptı.
Otto 1876 yılında da ilkeleri Beau De Rochas tarafından ortaya konulan dört stroklu makineyi yaptı. Bu makine, bugünün tek etkili benzin ve diesel motorlarına benzemekteydi.
Ackroyd – Stuart 1890 : “Patlayıcı bir karışımın yanıcı buharları veya hava ile benzin karışımının çok erken yanmasına mani olmak için, devamlı bir kıvılcım ya da iyice ısıtılmış bir ateşleme kafası şeklinde ve silindir dahili ile temasta bulunan daimi bir ateşleyiciye lüzum vardır” buluşunu içine alan patent 1890 yılında Ackroyd – Stuart tarafında alındı.
Diesel 1892 : Havanın belirli bir oranda sıkıştırılması sonucunda meydana gelen sıcaklığın, yakıtın yanma sıcaklığından yüksek olduğu sonucunu veren ilk makinenin patenti Dr. Rudolf Diesel tarafından 1892 yılında alındı. Bu makinede havanın sıkıştırılmasından sonra yakıt üst ölü noktada tedrici bir şekilde püskürtülmeye başlanır ve bir basınç yükselmesi olmaksızın yanma başlar. Yakıtın püskürtülmesi sona erince gaz kütlesinin genişlemesi başlar.
Dr Diesel önce Almanya ‘da akaryakıt bulunmaması sebebiyle makinesini kömür tozu yakacak şekilde geliştirme teşebbüsünde bulundu. Silindirlerin soğutulmaması ve havanın 100 Kg / cm2 ‘ye kadar sıkıştırılmak istenmesi Diesel ‘in bu ilk makinesinin başarısızlığına sebep oldu.
1895 Yılında yapılan üçüncü makine Dr. Diesel ‘in tam bir başarısı ile sonuçlandı. Bu üçüncü makine dört stroklu, sıkıştırma sonu basıncı 30 – 40 Kg /cm2 olan, su ile soğutmalı ve yakıtı yüksek basınçlı hava ile püskürtülen bir makineydi.
BÖLÜM 2
DİESEL MOTORLARIN ÇALIŞMA PRENSİPLERİ
2.1 Dört Stroklu Makineler:
Dört stroklu bir diesel motorunun çalışma prensibi ( Şekil: 2-1 a-b-c-d ) ‘de şematik olarak görülmektedir.
Birinci veya emme stroku arasında ( Şekil: 2-1a) piston aşağıya doğru hareket eder. Piston silindir başlığından uzaklaşırken silindir içinde vakum meydana getirir. Bu vakum nedeniyle temiz hava inteyk -emme- valfı arasından silindir içine emilir. Bu
-2-
durum piston alt ölü noktayı bir miktar geçinceye kadar devam eder.
Piston alt ölü noktayı geçtiği zaman ikinci ya da kompresyon-sıkıştırma-stroku başlar ( Şekil: 2-1b). İnteyk valfı kapanır ve piston silindir içindeki havayı sıkıştırarak basıncını ve sıcaklığını yükseltir. ( 30-40 atm. Ve 550-700 ºC ). Piston üst ölü noktaya varmadan pek az önce yakıt enjektör yardımıyla ve gayet ince bir sis halinde, derece derece silindir içerisine püskürtülür. Güç strokunun bu ilk kısmında yakıt tutuşur, yanar ve böylece silindir içerisinde bir basınç ve sıcaklık yükselmesi meydana gelir. ( 40-60 atm ve 1400-1900ºC ). Bu üçüncü, iş veya güç stroku esnasında sıcak gazlar pistonu alt ölü noktaya doğru sürerler( Şekil2.1 c ve 1-d ) Silindir hacminin büyümesi dolayısıyla gazlar genişler ve elde edilen enerji konnektin rod vasıtasıyla krank şafta intikal ettirilir.
Şekil 2-1 – Dört stroklu bir diesel motorunda Şekil: 2-1 c – Yakıt
Emme ve kompresyon püskürtme ve yanma
Piston alt ölü noktasına varmadan kısa bir müddet evvel egzost valfı açılarak yüksek basınçlı yanma gazları valf arasından atmosfere çıkmaya başlarlar (Şekil: 2.1e). Dördüncü veya egzost stroku sırasında piston yukarıya, üst ölü noktaya doğru hareket eder ve silindir içindeki artıkları dışarı atar. Piston üst ölü noktasına varmadan pek az önce inteyk valfı(i) açılır, üst ölü noktayı biraz geçer ise egzost valfı kapanır.Bu ifade her iki valfın üst ölü nokta civarında çok kısa bir süre beraberce açık kaldığını göstermektedir. Buna valf overlep’i adı verilir. Valf overlepi silindirin içine hava akımı temin etmek ve artık egzost gazlarını süpürebilmek için yapılmaktadır.
-3-
Şekil: 2.1- Genişleme ve egzost stroklarI
2.2 İki Stroklu Diesel Motorlar:
İki stroklu diesel motorlarında dört strokluların aksine dört zaman iki strokta veya krankın bir devrinde tamamlanır. İki stroklu benzin motorlarında da söyleneceği gibi, dört stroklu ve iki stroklu makineler arasındaki ana fark silindirlerin temiz hava ile doldurulması ve yanma gazlarının silindirden atılması metodudur. Dört stroklu makinelerde bu işler makine pistonu tarafından eme ve egzost strokları sırasında
Şekil 2.2 a – İki Stroklu Makinede Egzost Şekil 2.2 b – İki Stroklu Makinede Süpürme
-4-
temin edilir. İki stroklu diesel motorlarında bu operasyon bir hava tulumbası ya da blover tarafından alt ölü noktaya yakın meydana getirilir. Sıkıştırma, yanma ve geniş
leme zamanları dört stroklu makinelerden farklı değildir. Kullanılmış gazların çıkarılışı ve silindirin temiz hava ile dolduruluşu şu şekilde cereyan eder: Piston genişleme strokunun %80 - % 85’ i kadar hareket ettiği zaman egzost portları( e) açılır, egzost gazları kaçmaya başlar ve silindir içerisindeki basınç düşer Şekil 2.2.a.Piston alt ölü noktaya hareketine devam ederken nihayet süpürme havası portlarını (s) açar ve atmosferden hafifçe basınçlı hava silindire dolmaya başlar. Bu hava silindir içindeki sıcak gazlardan biraz daha yüksek basınçta olduğu için onları egzost portundan dışarıya doğru sürer(Şekil: 2.2.b). Bu operasyona skavencin, verilen basınçlı havaya skavenç havası,havanın verildiği pencerelere ise skavenç portları adı verilir.
Şekil 2.2 c İki Stroklu Makinede Yakıt Püskürtme
Piston üst ölü noktaya doğru hareket ederken önce skavenç portlarını, sonra egzost portlarını kapatır ve kompresyon başlar. Sıkıştırma sonundaki basınç yaklaşık olarak 32-38 atm ve sıcaklık 700-800ºC’dir. Piston Üst ölü noktasına yaklaştığı zaman, enjektörden püskürtülen yakıt kızgın hava ile temas eder ve yanma başlar. Bu arada basınç 50-60 atm ve gazların sıcaklığı ise 1500-1800 ºC’ye yükselir.(Şekil2.2c) yakıt püskürtme zamanını göstermektedir.
2.3 Süperşarj ( Aşırı Doldurma ) :
İki ve stroklu diesel makineleri arasındaki farklardan en önemlisi, eşit piston deplasmanı ve makine ana ölçülerinde, iki stroklu makinelerin teorik olarak diğerinden, yaklaşık olarak, iki misli güç geliştirmesidir. Bu bakımdan, dört stroklu motorlar iki stroklulara nazaran dezavantajlıdırlar. Bu mahzuru ortadan kaldırabilmek
-5-
ve dört stroklu motorların iki stroklularla rekabetini temin edebilmek üzere aşırı doldurma – süperşarj- metodu geliştirilmiştir. Süperşarj yardımıyla bugün dört stroklu makinelerin gücünü %60- %50 miktarında çoğaltmak mümkün olmaktadır.
Silindir içine normal bir emme stroku sırasında emilenden daha fazla miktarda hava vermeye süperşarj ya da aşırı doldurma adı verilir.
Süperşarjin ana ilkesi, silindire verilecek hava dolgusunun basıncını yükselterek ağırlığını, dolayısiyle miktarını arttırmaktadır. Böylece, hava miktarının artması silindirlerde daha fazla yakıt yakılmasını ve dolayısiyle makine güç verdisinin çoğalmasını temin eder.
Süperşarj uygulaması sırasında silindir maksimum basınçlarında pek önemli değişiklikler olmamakla beraber, fazla yakıt yakılması, silindir ve egzost gaz sıcaklıklarının artmasına ve soğutma suyu ile daha fazla ısı taşınmasına sebep olacaktır. Fazla sıcaklık etkilerine engel olmak için ve makineyi aşırı ısınmadan korumak gayesiyle inlet ve egzost valfları overlepi, tabii emişli makinelere nazaran çoğaltılır. Genel olarak süperşarjlı makinelerde valf overlepinin değeri krank açısı cinsinden 80-160 derece arasında değişir. Böylece egzost valfının açık bulunduğu bir sırada verilen basınçlı hava hem yanma hücresini süpürür ve hem de egzost gazlarının sıcaklığını azaltır. Silindir duvarları ve piston ise soğutma suyu ile soğutulur.
Süperşarj uygulamak suretiyle dört stroklu bir diesel makinesinden aşağıdaki faydaları sağlamak mümkündür:
a – Beher beygir gücü başına düşen makine özgül ağırlığını azaltmak. Bu özellikle gemi ana makineleri için pek önemli bir faktördür.
b – Makinenin kapladığı hacmin azalması sebebiyle yük veya yolcu için gerekli faydalı hacmin çoğalması.
c – Egzost gazlarının artık ısısından ve basıncından yararlanarak makinenin güç verdisini çoğaltmak.
d – Yüksek rakım (altitüd) etkilerini gidermek. Özellikle deniz seviyesinden yüksek yerlerde çalıştırılan diesel makinelerinin güç kayıpları süperşarj uygulaması ile giderilir.
e – Endike ve efektif yakıt sarfiyatının azaltılması .Yapılan son deneylerde efektif özgül yakıt harcama 137 gram / Pse – saat olarak tesbit edilmiştir.
Şekil 2.3 Süperşarjer Tipleri
-6-
Silindirlere verilecek havanın basıncının yükseltilmesi iki ana tipteki pompa yardımıyla olur, Bunlar : (a) Blovr ya da pozitif deplesmanlı tulumbalar, (b)merkezkaç-
sentrfigal yada türbo pompalardır (Şekil 2.3). Pistonlu bloverler devirgenlere nazaran
daha pahalı, daha ağır ve daha az güvenilir olduklarından nadiren süperşarjer olarak kullanılırlar.
BÖLÜM 3
3.DİESEL MAKİNELERİN HAREKETLİ KISIMLARI
3.1. GİRİŞ
Diesel makinelerinin hareketli kısımları adı altında pistonlar, konnektin rod ve krank şaftlar gözden geçirilecektir.
3.2. PİSTONLAR
Pistonlar iki kısımda mütalaa edilecektir. Bunlardan birincisi kroshede bağlı olarak kullanılan pistonlar, ikincisi ise doğrudan kroshed görevi yapan pistonlardır.Birinci sınıfa giren pistonlar iki stroklu ve çift etkili makinelerde kullanıldıkları takdirde su veya yağ ile soğutulmaları gereken “Barıl pistonlar “ ikinci sınıfa dahil olanlar ise bütün tek etkili ve kroshedsiz makinelerde kullanılan “Trank “ pistonlardır.
Bütün pistonlar, inlet stroku sırasındaki küçük vakumla – dört stroklularda – maksimum basınç (50-80 Kg / cm2 ) arasındaki basınç dalgalanmalarına ve bunun sonucu olan temperatür ve ısıl gerilmelere maruzdurlar. Pistonlar ayrıca bu termik zorlamalardan başka konnektin rodun meylinden doğan yan sırastına, yetersiz yağlamaya ve silindir laynerindeki çıkıntılar nedeni ile aşınmaya da dayanmak zorundadır.
Şekil : 3.1 – Normal yük altında, layner ve yağla soğutulan pistonlarda sıcaklık dağılımı.
-7-
(Şekil : 3.1 ve 3.2 ) yağ ve su ile soğutulan silindir layneri ve pistonlarda normal ve ağır yüklerde sıcaklık dağılışını göstermektedir.
Çift etkili makinelerde kullanılan pistonlar çok kısımlı ve her iki taraflarının yanma mahalli olması nedeniyle alt ve üst tarafları kapalı olarak yapılırlar.Bu tip pistonların soğutulması içi oyuk piston rod yardımıyla yapılır. Bu pistonlarda soğutucu
olarak su veya yağlama yağı kullanılır.
3.2.1 Trank Pistonları:
Trank pistonların vazifeleri şunlardır:
a-) Gaz basıncını konektin rod yardımıyla krank şafta iletir.
b-) Konektin rodun meyli dolayısıyla meydana gelen yan srastını üzerine alır.
c-) Silindir içini, özellikle yanma odasını krankkeysten ayırır.
d-) Yanma ve genişleme strokunun başında emdiği ısının, ringleri yardımıyla soğutma suyuna aktarılmasını sağlar.
Şekil 3.2 Aşırı yük altında layner ve su ile soğutulan pistonlarda sıcaklık dağılışı
Trank pistonlar önem derecesine göre dökme demir, dökme alüminyum, dövme alüminyum, dökme çelik ve dövme çelikten yapılırlar. Dökme demir piston yapımında çok zaman tercih edilen bir materyaldir. Tek kusuru alüminyum pistonlara nazaran biraz ağır olmasıdır.Gerçekte bu fark iyi bir dizaynda %10-%20 alüminyum lehine olmakla beraber, dökme demir pistonlar kalayla kaplandıkları taktirde çok daha az bir layner aşınması meydana getirmeleri nedeniyle diğerlerine tercih edilirler.
Dökme alüminyum alaşımları, dökme demire nazaran hem daha hafif ve hem de ısıyı daha iyi dağıtırlar. Fakat fiyatları dökme demirden önemli miktarda daha yüksektir. Buna rağmen dayanıklık konusunda aralarında mühim farklar yoktur.
Dövme alüminyum çok daha dayanıklı ve ağırlığı dökme alüminyumla aynı olup uçak motorlarında ve ağır işlerde kullanılan yüksek devirli dizel makinelerinde kullanılırlar.
Bazı pistonlar, piston tacı içerisindeki perdeler arasında dolaştırılan soğutma
-8-
suyu veya yağlama yağı ile soğutulur. Trank pistonlar genel olarak su ile soğutulan silindir duvarına temas ederek üzerindeki ısıyı ringleri yardımıyla laynere aktarırlar.
a-) Piston Kafası :
Piston kafası et kalınlığına tesir eden iki önemli faktör mevcuttur. Bunlardan birincisi dayanıklılık diğeri ise ısı akımıdır. Çok zaman ısı akımı için yeter bir kesit yüzeyi verebilecek et kalınlığı mukavemetin gerektirdiğinden daha fazla olabilir.
b-) Sürtünme :
Piston ile silindir arasındaki sürtünme, uygun malzeme kullanmak , layner yüzeyini iyice taşlamak , piston ringlerinin basıncını minimuma indirmek, iyi yağlama temin etmek ve makul olan en yüksek sıcaklıkta yağlama yağı kullanılarak azaltılabilir.
c-) Piston Klensleri :
Silindir layneri ile piston arasındaki klensler makine dizaynına, piston çapına bağlı olarak değişir. Çapları yaklaşık olarak 100mm’ye kadar olan dökme demirden yapılmış pistonların etekleri ile silindir layneri arasındaki klerens en az 0,12mm olmalıdır. Piston meyilli olduğuna veya daha doğru bir deyimle piston kafası çapı etek çapından küçük bulunduğu taktirde kafa ile layner arasındaki klerens daha büyük olur. Bu söylenenler soğuk piston içindir. Makine ısınınca piston tepe klerensi hemen hemen etek klerensine eşit olur. Diesel makineleri yapan firmalar işletme kitaplarında bu klerensleri vermektedirler.
3.2.2. Piston Pinler
Silindir içinde geliştirilen bütün güç rist pin adı verilen piston pin tarafından konnektin roda aktarılır. Konnektin rodlar ile piston arasındaki yegane bağ piston pin tarafından temin edilir. Piston boslarına yerleştirilmiş bronz buşingler tarafından taşınan rist pinler, konnektin rodun üst ucuna yerleştirilmiş bir başka buşing içinde hareket ederlerse böyle pinlere tam salınımlı, eğer piston boslarının her iki tarafından set skrular vasıtasıyla kilitlenirse, böylelerine sabit pinler adı verilir. Sabit pinli dizaynın en büyük sakıncası, salınım hareketinin sadece konnektin rod yatağına yüklenmiş olması ve aşınmanın sabit olmamasından dolayı tehlikenin söz konusu edilmesidir. Piston pin yatakları oldukça ağır bir durum altında çalışırlar.
Silindir ile piston arasında sabit bir yük dağılımı elde edebilmek için piston pin pistonun orta kısmına yerleştirilmelidir.
Yüksek devirli makinelerde piston pinler çokluk tam salınımlı olarak yapılırlar. Bu pinler genel olarak konnektin rodun bronz buşingi içinde çalışmakta olup, piston boslarından çıkarak layneri yaralamamaları için pistonun her iki tarafından bronz veya alüminyum kapaklarla emniyete alınırlar
Sabit piston pinlerde, piston pinin uçlarına yakın piston yüzeyi hafif oyuk olarak yapılır. Büyük güçlü makinelerde, piston pinler yumuşak çeliklerden ve yüzeyleri sertleştirilmek suretiyle yapılır.
3.2.3 Piston Ringler :
Pistonların üst kısımlarına geçirilen çeşitli sayıdaki kompresyon ringlerinin faydaları şunlardır:
a-) Kompresyon stroku sırasında basınçlı havanın veya yanma esnasında gazların krankkeyse firarını önleyecek şekilde piston ile silindir gömleği arasında siillik etmek.
b-) Yanma sırasında piston kafasına aktarılan ısının su ile soğutulan silindir laynerine iletilmesini sağlamak.
-9-
c-) Konnektin rodun meyli nedeni ile meydana gelen yan basıncının bir kısmını üzerine almak.
Küçük makinelerde bir, daha büyük makinalarda iki, bazen üç adet yağ sıyırıcı ring kullanılmaktadır. Yağ ringlerinin kullanılmasının sebebi, krankşaft ve konnektin rod tarafından çarpma etkisiyle veya lubrikeyterler tarafından basınçla verilen ve fazla olması muhtemel bulunan yağlama yağının krankeyse sıyrılmasını ve böylece yağlama yağının bir kısmının silindirin yanma mahallinde yanmamasına temindir.
Şekil 3.3 Kompresyon Ringleri Şekil 3.4 Meyilli Tipte Kompresyon Ringleri
Kompresyon ringleri gri dökme demirden yapılırlar. Bazı ring tipleri yüzeylerine özel parçalar geçirilmek suretiyle meydana getirilirler. Şekil 3.3’de laynere temas yüzeyine bronz parça geçirilmiş bir kompresyon ringini göstermektedir. Bazı pistonların yüzeyleri ise kimyasal terkiplerle muamele edilir. Ring yüzeyinin daha iyi sitlik edilebilmesini ve aşınmanın azalmasını temin için bazı kompresyon ringleri yarım dereceden bir dereceye kadar hafifçe meyilli yapılırlar. Bu suretle ilk temas yüzeyi oldukça küçük olacağından önceleri aşınma hızlı fakat sonraları ise gittikçe azalır. Bu ringler yanma gazlarına karşı gayet güzel bir siillik örneği verirler.
2. Dünya Savaşı’ndan sonra ringlerin yüzeylerinin gayet sert bir metalle kaplanması adet haline geldi.kromla kaplama adı verilen bu usul, hem piston ringlerinin ve hem de silindir layneri aşınmasını azaltması bakımından bugün birçok dizel makinelerine uygulanmaktadır.
Genel olarak bugün kullanılmakta olan piston ringleri dikdörtgen kesitindedir. Ringlerin çapları, silindir çapından biraz büyüktür ve ringler silindir içerisine girebilmek için birer taraflarından kesilmişlerdir.
Bazı makinelerde bazen alt bazen de hem alt ve hem de üst tarafı meyilli kompresyon ringleri kullanılır. Böylece piston iç tarafta kanalına bakan yüzünde ince, dışta yani silindire bakan yüzünde ise daha büyük bir et kalınlığı temin edilir.
Yağ kontrol ringleri daha yüksek birimde bir duvar basıncı elde edebilmek amacı ile dar yüzlü olarak dizayn edilirler. Aynı zamanda alt yüzeyleri sıyırıcı bir satıh meydana gelecek şekilde kesilir, şekillendirilir. Bazı dizaynlarda bir, diğerlerinde ise yağ ringleri üzerinde iki adet sıyırıcı kenar ya da uç bulunur ve piston en alttaki yağlama yağı sıyırıcı ring kanalının alt ucundan başlamak üzere çepeçevre
-10-
yağ dreyn kanallarını haizdir. Bazı makine pistonlarında bu holler ya da kanallar, iki
kanal arasında veya her iki şekilde de olur.
3.2.4. Piston Ring Klerensleri :
Piston ringlerinin, gerekli hareketten fazlasına müsaade etmeyecek bir klerense sahip olmaları gerekir. Eğer klerens ring kenarı ile layner arasında ise, buna “Kenar Klerensi” denir. Bu klerens küçük çaplı ( 75-125mm) makinelerde 0.002 – 0.0025º veya 0.05- 0.063 mm, biraz daha büyük çaplı makinelerde 0,076-0,12mm veya 0,003-0,005 inç arasındadır.
Piston ringleri, makine soğuk iken pistonlara takıldıklarından uçları arasındaki aralığın yeter miktarda olması gerekir. Çünkü, maksimum piston sıcaklığında genişleyerek uçların birbirlerine temas etmesi ve neticede ring kırılmalarının baş göstermesi önlenir.
BÖLÜM 4
4. YAKIT PÜSKÜRTME
4.1. Püskürtme Metotları :
Birbirinden farklı iki yakıt püskürtme metodu vardır. Bunlardan birincisi hava ile yakıt püskürtme ve ikincisi havasız püskürtmedir.Ayrıca havasız püskürtme çeşitli çeşitli isimler altında söylenilebilir:Mekanik, solid, ve haydrolik gibi.
Yukarıda belirtilen sistemlerden hangisi olursa olsun, yakıt püskürtme sistemleri aşağıda belirtilen görevleri yerine getirmek zorundadır. Bunlar:
a-) Püskürtülecek yakıt miktarını hassas şekilde tayin etmek,
b-) Yakıt püskürtme anını hatasız tayin etmek,
c-) Uygun miktarda yakıt püskürtmek,
d-) Yakıtı en iyi şekilde atomize etmek,
e-) Yakıtın yanma hücresindeki dağılımını sağlamak.
a-) Yakıtı Ölçmek :
Hassas ölçme her çevrimde ve makine yüküne bağlı olarak verilen yakıt miktarını ve makinenin her güç strokunda beher silindirine püskürtülen yakıt miktarının mutlak surette aynı olmasını sağlamaktır. Makine ancak bu şekilde sabit bir devirde çalıştırılabilir.
b-) Püskürtme Anı :
Uygun püskürtme anı, maksimum güç, iyi bir yakıt ekonomisi ve temiz bir yanma elde edebilmek için yakıt püskürtmenin belirli ve gerekli anda başlamasıdır. Yakıt çevrime nazaran çok erken püskürtüldüğü vakit bu nıktada havanın sıcaklığı yeter derecede yüksek olmadığı için tutuşma gecikecektir. Tutuşmanın aşırı gecikmesi makinenin gürültülü ve kaba bir şekilde çalışmasına sebep olacak ve silindir duvarlarıyla piston kafasının ıslanması dolayısıyla bir kısım yakıt ziyan olacaktır. Bu dumanlı egzoza neden olacak ve zayıf yakıt ekonomisini doğuracaktır. Yakıt çevrime nazaran çok geç püskürtüldüğü taktirde, piston üst ölü noktayı geçtikten sonra yanma meydana gelecektir.
c-) Püskürtülen Yakıt Miktarı :
Bir zaman biriminde ya da kırankın bir derecelik harekerinde yanma odasına püskürtülen yakıt miktarı eğer yüksek olursa , verilen yakıt miktarı kısa bir zamanda
-11-
ya da daha küçük krank açısında silindire püskürtülecektir. Eğer püskürtme miktarının azaltılması istenirse, yakıt püskürtme müddetini çoğaltmak için daha küçük delikli atomazyer kullanmak gerekecektir.
Püskürtülen yakıt miktarı, makine performansı üzerine yakıt püskürtme zamanı gibi etkir. Eğer püskürtülen yakıt miktarı çok fazla ise, çok erken püskürtmedeki sonuçlar elde edilir. Eğer püskürtülen miktar çok az ise, sonuç çok geç püskürtmenin aynı olur.
d-) Atomize Etmek :
Yanma odasının tipine uygun olarak yakıtı sis şeklinde ya da atomlarına ayırarak püskürtme şekline atomize etmek adı verilir. Bazı yanma odaları gayet iyi ve ince püskürtmeyi gerektirirler. Bazı makineler ise, kaba bir püskürtme ile çalıştırılabilirler. Uygun bir püskürtme yanmanın başlamasına yardım eder ve böylelikle herbir mikroskobik yakıt zerresinin etrafı birleşip yanabileceği oksijen ile çevrilmiş bulunur.
e-) Yakıtın Yanma Odasına Dağıtılması :
Yakıtın zerreciklerinin, yanma mahallinin oksijen bulunan her tarafına gayet iyi bir şekilde dağıtılması gerekir. Eğer yakıtın dağılımı uygun bir şekilde başarılamazsa, oksijenin bir kısmından yararlanmak imkanı kalmayacak ve makinenin güç verimi azalacaktır.
Bunlardan başka, yakıt püskürtme, sisteminin pratik olabilmesi için yüksek basınç pompasının özel bir yapıda olması gerekir. Yüksek basınç pompasının (1 ) ayarlarının makul bir süre muhafaza edilmesi ve aşırı aşınmalardan bozulmaması,(2) aldığı güç bakımından ekonomik olması, (3) özellikle küçük makinelerde hafif olması ve büyük yer işgal etmemesi ve (4) mümkün olduğu kadar sessiz çalışması gereklidir.
4.2.Enjektörler :
Kapalı ve açık olmak üzere iki tipte yapılırlar. Açık tipliler genel olarak basit bir püskürtme nozulu ile yüksek basınçlı yanma gazlarının pompaya girmesine engel olan bir çek valftan meydana gelmiştir. Bu tip basit olup iyi bir püskürtme vermez ve genel olarak kullanılmaz. Kapalı tip nozullar çok daha fazla kullanılırlar. Bunlar hidrolik olrak çalışan yay yüklü bir iğne valftan meydana gelir. Kapalı nozulların büyük bir kısmı İğne valfın farklı alanları dolayısıyla basınç altında içeriye doğru açılır ve basınç düştüğü zaman yay yüküyle sitlerine otururlar(Şekil 4.2)
Şekil 4.1 Küçük diesel makinelerin yakıt pompası a-a kesiti
-12-
Ana olarak iki çeşit kapalı nozul vardır. Bunlardan birincisi pintil veya pinli ve ikincisi orifis tiplidir. Pinin çapı, holün çapından hafifçe küçük olduğu için veriş sırasında yakıtın bu pin ile deliği arasındaki dairesel kesitli dar kanaldan geçmesi gerekir. Püskürtme içi boş bir koni şeklinde olup dış açısı, belirli dimersiyonlar seçimi yolu ile 60º’ye kadar yapılabilir. Pintil nozulların değerli tarafı kanalların etrafındaki karbon yığınaklarına engel olacak özellikte yapılmalıdır.
Şekil 4.2. Bosch yakıt püskürtme nozulu
-13-
BÖLÜM 5
5.DİZEL MAKİNELERİN ÇALIŞTIRILMASI
5.1 İlk Hareketten Önce :
Özellikle ilk defa harekete getirilecek bir diesel makinesini çalıştırmadan önce yapılması gereken bazı hususlar mevcuttur. Bunlar :
1 – Bütün hareketli kısımların, parçaların ayarlarının kontrol edilmesi gerekir. Bu parçalar : Valflar, kemler, valf hareket mekanizması, yakıt pompaları, yakıt püskürtme sistemi, ganervör, otomatik yağlayıcılar(lubrikeyter), yağlama ve soğutma pompalarıdır.
2 – Makinenin bütün somunları, cıvata ve saplamaları, bağlantıları, sızdıran ceketleri, contalar ya da valfları iyice gözden geçirilmelidir.
3 – Makine atölye ve mağazasındaki bütün aletlerin yerli yerinde bulunduğu ve eksik olup olmadıkları kontrol edilmelidir. Makine bir arıza yaptığı takdirde gerekli aletler derhal yerinde bulunacak şekilde yerleştirilmeli yanlış yerlerde bırakılmamalıdır. Eğer bırakılmışlarsa yerlerine getirilmelidirler. Böylece; titreşim ve bazı parçaların arızası nedeniyle makine stop ettiği takdirde işletmeci gerekli aletlerle derhal müdahale edebilmek imkanına sahip olmasıdır.
4 – Bütün yakıt , yağlama yağı, su ve hava borularının temizliği, valflarının tıkalı ya da ayarlarının bozuk olup olmadığı kontrol edilmelidir. Boru devrelerinde yabancı maddelerin bulunup bulunmadığı makinenin boşta çalışması ya da henüz servise alındığı bir sırada dikkatle izlenmelidir. Yabancı maddelerin varlığı tespit edildiği takdirde bütün boru devresinin basınçlı hava ile temizlenmesi tavsiye olunur.
5 – Gerekli yerlerde yağın bulunması, lubrikeyterlerin temiz yağla dolu bulunması ve grasörlerin gresle dolu olmasını tespit edebilmek için bütün yağlama yağı devresi komple bir kontrole tabi tutulmalıdır. Lubrikeyterlerin yağ seviyesi, yağ verdileri ve pompaların görevlerini tam yapabildikleri kontrol edilmeli ve lubrikeyter elle çevrilmeli, döndürülmeli ve iyi bir yağlama temin edecek noktaya getirilmelidir. Gayet kısa bir zamanda yağlanabileceğine emin olduktan sonra makine döndürülmek üzere ilk harekete getirilir.
6 – Soğutma sistemi kontrol edilmeli ve eğer tulumba elektrik motoru ile çalıştırılıyorsa ilk harekete getirilmeli, emme hattı ilk hareketten önce makineye su verecek şekilde açılmalıdır. Sonradan makinenin ısıtılması sırasında dolaştırılacak suyun miktarı ayarlanmalıdır.
Eğer makine özel bir pompanın verdiği yağla soğutulan pistonlara sahipse, bu takdirde önce pompanın disçarc basıncının, verilen yağ miktarının işletme kitabına göre ayar edilmesi gerekir.
7 – Boruların temiz, pompaların çalışır durumda ve tankların gereken seviyede yakıtla dolu bulunup bulunmadığına emin olmak için yakıt devresi gözden geçirilmelidir. Sonra yakıt püskürme pompaları praym edilerek – havası çıkarılarak – içindeki su ya da hava , disçarc hattı valf ya da nozullarından çıkarılmalıdır. Bunu temin için genel olarak pompaların bir veya iki strokları yeterlidir. Püskürtme devresinin prayymı sırasında yanma odasına çok fazka miktarda yakıt püskürtülmemesine dikkat etmek gerektir. Aksi halde bu fazla yakıtın bir kısmı krankkeyse giderek yağlanma yağını kirletir ve ilk harekette ilk yanma sırasında silindir içinde, emniyet valfının açmasına sebep olan aşırı bir basınç yükselmesi meydana gelir. Böylece bütün yakıt pompaları praym edilerek yakıt nozullarına kadar bütün bağlantılar havasızlaştırılmış olunur.
-14-
8 – Silindir başlığı ezerinde bulunan emniyet valfları gözden geçirilmelidir. Bu valflar silindir maksimum basınçlarına bağlı olarak takriben 50-85 ‘de atacak şekilde ayarlanır. Ayrıca, valflar yüksek sıcaklıktaki gazlarla temasta oldukları için sitlerinde tutma eğilimindedirler. Bu bakımdan valflar ya bir levye vasıtasıyla yayı sıkıştırılarak hareket ettirilmeli yada tamamen yerinden sökülerek çıkarılmalı, kontrol edilmelidirler.
9 – Eğer makine bir müddet çalıştırılmamışsa bir yada iki defa döndürülmelidir. Bunu temin için endikeyter muslukları ve ya rilif valfları açılmalı ve makine elle ya da flayvil çevresine sokulan bir süngü yardımıyla veya bir tornagir makinesi ile döndürülmelidirler. Makine ilk hareket için uygun duruma getirildikte sonra endikeyter musluk ları kapatılmalıdır.
10 –İlk hareket havası devresindeki tüplerde hava basıncının gereke seviyede olup olmadığı kontrol edilmelidir. Eğer değilse kompresörler normal basınç elde oluncaya kadar çalıştırılmalıdırlar. İlk hareket sistemi, hava tüplerinden ana kontrol valfına kadar,ana kontrol valfı açık olarak gözden geçirilmelidir. Kontrol işi bittikten sonra ana kontrol valfı kapatılır. Hava ile püskürtmeli makinelerde püskürtme havası tüplerinin basınçları kontrol edilmelidir.
11 – Makine yüksüz olmalıdır. Eğer makine bir elektrik dinamosu çeviriyorsa sviçler açık bulundurulmalıdır . Eğer makine bir tulumba yada bir kompresörü çevirmek için kullanılıyorsa baypaslar mutlak surette açık olmalıdır.
5.2 İlk Hareket
Eğer yukarıda açılan bu 11 maddelik işler yapılmışsa basınçlı hava ile hareket gayet kolaydır. Önce ana ilk hareket havası valfı açılır ve ilk hareket kolu işletme kitabında söylenen duruma getirilir. Sonra, fazla hava kullanmamak için ilk yanmadan sonra hava kesilmelidir. İyi bir durumda olan bir makine genel olarak krankşaftın iki ila dördüncü devri arasında ateşleme yapar. Eğer makine dördüncü ila beşinci devir arasında çalışmayacak olursa stop edilmeli, arıza veya ilk harekete engel olan neden araştırılmalıdır.
Eğer sızdıran contalar sebebiyle ilk hareket havası basıncı düşük olduğu veya kompresörler tüplere hava basmadığı takdirde makinenin emniyetle çalışmasını sağlamak için uygulanan türlü yöntemler vardır. Bunlardan birincisi, eğer varsa çelik tüpler içinde bulunan sıvı karbondioksit yada havadan yararlanmaktır. Tüpün içindeki karbondioksit adi sıcaklıkta ve 55 atmosferlik bir basınç altında ve sıvı durumundadır. Sıvı karbondioksit gaz haline getirebilmek için bir ısı kaynağına gerek vardır. Bu nedenle ya tüpler üzerine kaynar su dökülmeli ya da haşlak suya sokulan köhne bezler tüpe çepeçevre sarılmalıdır.
Bu yöntemlerin uygulanması sırasında unutulmaması gereken en önemli nokta ilk hareketi sağlamak için asla oksijenin kullanılmamasıdır.
5.3 Makinenin Isıtılması
Makine ilk harekete getirildikten sonra ve yüklenmeden önce birkaç dakika en fazla beş dakika – boşta çalıştırılarak ısıtılmalıdır. Bu beş dakika içerisinde aşağıda belirtilen hususlar göz önünde bulundurulmalıdır.
1 – Yanmanın normal ateşleme – yanma sırasının doğru olup olmadıpı, bütün silindirlerdeki yanma, ve yakıt püskürtme pompalarının normal çalışıp çalışmadıkları kontrol edilir.
2 – Soğutma sisteminde pompanın çalışıp çalışmadığı, yeter miktarda su verip vermediği, soğutma suyu giriş ve çıkış sıcaklıklarının normal olup olmadığı kontrol edilir ve zaman zaman su miktarı ayarlanır.
-15-
3 – Yağlama yağı basıncı ve lubrikeyterlerin çalışmasına dikkat edilir ve iyi bir işletme için damla miktarı sayılır. Genel olarak yağlanmayan pistonlar nedeniyle silindirlerin çok çabuk ısınıp ısınmadığına bakılır. Piston pin yada krankpinin yağsızlık nedeniyle vuruntu yapıp yapmadığı dinlenir. Eğer herhangi bir hareketli parça yetersiz olarak yağlanıyorsa kısa zamanda ciddi hasarlar oluşacaktır.
4 – Egzost gazlarının rengi ve sesine dikkat edilir. Bu durum makine yüklendikten sonra tekrar gözden geçirilir. İlerde belirteceği gibi egzost gazının rengi pek çok şeyi belirtir.
Yukarıda dört maddede belirtilen ve ilk beş dakika içerisinde yapılması gereken işler makinist yada işletme mühendislerinde bir alışkanlık haline gelmelidir. Bu prosedür en iyi ve güvenilir yol olup uygun olmayan fena bir işletmenin önüne geçer . Gerçekte bir diesel makinesi ne çok ve ne de devamlı bir dikkat ister. Ancak en uygun bir zamanda gerekli işlemin yapılması zorundur.
5.4 İşletme
İşletmeci ısıtma süresince dikkat edilmesi gereken hususlara çalışma sırasında da riayet etmelidir. Ancak aradaki fark bu gözlemlerin periyodik olarak 15 ila 20 dakika ya da makinenin yeter sayıda otomatik alarm sinyalleriyle donatılması halinde, en çok yarım saatte bir yapılmasıdır. Sonuç olarak, bütün gözlemler makine jurnaline geçirilmelidir.
Bir makine jurnalinin aşağıdaki kısımları bünyesinde toplaması gerekir:
1 – Zaman . Çalışma süresini gösterir.
2 – Makine yükü ya da elektrik yükü, volt ve amper işarları,
3 – Makine hızı, takometre ya da kaunterden sayaçtan- okunur.
4 – Yakıt sarfiyatı. Ya rotametre yardımıyla ya da yakıt sayaçları vasıtasıyla kolayca tespit edilir.
5 – Egzost. Her bir silindirin egzost gaz sıcaklıklarının egzost manifoldlarına yakın bir yerden ölçülmesi, egzost gazlarının rengi ya açık, ya da gri, koyu gri ya da çok koyu gri olarak yazılır veya bu renklere tekamül eden standardize edilmiş RİNGELMAN skalası ile rakamlandırılarak jurnale yazılır.
6 – Yağlama yağı.(a) Yağlama yağı pompasının disçarc basıncı, (b) Yağlama yağının kulerden önceki sıcaklığı, (c) Yağlama yağının kulerden sonraki sıcaklığı .
7 – Soğutma suyu .(a) Soğutma suyunun silindir ceketine veya manifolduna verildiği andaki sıcaklığı,(b) Her bir silindirden disçarc edildiği sıradaki sıcaklığı ve (c) dakikada dolaşan suyun metreküp olarak hacmi.
8a – Süpürme havası. (1) Bloverden sonraki sıcaklık, (2) Bloverden sonraki basınç(mm.olarak cıva sütunu ) .
8b – Süperşarj havası . (1) Süperşarjerden sonra havanın sıcaklığı,(b) atmosfer ya da mm cıva sütunu cinsinden süperşarjerden sonra havanın basıncı.
9 – Barometrik basınç (mm cıva sütunu olarak ).
10 – Hava filtresinden evvel ve hederdeki havanın sıcaklığı.
11 – Düşünceler . Belirli bir çalışma süresince makinede neler olduğu hakkında alınan notlardır. Örneğin sancak yardımcı makinenin denreden çıkarılıp yerine iskele makinenin alınması, filtrelerin basınç düşmesine sebep olacak derecede tıkanması, filtre elemanlarının değişmesi ve filtrelerin baypas edilmesi .
Bu iş’arların alınışı ve jurnale yazılışı sırasında ve her iki iş’ar arasında işletmeci makinenin normal çalışıp çalışmadığını, anormal gürültü ve vuruntuların meydana gelip gelmediğini de anlamak mecburiyetindedir.
-16-
Yataklardan bir ya da bir kaçının normalden fazla ısınmış olması, silindirlerden bazılarında yanmanın uygun olmaması nedeniyle makinenin aşırı yükte çalışması ki, egzost gazlarının sıcaklıklarının düşük veya yüksek olmasıyla kolayca anlaşılırda işletmecinin özel bilgiler edinmesini gerektiren hususlardır.
Doğal olarak, işletmeci ayrıca servis tanklarının yakıt seviyesi durumunu ve yağlama yağı seviyesini devamlı bir kontrol altında bulundurmak mecburiyetindedir. Eğer makinede elle yağlamayı gerektiren yerler varsa bunların periyodik olarak yağlanması da işletmeci tarafından takip olunmalıdır.
Rokerarm (valf liverleri )yatakları, valfları, yakıt pompası levyeleri vb. her iki saatte bir yağlanmalıdır. Egzost valf sıpındıllarına iyi bir işletme temin edebilmek için her üç ya da dört saatte bir yağ yerine birkaç damla kerosen (lamba petrolü ) verilmelidir. Silindir kaverleri üzerinde yağların birikmemesine dikkat edilmelidir. Aksi halde bu yağ makine kenarlarından aşağıya sızarak bağlantı yerlerinde birikerek lastik gazketleri bozar.
Eğer devridaim suyu ya da yağı pompası herhangi bir sebeple stop edecek olursa makine veya silindirlerden herhangi biri aşırı derecede ısınacaktır. Bu gibi durumlarda makine derhal stop edilerek yavaş yavaş soğuması temin edilir. Aşırı ısınmış makineye su vermek çok tehlikelidir. Zira ani sıcaklık değişimi silindir laynerleri, silindir başlıkları pistonlar ve egzost manifoldlarında çatlakların oluşmasına neden olacaktır.
Normal olarak bir makinenin egzostu gayet temiz olmalıdır. Halbuki makine aşırı yükte çalıştırılıyorsa egzost görülebilir bir durum alır ve gri siyah bir renktedir. Eğer makine egzostu aşırı yüktekinden ayrı bir renkte ise bu takdirde derhal nedeni araştırılmalı ve giderilmeye çalışılmalıdır. Şunu da ilave etmek gerekir ki, uzunca bir süre yüksüz olarak çalıştırılan bir makinede dumanlı egzost görülebilir.
Eğer bir makine üzerinde pirometre – termokapıl – bulunuyorsa , dumanlı egzostun nedeni çeşitli silindir egzost gazlarının sıcaklığı ölçülerek bulunabilir. Eğer anormal durum bir tek silindirde devam ediyorsa, bu durum çokluk egzost gaz sıcaklığının artmasıyla ilgilidir. Silindirlerden bir ya da ikisinde normal derecede düşük egzost sıcaklığı bulunursa, bu dumanlı egzosta ve silindirlerin kendilerine düşenden daha fazla değil de daha az yakıt aldıklarını gösterir. Böylece diğer silindirler aşırı yüklenmiş olur. Bu durumda mümkünse makine stop edilerek sebebi araştırılmalıdır.
5.5 Makinenin Kapatılması
Makine şu şekilde bir yol takip edilerek kapatılır :Yakıt pompası kontrol kolu stop durumuna getirilir ve ana yakıt valfı kapatılır ya da buster pompası stop edilir.
Makine soğutma suyu ve piston soğutma yağı makine kapatıldıktan sonra da giriş ve çıkış sıcaklıkları arasında 2-3 derece C’den fazla bir sıcaklık farkı kalmayıncaya kadar çalıştırılır. Bu ceketlerde kışır meydana getiren lokal aşırı ısınmaları önler . Eğer soğutucu olarak kullanılan deniz suyu doğrudan makineye bağlı bir yardımcı serküleytin tulumbası tarafından veriliyorsa, yardımcı seküleytin pompası çalıştırılarak yukarıda gösterildiği gibi makine soğutulmalıdır.
Eğer makine uzun bir süre kapalı kalacaksa, paslanma ve çok soğuk havalarda suyun donması nedeniyle oluşacak çatlamalara engel olmak için su ceketleri tamamen boşaltılmalıdır. Ayrıca, bütün damlalıklı yağdanlıklar stop edilmeli, sviçler devreden çıkarılmalı ve eğer sürtünmeli kaplinler mevcutsa bunlar nötr hale getirilmelidir.
-17-
5.6 Arızaların Çeşitleri
Arıza kelimesi çok sayıda durumu kapsamakla beraber üç ayrı grupta açıklanabilir:
A – Makinenin normal işletilmesine engel olan arızalar :
1 – Makinenin ilk hareketine engel olan arızalar.
2 – Makinenin normal devir sayısına ulaşmasını engelleyen arızalar .
3 – Makinenin tam güç geliştirmesini önleyen arızalar .
4 – Makine devir sayısının değişken olması .
5 – Makinenin aşırı hızla çalışması .
6 – Makinenin ani stop etmesi .
B – Makinenin çalışma sırasında görülen arızalar :
7 – Dumanlı egzost .
8 – Anormal silindir basıncı .
9 – Anormal egzost gaz sıcaklığı .
10 – Soğutma suyu sıcaklığının yüksek olması .
11 – Piston soğutma suyu ta da yağında aşırı sıcaklık yükselmesi .
12 – Makinenin aşırı ısınması .
13 – Makinenin gürültülü çalışması .
14 – Titreşim .
15 – İlk hareket hava borusunun kızgın olması .
C – Makinenin kısmen sökülmesi sırasında bulunan arızalar :
16 – Piston ve piston ringlerinin tutması .
17 – Yakıt incekteri ve egzost valflarının karbonlaşması .
18 – Krankkeyste su .
Bugün endüstri ve gemi makineleri alanında büyük sayıda ve tipte çeşitli diesel motorları kullanılmaktadır. Bu makinelerin hepsinde ayrı ayrı görülmesi muhtemel arızaları burada zikretmek, sıralamak ve bunların giderilmesiyle ilgili tedbirleri almak veya yazmak mümkün olamamaktadır. Bu bakımdan genellikle rastlanan arızalar ve bunların giderilmesi çareleri müteakiben anlatılacaktır. Buna göre işletmeci, çok nadir olarak vukua gelecek arızalarla karşılaşmadığı takdirde büyük bir zorluk çekmeksizin gerekli tedbirleri alabilecektir.
5.7 İlk Hareketi Önleyen Arızalar
İlk hareketi önleyen çeşitli arızaları şu şekilde sıralamak mümkündür :
1 – Genişleme, egzost ve emme strokları sırasında tornayte dönen flayvilin ilk hareket silindirindeki kompresyon nedeniyle stop etmesi ya da tornistana çalışması .
İlk hareket valfının (startin Valf) tutması ya da kaçırması halinde valf sökülür ve arıza giderilir.
2 – Makine döner fakat yanmayı temin edecek yeter devire ulaşamaz . Bu birkaç sebepten ileri gelir : (a) Tüplerdeki ilk hareket havası basıncının çok düşük olması, (b) Makine ile hava tüpleri arasında tamamen açık olmayan valf ya da valflar vardır, (c) Startin valf çalışmıyor, valf dışarı alınarak tamir edilir ve yerine bağlanır, (d) İlk hareket zamanı yanlış. Eğer gerekli ise ilk hareket zamanı kontrol edilerek düzeltilir ve (e) piston veya yataklarda aşırı sürtünmenin bulunması . Bu bir overolden sonraki dikkatsizlik sonucu meydana gelebilir. Buna engel olmak için, işletme kitabına göre klerenslerin kontrol ve ayarı gerekir.
3 – Makine rahat döner fakat yanma meydana getiremez. Bu durum şu üç sebepten biri tarafından meydana getirilebilir :(a) Silindir içine yakıt püskürtülmemesi, (b) Yakıtın çok geç püskürtülmesi, (c) Kompresyon basınç ve sıcaklığının çok düşük
olması.
-18-
a– Silindir içine yakıt püskürtülmemesi :Silindir içine yalıt püskürtülmemesi çeşitli sebeplerden ileri gelir :
1 – Yakıt servis tanklarının boş olması ya da su ile dolu bulunması. Buster pampa yakıt veren valfların kapalı bulunması.
2 – Yakıt pompası, filtre ya da yakıt püskürtme hattında hava bulunması. Püskürtme hattı nozul ya da hederden ayrılır ve yakıt pompası borudan yakıt gelinceye kadar elle çalıştırılarak devre havasızlandırılır.
3 – Yakıt püskürtme hattındaki boru bağlantıları fena bir şekilde sızdırabilir. Borunun gayet iyi bir şekilde gözden geçirilerek sızdıran, kaçıran yerler ve boru contaları tespit edilir ve onarım cihetine gidilir.
4 – Yakıt pompasının emme ve deliveri valfı sızdırabilir veya solid olabilir. Valf çıkarılır, kırılan yayı kontrol edilir, siti gözden geçirilir, temizlenir ve gerekiyorsa rektifiye edilir.
5 – Yakıt kompası plenceri aşırı ısınma sebebiyle yakıt sızdırmakta ve dolayısıyla yeter püskürtme basıncı vermemektedir. Plencer ile silindirin yeni bir takım ile değiştirilmesi gerekir.
6 – Yakıt hattının kışır, pislik ve bazen yakıtta bulunan diğer maddelerle tıkanması. Yakıt hattı ve streyner iyice temizlenmelidir.
7 – Yakıt filtrelerinin tıkalı bulunması. Filtrelerin gözden geçirilerek temizlenmesi veya filtre elemanlarının değiştirilmesi gerekir.
8 – Yakıtta su bulunabilir. Eğer yakıtta su varsa, bütün devre su ve pislik çıkıncaya kadar dreyn edilmelidir.
9 – Yakıtın alışkanlığının azalması ya da viskozitesinin çoğalması. Bu takdirde yakıtın ısıtılması veya ilk hareket için daha hafif yakıt kullanılması gerekir.
b – Geç püskürtme : Yakıt piston aşağı strokuna başladıktan bir süre sonra silindire verilirse, havanın gelişmeyi basınç ve sıcaklık azalmasına sebep olacağından yanma meydana gelemez. Buna engel olmak için :
10 – Püskürtme zamanı kontrol edilerek mümkün olan avans verilmelidir.
c – Alçak kompresyon basınç ve sıcaklığı : Kompresyon basıncı şu sebeplerden biri dolayısıyla çok düşük olabilir.:
11 – Hava filtresi ya da inteyk borularının tıkanık olması. Bu parçaların kontrolü ve temizlenmesi gerekir.
12 – Egzost ya da inlet valflarının sitlerine iyice oturmaması. Valfların stroklarının kontrol edilmesi, valfların alıştırılması ya da taşlanması ve valf sıpındıllarının gaydları içinde kerosenle iyi çalışır bir duruma getirilmesi gerekir.
13 – Valf kafesinin kaçırması : Gazketlerin kontrolü ve eğer lüzumlu ise yenilenmesi gerekir.
14 – Silindir ile silindir başlığı arasındaki gazketler sızdırabilir.Gazketin sıkılanması ya da değiştirilmesi gerekir.
15 – Egzost gazları ve sıkıştırma havasının krankkeyse geçmesine sebep olabilecek derecede piston ringlerinin takoz olması, kırılması ya da aşırı aşınması. Gazların krankkeyse firarını tespit etmek için krankkeys kapağı açılır, piston hava ile ilk hareket durumuna getirilir ve krankşaft bir odun blok ile dönmeyecek şekilde emniyete alınarak silindir başlığındaki rilif valfı çıkarılır ve yerine bir basınç ölçer bağlanılır. Bundan sonra ilk hareket havası valfından silindire basınçlı hava verilir. Krankkeyste duyulan tiz bir ses ve kompresyon mahallindeki ani basınç düşmesi egzost gazlarının krankkeyste firarını gösterir. Bu takdirde bütün piston ringleri çıkarılır, kırık ve aşınmış olanları yenileri ile değiştirilir.
-19-
16 – Silindir başlığı ile piston kafası arasındaki klerensin normalden fazla olması . Bu klerens, krankpin yatağı üst kebi ile konnektin rod pabucu arasına parça (layner) konularak ayar edilir.
5.8 Devir Sayısının Normal Değere Yükselememesi
Yanma meydana gelmesine rağmen boşta çalışmada ya da küçük bir yükte makine devir sayısının normale erişememesinin çeşitli nedenleri vardır. Bunlar :
1 – Yakıt pompası valflarının solid olması ya da sızdırması veya aşırı ısınması sebebiyle silindire verilen yakıtın yetersiz oluşu.
2 – Yakıt emme borusu veya yakıt filtresinin tıkanması.
3 – Gavernör doğru çalışmıyor, ayarlanması gerekir.
4 – Bir veya birçok silindirde yanma iyi olmuyor. Bu arıza yakıt püskürtme teçhizatında olabileceği gibi püskürtme zamanında da olur. Eğer makine pirometre veya her bir silindirin egzost manifoldları termokapıllar ile donatılmışsa, yanma yapmayan silindir, endikeyter ya da tecrübe muslukları açılmak suretiyle bulunabilir.
5 – Silindir içinde yanma meydana gelmemesinin bir diğer sebebi de sızdıran valf veya gazketler, kırık ya da tutmuş piston ringleri nedeniyle konpresyon strokunda havanın yeter derecede sıkıştırılmamasıdır. Hakiki sebebin yerini tespit etmek ve onu gidermek bir işletmeci için çok önemlidir.
6 – Bir makinede normal kompresyon oranının çok yüksek olmadığı durumlarda silindirler aşırı derecede soğutulduğu takdirde yanma meydana gelmeyebilir. Bu arıza çok çabuk bulunur ve silindir ceketlerinde dolaştırılan suyun miktarı azaltılmak suretiyle kolayca giderilerek silindirin sıcaklığı arttırılmış olunur.
7 – Silindirlerden birine su sızması. Bu takdirde silindir kaveri fora edilerek, yaklaşık olarak 7 atmosferlik bir basınç tecrübesine tabi tutulur ve eğer varsa kaçıran yer onarılır. Silindir başlığı contası gözden geçirilir, eğer mümkünse değiştirilir. Silindir gömleği çatlak veya kaçak kontrolüne tabi tutulmalıdır. Eğer bu çatlaklar onarılmazsa layner yedeği ile değiştirilmelidir.
8 – Zayıf yanma :Bu, hava ile püskürtmeli makinelerde ise, püskürtme havası basıncının çok düşük olmasından meydana gelir. Havasız püskürtmeli makinelerde ise bu zayıf yanmanın nedeni iyi olmayan püskürtme veya yanlış püskürtme zamanıdır.
9 – Egzost basıncının – karşı basıncın – yüksek olması. Egzost sisteminin tıkalı olması. Egzost potlarının kurumla dolu olması veya egzost strokunun normalin altında bulunmasıdır.
10 – Makine, kızgın yataklar nedeniyle büyük iç sürtünmeye maruz. Bu genel olarak yağlama yağı sıcaklığının yükselmesi ve silindirlerden birinde gittikçe artan vuruntu ile kendini gösterir. Büyük güçlü tesisler daima her yatağın sıcaklığını gösteren termometrelerle donatılmak mecburiyetindedir. Yataklardan birinde sıcaklık yükselmesi baş gösterdiği zaman hemen arızanın yerini bulmak ve onu elimine etmek gerekir. Eğer yatak ya da yağlama yağı temparatürü yükselmeğe devam ederse, makine mümkün olduğu kadar çabuk kapatılmalı, stop edilmelidir.
11 – Makine pistonlarından birinin şişmesi nedeniyle büyük iç sürtünmeler. Piston şişmesi genel olarak şu üç nedenden biri tarafından meydana getirilir: (a) Deniz suyu ya da sert sular kullanılması sebebiyle silindir ceketlerinde bir kışır tabakası meydana gelir ve bu tabaka laynerin yetersiz bir şekilde soğutulmasına sebep olur.(b) Piston yanlış soğutulması, (c) Pistonun yanlış ve yatersiz soğutulması.
İşletmeci silindirlerden birinde gittikçe artan bir vuruntu duyduğu zaman bir
-20-
arızanın meydana çıkacağını anlar. Eğer vuruntu çok büyük değilse bu takdirde piston şişmesinin önüne geçmek mümkündür. Bu arızayı gidermek için vuruntu meydana gelen silindirin yakıtı kesilir ve büyük miktarda yağlama yağı ile layner beslenir. Çarpma etkisiyle yağlanan makinelerin bu gibi hallerde derhal stop edilmesi gerekir.
Eğer makine normal olarak çalışıyorken devir sayısı yavaş yavaş yada ani olarak düşer ve normalin altında kalırsa bunun en önemli sebebi, makinenin aşırı yükle çalışmasıdır .Bu, yükü azaltmak suretiyle veya egzoz sıcaklıklarından kolaylıkla anlaşılabilir.
5.9. Tam Yük Geliştirememe :
Genel olarak bu arıza makinenin yanma yapmaması, fakat küçük yüklerde devir sayısının normale yükselememesi arızalarına benzer. .
5.10 Makine Devir Sayısının Değişken Olması :
Muhtemel nedenler şunlardır :
1 – Yakıt borularında su bulunması.
2 – Yakıt sisteminde hava. Bazı buster pompalarının emme hattında vakum meydana gelmesi sebebiyle hava, yakıt sistemine girer. Pakin glendlerinin yenilenmesi ya da servis tanklarının graviti olarak yakıtın pompa alıcısına gelmesiyle önlenebilir.
3 – Yakıt püskürtme sisteminin, yakıt pompası valflarının ya da nozul parçalarının arızası sebebiyle püskürtmenin irregüler olması. Yakıt pompası ve nozul mutlak surette sökülmeli, dikkatlice gözden geçirilmeli ve onarılmalıdır.
4 – Yakıt çok ağır ya da teknik bir deyimle çok viskoz. Bu, hava ile püskürtmeli makinelerde meydana gelir. Bu arıza, devreye bir yakıt ısıtıcısı ilave etmek veya daha ince yakıt kullanmak suretiyle giderilir.
5 – Gavernör vazifesini iyi görmüyor. Gavernör sökülmeli, kontrol edilmeli, aşınmış ve kırılmış parçaları değiştirilmelidir.
5.11 Makinenin Aşırı Hızla Çalışması
Makinede ister aşırı hız gavernörü olsun, ister olmasın bu durum gayet tehlikeli olduğundan hemen düzeltilmelidir. Bunun muhtemel iki nedeni vardır:
a – Gavernör tam yük durumunda tutmuştur, yani arızalanmıştır.Makine derhal stop edilmeli, gavernörün kırılan parçaları gözden geçirilmelidir.
b-Yakıt pompası baypası tıkanmış veya mekanizma iyi bir şekilde ayarlanmamıştır. Makine derhal stop edilmeli ve baypas kontrol edilerek onarılmalıdır.
5.12 Makinenin Ani Olarak Stop Etmesi
Çeşitli muhtemel nedenler mevcuttur :
1 – Yakıtın tükenmiş olması.
2 –Yakıt pompası çakışmıyor. Kırılan parçaların, kaplin veya aşınmış kısımların gözden geçirilmesi gerekir.
3 –İnteyk ve egzost valfları çalışmıyor. Valflar sıpındıllarının tutup tutmadığının anlaşılması için kontrol edilmelidir. Hareket mekanizması kırık parçaları özellikle valf yayları gözden geçirilmelidir.
-21-
5.13.Makinenin Aşırı Isınması
Muhtemel sebepler şunlardır:
1- Soğutma devresinde dolaştırılan su miktarı yetersizdir. Bu durumda su miktarının arttırılması lazımdır.
2- Pistonların yetersiz yağlanması.
3- Yağlama yağı zayıf, kirli veya yakıt tarafından kirletiliyor.Bunun için yağın temizlenmesi gerekir. Ancak makineyi yapan firmanın uyarıları göz önünde tutulmalıdır.
4- Yağlama yağı filtrelerinin tıkalı olması. Bu durumda ise filtrelerin temizlenmesi ve yeniden doldurularak devreye alınması gerekmektedir.
5- Yağlama yağı tulumbasının aşınmış olması durumu, bunun için ise tulumbanın ayarları değiştirilir.
6- Yakıt püskürtme zamanının yanlış olması , bu durum için zaman ayarı yapılması gerekir.
7- Enjektör damlatması, Bu durumda enjektör baştan aşağıya kontrol edilmelidir.
5.14.Makinenin Gürültülü Çalışması
İstenmeyen gürültüler genel olarak vuruntu şeklinde görülür. İki ana sebepten meydana gelir.
Birincisi: Makinenin bazı parçalarının diğer kısımlara , diğer parçalara vurur.
İkincisi : Yanma sebebi ile meydana gelen yakıt vuruntusudur.
Mekanik sebeplere deyinilecek olursak , Bunlar genellikle aşınmış piston yatakları, yatak bozulmaları, aşırı ısınan pistonlar, Pistonun egzoza çarpması.
Genel arızalar bunlardır. Bu arızlara yerinde müdahale etmek genelde zordur. Bunun için üretici firmanın yetiştirmiş olduğu uzman veya uzmanlara danışmak en
doğrusudur.
Yanma sebebinden meydana gelen arızaları ise yakıtın kötü olması, püskürtme zamanının yanlış olması, yakıt püskürtme sisteminin çalışmaması olarak söyleye biliriz.
5.15. Makinenin Titreşimi
Bu arızanın iki ana sebebi vardır. Birincisi önemli vidaların gevşemesi bunu düzeltmek için vidaların periyodik olarak bakımdan geçirilmesi gerekmektedir. İkinci arıza ise , silindirin birinde yanma olmuyor. Bu arızanın giderilmesi gerekir.
- 28-
EKLER:
- 29 -
ÖNSÖZ
Yıl 1822’yi gösterdiğinde yapılan deneyler ilk motorların çalışma prensiplerinin bulunmasına neden olmuştur. Bu olay dünyanın tarihi açısından bir devrim oluşturmuştur. Çünkü bu prensipten yola çıkılarak ilk motorlar yapılacak ve dünya o zaman için global bir şehre dönüşecektir. Mesafeler kısalacak, sanayide üretim artacak, elektrik kavramı genaratör yardımı ile üretilecek kısacası yeni bir çağ açılıp,eskisi kapanacaktır.
Günümüzde tüm motorların olduğu gibi Diesel Motorların önemi çok büyüktür. Artık diesel motorların kullanılmadığı yer hemen hemen yok gibidir. Bu kadar geniş alanda kullanılan bu motorları çok yakından tanımamız artık bir zorunluluk haline gelmiştir. Projemizde biz bunu açıklamaya çalıştık. Çünkü bir diesel motoru tanımak sanayide hayati önem taşımaktadır. Aynı zamanda bir diesel motor olan genaratörler elektrik kesintilerinin olduğu dünyamızda devreye girememeleri bizim üretimimizin felç olmasına sebep olabilir.
Ayrıca diesel motorların çalışma prensipleri,verimleri,kayıpları ve bakımı gibi konuların bilinmesi üretimde oldukça önemli kazançlar sağlayacak ve karşılaştığımız sorunlara çözüm yolları üretecektir.Projemizin içeriğinde mevcut bulunan bu konuların diesel motorlarla ilgilenen herkese yararlı olması dileklerimizle,[list=1][*]
1.DİESEL MOTORLAR
1.1.GİRİŞ
Diesel makineleri bir çeşit içten yanmalı makineler olup, yaktın kimyasal enerjisi makine silindirleri içinde direkt olarak mekanik enerjiye çevrilir. Birkaç beygir gücünden 35 000 hp’ye kadar yapılmakta olan bu makineler bugün en yüksek verimli güç üreticidirler.
Diesel makineleri güç üretici olarak elektrik üretmek üzere kuvvet santrallarında, ulaştırma alanında diesel lokomotif, kamyon ve otobüslerde ve nihayet konumuzu teşkil eden enerji tesislerinde ana ve yardımcı makine olarak çok yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Ayrıca, diesel motorlarının kullanma sahası olarak petrol, kereste , maden ve tarım alanlarını da göstermek mümkündür.
1936 yılında bütün dünyada 6 000 000 hp’de diesel motoru kullanılmakta iken bu miktar 1947 yılında donanma ve ordu emrinde kullanılmakta olanlarla birlikte 85 milyon hp’ye yükseldi. 1956 yılında ise yaklaşık olarak 20 000 000 hp’lik diesel makinesi imal edildi. 1964 yılında, bir sene içinde 2 000 DW tondan büyük olmak üzere 582 gemiye toplam olarak 4 845 970 bhp’lik makine tesis edildi.
Diesel makinelerinin büyük bir yüzdesi sıvı yakacaklarla, gittikçe artan sayıda yüksek güçlü, ağır devirli diesel motorları ise “Bunker C” fuel oil ile ve başarıyla çalışmaktadırlar. Gaz yakıtlarının bulunduğu alanlarda çift yakıtlı diesel motorları, yakacağının çok ucuz olması sebebiyle büyük bir avantaja sahip olmaktadırlar. Bu
makinelerde %5 diesel oil ve %95 gaz yakıt beraberce yakacağı meydana getirmektedir. Çift yakıtlı makineleri sadece gaz yakıtla da çalıştırmak mümkündür. Ancak, bu takdirde yakıtın bir buji vasıtasıyla yakılmak mecburiyeti vardır.
1.2 –İçten Yanmalı Makinelerin Tarihçesi
İlk içten yanmalı makineyi yapmak şerefi 1794 yılında Street’e nasip oldu. Bu makine tersine çevrilmiş bir silindir ve hareketli bir pistondan meydana gelmişti.Silindirin alt tarafı veya silindir kafası bir ocakla ısıtılırken üst kısımları suyla soğutulmaktaydı. Bu ilk makinede birkaç damla terebantin esansı yakacak olarak kullanılmakta ve yanmayı temin edecek havayı silindire çekebilmek için piston bir levye vasıtasıyla hareket ettirilerek yukarı kaldırılmaktaydı. Ayrıca piston, silindir kafasına açılmış bir aralığa temas ettirilen harici bir alevin karışımı yakması veya meydana gelen patlama ile de yukarıya hareket edebilmekteydi. Silindirlerin su ceketiyle soğutulması, meydana gelen gayet düşük basınç dolayısıyla pistonun aşağıya dönüşünü temin içindi.
1824 Yılında, sonradan içten yanmalı makinelerin, özellikle diesel motorlarının temel ilkeleri, genç bir Fransız mühendisi Sadi Carnot tarafından ortaya atıldı:
a -- Yakıtın sıkıştırılmış hava içinde kendiliğinden yanışı . 15/1 oranında sıkıştırılan havanın 300 ºC’ye kadar ısındığı ve bu durumdaki havanın kuru odun parçalarını yaktığı.
b -- Yanmadan önce havanın sıkıştırılması .Carnot, yanmanın atmosferik basınç yerine yüksek basınçta olmasını ve yakıtın sıkıştırma sonunda ilave edilmesini düşündü ve böylece kolaylıkla enjektörü keşfetmiş oldu.
c -- Makine silindirlerinin soğutulması . Carnot, devamlı bir işletme için silindir duvarlarının soğutulmasının gerekli olduğunu buldu.Profesör R. Diesel buna inanmadı, fakat çetin çalışmalar neticesinde bu konuda Carnot ile aynı fikre sahip oldu.
-1-
d --Egzost gazlarının ısısından yararlanma. Yüz seneden daha fazla bir zaman geçtikten sonra, Carnot ‘un bu buluşundan egzost gazlarını bir kazanın boruları arasından geçirmek suretiyle yararlanma yoluna gidilmiştir. Halen gemilerde ve endüstride bu ilkeden yararlanılarak egzost gazlarının artık ısısından faydalanılmaktadır.Özellikle diesel motorlarıyla donatılmış gemilerdeki yardımcı kazanlar hem akaryakıt ve hem de egzost gazlarıyla çalışacak şekilde yapılmaktadır.
Lenoir 1860 : Lenoir ‘in ilk ticari içten yanmalı makineyi yapışı 1860 yılına rastlar. Bu makinede hava – yakıt karışımı piston tarafından silindirin içine çekilmekte ve bu karışım bir elektrik sparkı yardımıyla ateşlenmekte ve piston strokunun sonuna itilmektedir. Egzost gazları ise dönüş strokunda dışarıya atılmaktadır.
Lenoir ‘in makinesi gayet güzel çalışmakla beraber en önemli sakınca yanmanın atmosferik basınçta oluşu sebebiyle termik verimin yaklaşık olarak %4 civarında bulunuşuydu.
Beau De Rochas 1862 : İçten yanmalı makinelerin verimini yükseltebilmek bakımından aşağıdaki fikirler Beau De Rochas tarafından ileri sürüldü : 1) mümkün olan en büyük silindir hacmi ile en az soğutma yüzeyi, 2)genişlemenin mümkün olan çabuklukta yapılması, 3) genişleme başlangıcında mümkün olan azami basınç .
Otto 1867 : Langen’le işbirliği yapmak suretiyle Otto çok büyük hacimli bir serbest pistonlu makine yaptı.
Otto 1876 yılında da ilkeleri Beau De Rochas tarafından ortaya konulan dört stroklu makineyi yaptı. Bu makine, bugünün tek etkili benzin ve diesel motorlarına benzemekteydi.
Ackroyd – Stuart 1890 : “Patlayıcı bir karışımın yanıcı buharları veya hava ile benzin karışımının çok erken yanmasına mani olmak için, devamlı bir kıvılcım ya da iyice ısıtılmış bir ateşleme kafası şeklinde ve silindir dahili ile temasta bulunan daimi bir ateşleyiciye lüzum vardır” buluşunu içine alan patent 1890 yılında Ackroyd – Stuart tarafında alındı.
Diesel 1892 : Havanın belirli bir oranda sıkıştırılması sonucunda meydana gelen sıcaklığın, yakıtın yanma sıcaklığından yüksek olduğu sonucunu veren ilk makinenin patenti Dr. Rudolf Diesel tarafından 1892 yılında alındı. Bu makinede havanın sıkıştırılmasından sonra yakıt üst ölü noktada tedrici bir şekilde püskürtülmeye başlanır ve bir basınç yükselmesi olmaksızın yanma başlar. Yakıtın püskürtülmesi sona erince gaz kütlesinin genişlemesi başlar.
Dr Diesel önce Almanya ‘da akaryakıt bulunmaması sebebiyle makinesini kömür tozu yakacak şekilde geliştirme teşebbüsünde bulundu. Silindirlerin soğutulmaması ve havanın 100 Kg / cm2 ‘ye kadar sıkıştırılmak istenmesi Diesel ‘in bu ilk makinesinin başarısızlığına sebep oldu.
1895 Yılında yapılan üçüncü makine Dr. Diesel ‘in tam bir başarısı ile sonuçlandı. Bu üçüncü makine dört stroklu, sıkıştırma sonu basıncı 30 – 40 Kg /cm2 olan, su ile soğutmalı ve yakıtı yüksek basınçlı hava ile püskürtülen bir makineydi.
BÖLÜM 2
DİESEL MOTORLARIN ÇALIŞMA PRENSİPLERİ
2.1 Dört Stroklu Makineler:
Dört stroklu bir diesel motorunun çalışma prensibi ( Şekil: 2-1 a-b-c-d ) ‘de şematik olarak görülmektedir.
Birinci veya emme stroku arasında ( Şekil: 2-1a) piston aşağıya doğru hareket eder. Piston silindir başlığından uzaklaşırken silindir içinde vakum meydana getirir. Bu vakum nedeniyle temiz hava inteyk -emme- valfı arasından silindir içine emilir. Bu
-2-
durum piston alt ölü noktayı bir miktar geçinceye kadar devam eder.
Piston alt ölü noktayı geçtiği zaman ikinci ya da kompresyon-sıkıştırma-stroku başlar ( Şekil: 2-1b). İnteyk valfı kapanır ve piston silindir içindeki havayı sıkıştırarak basıncını ve sıcaklığını yükseltir. ( 30-40 atm. Ve 550-700 ºC ). Piston üst ölü noktaya varmadan pek az önce yakıt enjektör yardımıyla ve gayet ince bir sis halinde, derece derece silindir içerisine püskürtülür. Güç strokunun bu ilk kısmında yakıt tutuşur, yanar ve böylece silindir içerisinde bir basınç ve sıcaklık yükselmesi meydana gelir. ( 40-60 atm ve 1400-1900ºC ). Bu üçüncü, iş veya güç stroku esnasında sıcak gazlar pistonu alt ölü noktaya doğru sürerler( Şekil2.1 c ve 1-d ) Silindir hacminin büyümesi dolayısıyla gazlar genişler ve elde edilen enerji konnektin rod vasıtasıyla krank şafta intikal ettirilir.
Şekil 2-1 – Dört stroklu bir diesel motorunda Şekil: 2-1 c – Yakıt
Emme ve kompresyon püskürtme ve yanma
Piston alt ölü noktasına varmadan kısa bir müddet evvel egzost valfı açılarak yüksek basınçlı yanma gazları valf arasından atmosfere çıkmaya başlarlar (Şekil: 2.1e). Dördüncü veya egzost stroku sırasında piston yukarıya, üst ölü noktaya doğru hareket eder ve silindir içindeki artıkları dışarı atar. Piston üst ölü noktasına varmadan pek az önce inteyk valfı(i) açılır, üst ölü noktayı biraz geçer ise egzost valfı kapanır.Bu ifade her iki valfın üst ölü nokta civarında çok kısa bir süre beraberce açık kaldığını göstermektedir. Buna valf overlep’i adı verilir. Valf overlepi silindirin içine hava akımı temin etmek ve artık egzost gazlarını süpürebilmek için yapılmaktadır.
-3-
Şekil: 2.1- Genişleme ve egzost stroklarI
2.2 İki Stroklu Diesel Motorlar:
İki stroklu diesel motorlarında dört strokluların aksine dört zaman iki strokta veya krankın bir devrinde tamamlanır. İki stroklu benzin motorlarında da söyleneceği gibi, dört stroklu ve iki stroklu makineler arasındaki ana fark silindirlerin temiz hava ile doldurulması ve yanma gazlarının silindirden atılması metodudur. Dört stroklu makinelerde bu işler makine pistonu tarafından eme ve egzost strokları sırasında
Şekil 2.2 a – İki Stroklu Makinede Egzost Şekil 2.2 b – İki Stroklu Makinede Süpürme
-4-
temin edilir. İki stroklu diesel motorlarında bu operasyon bir hava tulumbası ya da blover tarafından alt ölü noktaya yakın meydana getirilir. Sıkıştırma, yanma ve geniş
leme zamanları dört stroklu makinelerden farklı değildir. Kullanılmış gazların çıkarılışı ve silindirin temiz hava ile dolduruluşu şu şekilde cereyan eder: Piston genişleme strokunun %80 - % 85’ i kadar hareket ettiği zaman egzost portları( e) açılır, egzost gazları kaçmaya başlar ve silindir içerisindeki basınç düşer Şekil 2.2.a.Piston alt ölü noktaya hareketine devam ederken nihayet süpürme havası portlarını (s) açar ve atmosferden hafifçe basınçlı hava silindire dolmaya başlar. Bu hava silindir içindeki sıcak gazlardan biraz daha yüksek basınçta olduğu için onları egzost portundan dışarıya doğru sürer(Şekil: 2.2.b). Bu operasyona skavencin, verilen basınçlı havaya skavenç havası,havanın verildiği pencerelere ise skavenç portları adı verilir.
Şekil 2.2 c İki Stroklu Makinede Yakıt Püskürtme
Piston üst ölü noktaya doğru hareket ederken önce skavenç portlarını, sonra egzost portlarını kapatır ve kompresyon başlar. Sıkıştırma sonundaki basınç yaklaşık olarak 32-38 atm ve sıcaklık 700-800ºC’dir. Piston Üst ölü noktasına yaklaştığı zaman, enjektörden püskürtülen yakıt kızgın hava ile temas eder ve yanma başlar. Bu arada basınç 50-60 atm ve gazların sıcaklığı ise 1500-1800 ºC’ye yükselir.(Şekil2.2c) yakıt püskürtme zamanını göstermektedir.
2.3 Süperşarj ( Aşırı Doldurma ) :
İki ve stroklu diesel makineleri arasındaki farklardan en önemlisi, eşit piston deplasmanı ve makine ana ölçülerinde, iki stroklu makinelerin teorik olarak diğerinden, yaklaşık olarak, iki misli güç geliştirmesidir. Bu bakımdan, dört stroklu motorlar iki stroklulara nazaran dezavantajlıdırlar. Bu mahzuru ortadan kaldırabilmek
-5-
ve dört stroklu motorların iki stroklularla rekabetini temin edebilmek üzere aşırı doldurma – süperşarj- metodu geliştirilmiştir. Süperşarj yardımıyla bugün dört stroklu makinelerin gücünü %60- %50 miktarında çoğaltmak mümkün olmaktadır.
Silindir içine normal bir emme stroku sırasında emilenden daha fazla miktarda hava vermeye süperşarj ya da aşırı doldurma adı verilir.
Süperşarjin ana ilkesi, silindire verilecek hava dolgusunun basıncını yükselterek ağırlığını, dolayısiyle miktarını arttırmaktadır. Böylece, hava miktarının artması silindirlerde daha fazla yakıt yakılmasını ve dolayısiyle makine güç verdisinin çoğalmasını temin eder.
Süperşarj uygulaması sırasında silindir maksimum basınçlarında pek önemli değişiklikler olmamakla beraber, fazla yakıt yakılması, silindir ve egzost gaz sıcaklıklarının artmasına ve soğutma suyu ile daha fazla ısı taşınmasına sebep olacaktır. Fazla sıcaklık etkilerine engel olmak için ve makineyi aşırı ısınmadan korumak gayesiyle inlet ve egzost valfları overlepi, tabii emişli makinelere nazaran çoğaltılır. Genel olarak süperşarjlı makinelerde valf overlepinin değeri krank açısı cinsinden 80-160 derece arasında değişir. Böylece egzost valfının açık bulunduğu bir sırada verilen basınçlı hava hem yanma hücresini süpürür ve hem de egzost gazlarının sıcaklığını azaltır. Silindir duvarları ve piston ise soğutma suyu ile soğutulur.
Süperşarj uygulamak suretiyle dört stroklu bir diesel makinesinden aşağıdaki faydaları sağlamak mümkündür:
a – Beher beygir gücü başına düşen makine özgül ağırlığını azaltmak. Bu özellikle gemi ana makineleri için pek önemli bir faktördür.
b – Makinenin kapladığı hacmin azalması sebebiyle yük veya yolcu için gerekli faydalı hacmin çoğalması.
c – Egzost gazlarının artık ısısından ve basıncından yararlanarak makinenin güç verdisini çoğaltmak.
d – Yüksek rakım (altitüd) etkilerini gidermek. Özellikle deniz seviyesinden yüksek yerlerde çalıştırılan diesel makinelerinin güç kayıpları süperşarj uygulaması ile giderilir.
e – Endike ve efektif yakıt sarfiyatının azaltılması .Yapılan son deneylerde efektif özgül yakıt harcama 137 gram / Pse – saat olarak tesbit edilmiştir.
Şekil 2.3 Süperşarjer Tipleri
-6-
Silindirlere verilecek havanın basıncının yükseltilmesi iki ana tipteki pompa yardımıyla olur, Bunlar : (a) Blovr ya da pozitif deplesmanlı tulumbalar, (b)merkezkaç-
sentrfigal yada türbo pompalardır (Şekil 2.3). Pistonlu bloverler devirgenlere nazaran
daha pahalı, daha ağır ve daha az güvenilir olduklarından nadiren süperşarjer olarak kullanılırlar.
BÖLÜM 3
3.DİESEL MAKİNELERİN HAREKETLİ KISIMLARI
3.1. GİRİŞ
Diesel makinelerinin hareketli kısımları adı altında pistonlar, konnektin rod ve krank şaftlar gözden geçirilecektir.
3.2. PİSTONLAR
Pistonlar iki kısımda mütalaa edilecektir. Bunlardan birincisi kroshede bağlı olarak kullanılan pistonlar, ikincisi ise doğrudan kroshed görevi yapan pistonlardır.Birinci sınıfa giren pistonlar iki stroklu ve çift etkili makinelerde kullanıldıkları takdirde su veya yağ ile soğutulmaları gereken “Barıl pistonlar “ ikinci sınıfa dahil olanlar ise bütün tek etkili ve kroshedsiz makinelerde kullanılan “Trank “ pistonlardır.
Bütün pistonlar, inlet stroku sırasındaki küçük vakumla – dört stroklularda – maksimum basınç (50-80 Kg / cm2 ) arasındaki basınç dalgalanmalarına ve bunun sonucu olan temperatür ve ısıl gerilmelere maruzdurlar. Pistonlar ayrıca bu termik zorlamalardan başka konnektin rodun meylinden doğan yan sırastına, yetersiz yağlamaya ve silindir laynerindeki çıkıntılar nedeni ile aşınmaya da dayanmak zorundadır.
Şekil : 3.1 – Normal yük altında, layner ve yağla soğutulan pistonlarda sıcaklık dağılımı.
-7-
(Şekil : 3.1 ve 3.2 ) yağ ve su ile soğutulan silindir layneri ve pistonlarda normal ve ağır yüklerde sıcaklık dağılışını göstermektedir.
Çift etkili makinelerde kullanılan pistonlar çok kısımlı ve her iki taraflarının yanma mahalli olması nedeniyle alt ve üst tarafları kapalı olarak yapılırlar.Bu tip pistonların soğutulması içi oyuk piston rod yardımıyla yapılır. Bu pistonlarda soğutucu
olarak su veya yağlama yağı kullanılır.
3.2.1 Trank Pistonları:
Trank pistonların vazifeleri şunlardır:
a-) Gaz basıncını konektin rod yardımıyla krank şafta iletir.
b-) Konektin rodun meyli dolayısıyla meydana gelen yan srastını üzerine alır.
c-) Silindir içini, özellikle yanma odasını krankkeysten ayırır.
d-) Yanma ve genişleme strokunun başında emdiği ısının, ringleri yardımıyla soğutma suyuna aktarılmasını sağlar.
Şekil 3.2 Aşırı yük altında layner ve su ile soğutulan pistonlarda sıcaklık dağılışı
Trank pistonlar önem derecesine göre dökme demir, dökme alüminyum, dövme alüminyum, dökme çelik ve dövme çelikten yapılırlar. Dökme demir piston yapımında çok zaman tercih edilen bir materyaldir. Tek kusuru alüminyum pistonlara nazaran biraz ağır olmasıdır.Gerçekte bu fark iyi bir dizaynda %10-%20 alüminyum lehine olmakla beraber, dökme demir pistonlar kalayla kaplandıkları taktirde çok daha az bir layner aşınması meydana getirmeleri nedeniyle diğerlerine tercih edilirler.
Dökme alüminyum alaşımları, dökme demire nazaran hem daha hafif ve hem de ısıyı daha iyi dağıtırlar. Fakat fiyatları dökme demirden önemli miktarda daha yüksektir. Buna rağmen dayanıklık konusunda aralarında mühim farklar yoktur.
Dövme alüminyum çok daha dayanıklı ve ağırlığı dökme alüminyumla aynı olup uçak motorlarında ve ağır işlerde kullanılan yüksek devirli dizel makinelerinde kullanılırlar.
Bazı pistonlar, piston tacı içerisindeki perdeler arasında dolaştırılan soğutma
-8-
suyu veya yağlama yağı ile soğutulur. Trank pistonlar genel olarak su ile soğutulan silindir duvarına temas ederek üzerindeki ısıyı ringleri yardımıyla laynere aktarırlar.
a-) Piston Kafası :
Piston kafası et kalınlığına tesir eden iki önemli faktör mevcuttur. Bunlardan birincisi dayanıklılık diğeri ise ısı akımıdır. Çok zaman ısı akımı için yeter bir kesit yüzeyi verebilecek et kalınlığı mukavemetin gerektirdiğinden daha fazla olabilir.
b-) Sürtünme :
Piston ile silindir arasındaki sürtünme, uygun malzeme kullanmak , layner yüzeyini iyice taşlamak , piston ringlerinin basıncını minimuma indirmek, iyi yağlama temin etmek ve makul olan en yüksek sıcaklıkta yağlama yağı kullanılarak azaltılabilir.
c-) Piston Klensleri :
Silindir layneri ile piston arasındaki klensler makine dizaynına, piston çapına bağlı olarak değişir. Çapları yaklaşık olarak 100mm’ye kadar olan dökme demirden yapılmış pistonların etekleri ile silindir layneri arasındaki klerens en az 0,12mm olmalıdır. Piston meyilli olduğuna veya daha doğru bir deyimle piston kafası çapı etek çapından küçük bulunduğu taktirde kafa ile layner arasındaki klerens daha büyük olur. Bu söylenenler soğuk piston içindir. Makine ısınınca piston tepe klerensi hemen hemen etek klerensine eşit olur. Diesel makineleri yapan firmalar işletme kitaplarında bu klerensleri vermektedirler.
3.2.2. Piston Pinler
Silindir içinde geliştirilen bütün güç rist pin adı verilen piston pin tarafından konnektin roda aktarılır. Konnektin rodlar ile piston arasındaki yegane bağ piston pin tarafından temin edilir. Piston boslarına yerleştirilmiş bronz buşingler tarafından taşınan rist pinler, konnektin rodun üst ucuna yerleştirilmiş bir başka buşing içinde hareket ederlerse böyle pinlere tam salınımlı, eğer piston boslarının her iki tarafından set skrular vasıtasıyla kilitlenirse, böylelerine sabit pinler adı verilir. Sabit pinli dizaynın en büyük sakıncası, salınım hareketinin sadece konnektin rod yatağına yüklenmiş olması ve aşınmanın sabit olmamasından dolayı tehlikenin söz konusu edilmesidir. Piston pin yatakları oldukça ağır bir durum altında çalışırlar.
Silindir ile piston arasında sabit bir yük dağılımı elde edebilmek için piston pin pistonun orta kısmına yerleştirilmelidir.
Yüksek devirli makinelerde piston pinler çokluk tam salınımlı olarak yapılırlar. Bu pinler genel olarak konnektin rodun bronz buşingi içinde çalışmakta olup, piston boslarından çıkarak layneri yaralamamaları için pistonun her iki tarafından bronz veya alüminyum kapaklarla emniyete alınırlar
Sabit piston pinlerde, piston pinin uçlarına yakın piston yüzeyi hafif oyuk olarak yapılır. Büyük güçlü makinelerde, piston pinler yumuşak çeliklerden ve yüzeyleri sertleştirilmek suretiyle yapılır.
3.2.3 Piston Ringler :
Pistonların üst kısımlarına geçirilen çeşitli sayıdaki kompresyon ringlerinin faydaları şunlardır:
a-) Kompresyon stroku sırasında basınçlı havanın veya yanma esnasında gazların krankkeyse firarını önleyecek şekilde piston ile silindir gömleği arasında siillik etmek.
b-) Yanma sırasında piston kafasına aktarılan ısının su ile soğutulan silindir laynerine iletilmesini sağlamak.
-9-
c-) Konnektin rodun meyli nedeni ile meydana gelen yan basıncının bir kısmını üzerine almak.
Küçük makinelerde bir, daha büyük makinalarda iki, bazen üç adet yağ sıyırıcı ring kullanılmaktadır. Yağ ringlerinin kullanılmasının sebebi, krankşaft ve konnektin rod tarafından çarpma etkisiyle veya lubrikeyterler tarafından basınçla verilen ve fazla olması muhtemel bulunan yağlama yağının krankeyse sıyrılmasını ve böylece yağlama yağının bir kısmının silindirin yanma mahallinde yanmamasına temindir.
Şekil 3.3 Kompresyon Ringleri Şekil 3.4 Meyilli Tipte Kompresyon Ringleri
Kompresyon ringleri gri dökme demirden yapılırlar. Bazı ring tipleri yüzeylerine özel parçalar geçirilmek suretiyle meydana getirilirler. Şekil 3.3’de laynere temas yüzeyine bronz parça geçirilmiş bir kompresyon ringini göstermektedir. Bazı pistonların yüzeyleri ise kimyasal terkiplerle muamele edilir. Ring yüzeyinin daha iyi sitlik edilebilmesini ve aşınmanın azalmasını temin için bazı kompresyon ringleri yarım dereceden bir dereceye kadar hafifçe meyilli yapılırlar. Bu suretle ilk temas yüzeyi oldukça küçük olacağından önceleri aşınma hızlı fakat sonraları ise gittikçe azalır. Bu ringler yanma gazlarına karşı gayet güzel bir siillik örneği verirler.
2. Dünya Savaşı’ndan sonra ringlerin yüzeylerinin gayet sert bir metalle kaplanması adet haline geldi.kromla kaplama adı verilen bu usul, hem piston ringlerinin ve hem de silindir layneri aşınmasını azaltması bakımından bugün birçok dizel makinelerine uygulanmaktadır.
Genel olarak bugün kullanılmakta olan piston ringleri dikdörtgen kesitindedir. Ringlerin çapları, silindir çapından biraz büyüktür ve ringler silindir içerisine girebilmek için birer taraflarından kesilmişlerdir.
Bazı makinelerde bazen alt bazen de hem alt ve hem de üst tarafı meyilli kompresyon ringleri kullanılır. Böylece piston iç tarafta kanalına bakan yüzünde ince, dışta yani silindire bakan yüzünde ise daha büyük bir et kalınlığı temin edilir.
Yağ kontrol ringleri daha yüksek birimde bir duvar basıncı elde edebilmek amacı ile dar yüzlü olarak dizayn edilirler. Aynı zamanda alt yüzeyleri sıyırıcı bir satıh meydana gelecek şekilde kesilir, şekillendirilir. Bazı dizaynlarda bir, diğerlerinde ise yağ ringleri üzerinde iki adet sıyırıcı kenar ya da uç bulunur ve piston en alttaki yağlama yağı sıyırıcı ring kanalının alt ucundan başlamak üzere çepeçevre
-10-
yağ dreyn kanallarını haizdir. Bazı makine pistonlarında bu holler ya da kanallar, iki
kanal arasında veya her iki şekilde de olur.
3.2.4. Piston Ring Klerensleri :
Piston ringlerinin, gerekli hareketten fazlasına müsaade etmeyecek bir klerense sahip olmaları gerekir. Eğer klerens ring kenarı ile layner arasında ise, buna “Kenar Klerensi” denir. Bu klerens küçük çaplı ( 75-125mm) makinelerde 0.002 – 0.0025º veya 0.05- 0.063 mm, biraz daha büyük çaplı makinelerde 0,076-0,12mm veya 0,003-0,005 inç arasındadır.
Piston ringleri, makine soğuk iken pistonlara takıldıklarından uçları arasındaki aralığın yeter miktarda olması gerekir. Çünkü, maksimum piston sıcaklığında genişleyerek uçların birbirlerine temas etmesi ve neticede ring kırılmalarının baş göstermesi önlenir.
BÖLÜM 4
4. YAKIT PÜSKÜRTME
4.1. Püskürtme Metotları :
Birbirinden farklı iki yakıt püskürtme metodu vardır. Bunlardan birincisi hava ile yakıt püskürtme ve ikincisi havasız püskürtmedir.Ayrıca havasız püskürtme çeşitli çeşitli isimler altında söylenilebilir:Mekanik, solid, ve haydrolik gibi.
Yukarıda belirtilen sistemlerden hangisi olursa olsun, yakıt püskürtme sistemleri aşağıda belirtilen görevleri yerine getirmek zorundadır. Bunlar:
a-) Püskürtülecek yakıt miktarını hassas şekilde tayin etmek,
b-) Yakıt püskürtme anını hatasız tayin etmek,
c-) Uygun miktarda yakıt püskürtmek,
d-) Yakıtı en iyi şekilde atomize etmek,
e-) Yakıtın yanma hücresindeki dağılımını sağlamak.
a-) Yakıtı Ölçmek :
Hassas ölçme her çevrimde ve makine yüküne bağlı olarak verilen yakıt miktarını ve makinenin her güç strokunda beher silindirine püskürtülen yakıt miktarının mutlak surette aynı olmasını sağlamaktır. Makine ancak bu şekilde sabit bir devirde çalıştırılabilir.
b-) Püskürtme Anı :
Uygun püskürtme anı, maksimum güç, iyi bir yakıt ekonomisi ve temiz bir yanma elde edebilmek için yakıt püskürtmenin belirli ve gerekli anda başlamasıdır. Yakıt çevrime nazaran çok erken püskürtüldüğü vakit bu nıktada havanın sıcaklığı yeter derecede yüksek olmadığı için tutuşma gecikecektir. Tutuşmanın aşırı gecikmesi makinenin gürültülü ve kaba bir şekilde çalışmasına sebep olacak ve silindir duvarlarıyla piston kafasının ıslanması dolayısıyla bir kısım yakıt ziyan olacaktır. Bu dumanlı egzoza neden olacak ve zayıf yakıt ekonomisini doğuracaktır. Yakıt çevrime nazaran çok geç püskürtüldüğü taktirde, piston üst ölü noktayı geçtikten sonra yanma meydana gelecektir.
c-) Püskürtülen Yakıt Miktarı :
Bir zaman biriminde ya da kırankın bir derecelik harekerinde yanma odasına püskürtülen yakıt miktarı eğer yüksek olursa , verilen yakıt miktarı kısa bir zamanda
-11-
ya da daha küçük krank açısında silindire püskürtülecektir. Eğer püskürtme miktarının azaltılması istenirse, yakıt püskürtme müddetini çoğaltmak için daha küçük delikli atomazyer kullanmak gerekecektir.
Püskürtülen yakıt miktarı, makine performansı üzerine yakıt püskürtme zamanı gibi etkir. Eğer püskürtülen yakıt miktarı çok fazla ise, çok erken püskürtmedeki sonuçlar elde edilir. Eğer püskürtülen miktar çok az ise, sonuç çok geç püskürtmenin aynı olur.
d-) Atomize Etmek :
Yanma odasının tipine uygun olarak yakıtı sis şeklinde ya da atomlarına ayırarak püskürtme şekline atomize etmek adı verilir. Bazı yanma odaları gayet iyi ve ince püskürtmeyi gerektirirler. Bazı makineler ise, kaba bir püskürtme ile çalıştırılabilirler. Uygun bir püskürtme yanmanın başlamasına yardım eder ve böylelikle herbir mikroskobik yakıt zerresinin etrafı birleşip yanabileceği oksijen ile çevrilmiş bulunur.
e-) Yakıtın Yanma Odasına Dağıtılması :
Yakıtın zerreciklerinin, yanma mahallinin oksijen bulunan her tarafına gayet iyi bir şekilde dağıtılması gerekir. Eğer yakıtın dağılımı uygun bir şekilde başarılamazsa, oksijenin bir kısmından yararlanmak imkanı kalmayacak ve makinenin güç verimi azalacaktır.
Bunlardan başka, yakıt püskürtme, sisteminin pratik olabilmesi için yüksek basınç pompasının özel bir yapıda olması gerekir. Yüksek basınç pompasının (1 ) ayarlarının makul bir süre muhafaza edilmesi ve aşırı aşınmalardan bozulmaması,(2) aldığı güç bakımından ekonomik olması, (3) özellikle küçük makinelerde hafif olması ve büyük yer işgal etmemesi ve (4) mümkün olduğu kadar sessiz çalışması gereklidir.
4.2.Enjektörler :
Kapalı ve açık olmak üzere iki tipte yapılırlar. Açık tipliler genel olarak basit bir püskürtme nozulu ile yüksek basınçlı yanma gazlarının pompaya girmesine engel olan bir çek valftan meydana gelmiştir. Bu tip basit olup iyi bir püskürtme vermez ve genel olarak kullanılmaz. Kapalı tip nozullar çok daha fazla kullanılırlar. Bunlar hidrolik olrak çalışan yay yüklü bir iğne valftan meydana gelir. Kapalı nozulların büyük bir kısmı İğne valfın farklı alanları dolayısıyla basınç altında içeriye doğru açılır ve basınç düştüğü zaman yay yüküyle sitlerine otururlar(Şekil 4.2)
Şekil 4.1 Küçük diesel makinelerin yakıt pompası a-a kesiti
-12-
Ana olarak iki çeşit kapalı nozul vardır. Bunlardan birincisi pintil veya pinli ve ikincisi orifis tiplidir. Pinin çapı, holün çapından hafifçe küçük olduğu için veriş sırasında yakıtın bu pin ile deliği arasındaki dairesel kesitli dar kanaldan geçmesi gerekir. Püskürtme içi boş bir koni şeklinde olup dış açısı, belirli dimersiyonlar seçimi yolu ile 60º’ye kadar yapılabilir. Pintil nozulların değerli tarafı kanalların etrafındaki karbon yığınaklarına engel olacak özellikte yapılmalıdır.
Şekil 4.2. Bosch yakıt püskürtme nozulu
-13-
BÖLÜM 5
5.DİZEL MAKİNELERİN ÇALIŞTIRILMASI
5.1 İlk Hareketten Önce :
Özellikle ilk defa harekete getirilecek bir diesel makinesini çalıştırmadan önce yapılması gereken bazı hususlar mevcuttur. Bunlar :
1 – Bütün hareketli kısımların, parçaların ayarlarının kontrol edilmesi gerekir. Bu parçalar : Valflar, kemler, valf hareket mekanizması, yakıt pompaları, yakıt püskürtme sistemi, ganervör, otomatik yağlayıcılar(lubrikeyter), yağlama ve soğutma pompalarıdır.
2 – Makinenin bütün somunları, cıvata ve saplamaları, bağlantıları, sızdıran ceketleri, contalar ya da valfları iyice gözden geçirilmelidir.
3 – Makine atölye ve mağazasındaki bütün aletlerin yerli yerinde bulunduğu ve eksik olup olmadıkları kontrol edilmelidir. Makine bir arıza yaptığı takdirde gerekli aletler derhal yerinde bulunacak şekilde yerleştirilmeli yanlış yerlerde bırakılmamalıdır. Eğer bırakılmışlarsa yerlerine getirilmelidirler. Böylece; titreşim ve bazı parçaların arızası nedeniyle makine stop ettiği takdirde işletmeci gerekli aletlerle derhal müdahale edebilmek imkanına sahip olmasıdır.
4 – Bütün yakıt , yağlama yağı, su ve hava borularının temizliği, valflarının tıkalı ya da ayarlarının bozuk olup olmadığı kontrol edilmelidir. Boru devrelerinde yabancı maddelerin bulunup bulunmadığı makinenin boşta çalışması ya da henüz servise alındığı bir sırada dikkatle izlenmelidir. Yabancı maddelerin varlığı tespit edildiği takdirde bütün boru devresinin basınçlı hava ile temizlenmesi tavsiye olunur.
5 – Gerekli yerlerde yağın bulunması, lubrikeyterlerin temiz yağla dolu bulunması ve grasörlerin gresle dolu olmasını tespit edebilmek için bütün yağlama yağı devresi komple bir kontrole tabi tutulmalıdır. Lubrikeyterlerin yağ seviyesi, yağ verdileri ve pompaların görevlerini tam yapabildikleri kontrol edilmeli ve lubrikeyter elle çevrilmeli, döndürülmeli ve iyi bir yağlama temin edecek noktaya getirilmelidir. Gayet kısa bir zamanda yağlanabileceğine emin olduktan sonra makine döndürülmek üzere ilk harekete getirilir.
6 – Soğutma sistemi kontrol edilmeli ve eğer tulumba elektrik motoru ile çalıştırılıyorsa ilk harekete getirilmeli, emme hattı ilk hareketten önce makineye su verecek şekilde açılmalıdır. Sonradan makinenin ısıtılması sırasında dolaştırılacak suyun miktarı ayarlanmalıdır.
Eğer makine özel bir pompanın verdiği yağla soğutulan pistonlara sahipse, bu takdirde önce pompanın disçarc basıncının, verilen yağ miktarının işletme kitabına göre ayar edilmesi gerekir.
7 – Boruların temiz, pompaların çalışır durumda ve tankların gereken seviyede yakıtla dolu bulunup bulunmadığına emin olmak için yakıt devresi gözden geçirilmelidir. Sonra yakıt püskürme pompaları praym edilerek – havası çıkarılarak – içindeki su ya da hava , disçarc hattı valf ya da nozullarından çıkarılmalıdır. Bunu temin için genel olarak pompaların bir veya iki strokları yeterlidir. Püskürtme devresinin prayymı sırasında yanma odasına çok fazka miktarda yakıt püskürtülmemesine dikkat etmek gerektir. Aksi halde bu fazla yakıtın bir kısmı krankkeyse giderek yağlanma yağını kirletir ve ilk harekette ilk yanma sırasında silindir içinde, emniyet valfının açmasına sebep olan aşırı bir basınç yükselmesi meydana gelir. Böylece bütün yakıt pompaları praym edilerek yakıt nozullarına kadar bütün bağlantılar havasızlaştırılmış olunur.
-14-
8 – Silindir başlığı ezerinde bulunan emniyet valfları gözden geçirilmelidir. Bu valflar silindir maksimum basınçlarına bağlı olarak takriben 50-85 ‘de atacak şekilde ayarlanır. Ayrıca, valflar yüksek sıcaklıktaki gazlarla temasta oldukları için sitlerinde tutma eğilimindedirler. Bu bakımdan valflar ya bir levye vasıtasıyla yayı sıkıştırılarak hareket ettirilmeli yada tamamen yerinden sökülerek çıkarılmalı, kontrol edilmelidirler.
9 – Eğer makine bir müddet çalıştırılmamışsa bir yada iki defa döndürülmelidir. Bunu temin için endikeyter muslukları ve ya rilif valfları açılmalı ve makine elle ya da flayvil çevresine sokulan bir süngü yardımıyla veya bir tornagir makinesi ile döndürülmelidirler. Makine ilk hareket için uygun duruma getirildikte sonra endikeyter musluk ları kapatılmalıdır.
10 –İlk hareket havası devresindeki tüplerde hava basıncının gereke seviyede olup olmadığı kontrol edilmelidir. Eğer değilse kompresörler normal basınç elde oluncaya kadar çalıştırılmalıdırlar. İlk hareket sistemi, hava tüplerinden ana kontrol valfına kadar,ana kontrol valfı açık olarak gözden geçirilmelidir. Kontrol işi bittikten sonra ana kontrol valfı kapatılır. Hava ile püskürtmeli makinelerde püskürtme havası tüplerinin basınçları kontrol edilmelidir.
11 – Makine yüksüz olmalıdır. Eğer makine bir elektrik dinamosu çeviriyorsa sviçler açık bulundurulmalıdır . Eğer makine bir tulumba yada bir kompresörü çevirmek için kullanılıyorsa baypaslar mutlak surette açık olmalıdır.
5.2 İlk Hareket
Eğer yukarıda açılan bu 11 maddelik işler yapılmışsa basınçlı hava ile hareket gayet kolaydır. Önce ana ilk hareket havası valfı açılır ve ilk hareket kolu işletme kitabında söylenen duruma getirilir. Sonra, fazla hava kullanmamak için ilk yanmadan sonra hava kesilmelidir. İyi bir durumda olan bir makine genel olarak krankşaftın iki ila dördüncü devri arasında ateşleme yapar. Eğer makine dördüncü ila beşinci devir arasında çalışmayacak olursa stop edilmeli, arıza veya ilk harekete engel olan neden araştırılmalıdır.
Eğer sızdıran contalar sebebiyle ilk hareket havası basıncı düşük olduğu veya kompresörler tüplere hava basmadığı takdirde makinenin emniyetle çalışmasını sağlamak için uygulanan türlü yöntemler vardır. Bunlardan birincisi, eğer varsa çelik tüpler içinde bulunan sıvı karbondioksit yada havadan yararlanmaktır. Tüpün içindeki karbondioksit adi sıcaklıkta ve 55 atmosferlik bir basınç altında ve sıvı durumundadır. Sıvı karbondioksit gaz haline getirebilmek için bir ısı kaynağına gerek vardır. Bu nedenle ya tüpler üzerine kaynar su dökülmeli ya da haşlak suya sokulan köhne bezler tüpe çepeçevre sarılmalıdır.
Bu yöntemlerin uygulanması sırasında unutulmaması gereken en önemli nokta ilk hareketi sağlamak için asla oksijenin kullanılmamasıdır.
5.3 Makinenin Isıtılması
Makine ilk harekete getirildikten sonra ve yüklenmeden önce birkaç dakika en fazla beş dakika – boşta çalıştırılarak ısıtılmalıdır. Bu beş dakika içerisinde aşağıda belirtilen hususlar göz önünde bulundurulmalıdır.
1 – Yanmanın normal ateşleme – yanma sırasının doğru olup olmadıpı, bütün silindirlerdeki yanma, ve yakıt püskürtme pompalarının normal çalışıp çalışmadıkları kontrol edilir.
2 – Soğutma sisteminde pompanın çalışıp çalışmadığı, yeter miktarda su verip vermediği, soğutma suyu giriş ve çıkış sıcaklıklarının normal olup olmadığı kontrol edilir ve zaman zaman su miktarı ayarlanır.
-15-
3 – Yağlama yağı basıncı ve lubrikeyterlerin çalışmasına dikkat edilir ve iyi bir işletme için damla miktarı sayılır. Genel olarak yağlanmayan pistonlar nedeniyle silindirlerin çok çabuk ısınıp ısınmadığına bakılır. Piston pin yada krankpinin yağsızlık nedeniyle vuruntu yapıp yapmadığı dinlenir. Eğer herhangi bir hareketli parça yetersiz olarak yağlanıyorsa kısa zamanda ciddi hasarlar oluşacaktır.
4 – Egzost gazlarının rengi ve sesine dikkat edilir. Bu durum makine yüklendikten sonra tekrar gözden geçirilir. İlerde belirteceği gibi egzost gazının rengi pek çok şeyi belirtir.
Yukarıda dört maddede belirtilen ve ilk beş dakika içerisinde yapılması gereken işler makinist yada işletme mühendislerinde bir alışkanlık haline gelmelidir. Bu prosedür en iyi ve güvenilir yol olup uygun olmayan fena bir işletmenin önüne geçer . Gerçekte bir diesel makinesi ne çok ve ne de devamlı bir dikkat ister. Ancak en uygun bir zamanda gerekli işlemin yapılması zorundur.
5.4 İşletme
İşletmeci ısıtma süresince dikkat edilmesi gereken hususlara çalışma sırasında da riayet etmelidir. Ancak aradaki fark bu gözlemlerin periyodik olarak 15 ila 20 dakika ya da makinenin yeter sayıda otomatik alarm sinyalleriyle donatılması halinde, en çok yarım saatte bir yapılmasıdır. Sonuç olarak, bütün gözlemler makine jurnaline geçirilmelidir.
Bir makine jurnalinin aşağıdaki kısımları bünyesinde toplaması gerekir:
1 – Zaman . Çalışma süresini gösterir.
2 – Makine yükü ya da elektrik yükü, volt ve amper işarları,
3 – Makine hızı, takometre ya da kaunterden sayaçtan- okunur.
4 – Yakıt sarfiyatı. Ya rotametre yardımıyla ya da yakıt sayaçları vasıtasıyla kolayca tespit edilir.
5 – Egzost. Her bir silindirin egzost gaz sıcaklıklarının egzost manifoldlarına yakın bir yerden ölçülmesi, egzost gazlarının rengi ya açık, ya da gri, koyu gri ya da çok koyu gri olarak yazılır veya bu renklere tekamül eden standardize edilmiş RİNGELMAN skalası ile rakamlandırılarak jurnale yazılır.
6 – Yağlama yağı.(a) Yağlama yağı pompasının disçarc basıncı, (b) Yağlama yağının kulerden önceki sıcaklığı, (c) Yağlama yağının kulerden sonraki sıcaklığı .
7 – Soğutma suyu .(a) Soğutma suyunun silindir ceketine veya manifolduna verildiği andaki sıcaklığı,(b) Her bir silindirden disçarc edildiği sıradaki sıcaklığı ve (c) dakikada dolaşan suyun metreküp olarak hacmi.
8a – Süpürme havası. (1) Bloverden sonraki sıcaklık, (2) Bloverden sonraki basınç(mm.olarak cıva sütunu ) .
8b – Süperşarj havası . (1) Süperşarjerden sonra havanın sıcaklığı,(b) atmosfer ya da mm cıva sütunu cinsinden süperşarjerden sonra havanın basıncı.
9 – Barometrik basınç (mm cıva sütunu olarak ).
10 – Hava filtresinden evvel ve hederdeki havanın sıcaklığı.
11 – Düşünceler . Belirli bir çalışma süresince makinede neler olduğu hakkında alınan notlardır. Örneğin sancak yardımcı makinenin denreden çıkarılıp yerine iskele makinenin alınması, filtrelerin basınç düşmesine sebep olacak derecede tıkanması, filtre elemanlarının değişmesi ve filtrelerin baypas edilmesi .
Bu iş’arların alınışı ve jurnale yazılışı sırasında ve her iki iş’ar arasında işletmeci makinenin normal çalışıp çalışmadığını, anormal gürültü ve vuruntuların meydana gelip gelmediğini de anlamak mecburiyetindedir.
-16-
Yataklardan bir ya da bir kaçının normalden fazla ısınmış olması, silindirlerden bazılarında yanmanın uygun olmaması nedeniyle makinenin aşırı yükte çalışması ki, egzost gazlarının sıcaklıklarının düşük veya yüksek olmasıyla kolayca anlaşılırda işletmecinin özel bilgiler edinmesini gerektiren hususlardır.
Doğal olarak, işletmeci ayrıca servis tanklarının yakıt seviyesi durumunu ve yağlama yağı seviyesini devamlı bir kontrol altında bulundurmak mecburiyetindedir. Eğer makinede elle yağlamayı gerektiren yerler varsa bunların periyodik olarak yağlanması da işletmeci tarafından takip olunmalıdır.
Rokerarm (valf liverleri )yatakları, valfları, yakıt pompası levyeleri vb. her iki saatte bir yağlanmalıdır. Egzost valf sıpındıllarına iyi bir işletme temin edebilmek için her üç ya da dört saatte bir yağ yerine birkaç damla kerosen (lamba petrolü ) verilmelidir. Silindir kaverleri üzerinde yağların birikmemesine dikkat edilmelidir. Aksi halde bu yağ makine kenarlarından aşağıya sızarak bağlantı yerlerinde birikerek lastik gazketleri bozar.
Eğer devridaim suyu ya da yağı pompası herhangi bir sebeple stop edecek olursa makine veya silindirlerden herhangi biri aşırı derecede ısınacaktır. Bu gibi durumlarda makine derhal stop edilerek yavaş yavaş soğuması temin edilir. Aşırı ısınmış makineye su vermek çok tehlikelidir. Zira ani sıcaklık değişimi silindir laynerleri, silindir başlıkları pistonlar ve egzost manifoldlarında çatlakların oluşmasına neden olacaktır.
Normal olarak bir makinenin egzostu gayet temiz olmalıdır. Halbuki makine aşırı yükte çalıştırılıyorsa egzost görülebilir bir durum alır ve gri siyah bir renktedir. Eğer makine egzostu aşırı yüktekinden ayrı bir renkte ise bu takdirde derhal nedeni araştırılmalı ve giderilmeye çalışılmalıdır. Şunu da ilave etmek gerekir ki, uzunca bir süre yüksüz olarak çalıştırılan bir makinede dumanlı egzost görülebilir.
Eğer bir makine üzerinde pirometre – termokapıl – bulunuyorsa , dumanlı egzostun nedeni çeşitli silindir egzost gazlarının sıcaklığı ölçülerek bulunabilir. Eğer anormal durum bir tek silindirde devam ediyorsa, bu durum çokluk egzost gaz sıcaklığının artmasıyla ilgilidir. Silindirlerden bir ya da ikisinde normal derecede düşük egzost sıcaklığı bulunursa, bu dumanlı egzosta ve silindirlerin kendilerine düşenden daha fazla değil de daha az yakıt aldıklarını gösterir. Böylece diğer silindirler aşırı yüklenmiş olur. Bu durumda mümkünse makine stop edilerek sebebi araştırılmalıdır.
5.5 Makinenin Kapatılması
Makine şu şekilde bir yol takip edilerek kapatılır :Yakıt pompası kontrol kolu stop durumuna getirilir ve ana yakıt valfı kapatılır ya da buster pompası stop edilir.
Makine soğutma suyu ve piston soğutma yağı makine kapatıldıktan sonra da giriş ve çıkış sıcaklıkları arasında 2-3 derece C’den fazla bir sıcaklık farkı kalmayıncaya kadar çalıştırılır. Bu ceketlerde kışır meydana getiren lokal aşırı ısınmaları önler . Eğer soğutucu olarak kullanılan deniz suyu doğrudan makineye bağlı bir yardımcı serküleytin tulumbası tarafından veriliyorsa, yardımcı seküleytin pompası çalıştırılarak yukarıda gösterildiği gibi makine soğutulmalıdır.
Eğer makine uzun bir süre kapalı kalacaksa, paslanma ve çok soğuk havalarda suyun donması nedeniyle oluşacak çatlamalara engel olmak için su ceketleri tamamen boşaltılmalıdır. Ayrıca, bütün damlalıklı yağdanlıklar stop edilmeli, sviçler devreden çıkarılmalı ve eğer sürtünmeli kaplinler mevcutsa bunlar nötr hale getirilmelidir.
-17-
5.6 Arızaların Çeşitleri
Arıza kelimesi çok sayıda durumu kapsamakla beraber üç ayrı grupta açıklanabilir:
A – Makinenin normal işletilmesine engel olan arızalar :
1 – Makinenin ilk hareketine engel olan arızalar.
2 – Makinenin normal devir sayısına ulaşmasını engelleyen arızalar .
3 – Makinenin tam güç geliştirmesini önleyen arızalar .
4 – Makine devir sayısının değişken olması .
5 – Makinenin aşırı hızla çalışması .
6 – Makinenin ani stop etmesi .
B – Makinenin çalışma sırasında görülen arızalar :
7 – Dumanlı egzost .
8 – Anormal silindir basıncı .
9 – Anormal egzost gaz sıcaklığı .
10 – Soğutma suyu sıcaklığının yüksek olması .
11 – Piston soğutma suyu ta da yağında aşırı sıcaklık yükselmesi .
12 – Makinenin aşırı ısınması .
13 – Makinenin gürültülü çalışması .
14 – Titreşim .
15 – İlk hareket hava borusunun kızgın olması .
C – Makinenin kısmen sökülmesi sırasında bulunan arızalar :
16 – Piston ve piston ringlerinin tutması .
17 – Yakıt incekteri ve egzost valflarının karbonlaşması .
18 – Krankkeyste su .
Bugün endüstri ve gemi makineleri alanında büyük sayıda ve tipte çeşitli diesel motorları kullanılmaktadır. Bu makinelerin hepsinde ayrı ayrı görülmesi muhtemel arızaları burada zikretmek, sıralamak ve bunların giderilmesiyle ilgili tedbirleri almak veya yazmak mümkün olamamaktadır. Bu bakımdan genellikle rastlanan arızalar ve bunların giderilmesi çareleri müteakiben anlatılacaktır. Buna göre işletmeci, çok nadir olarak vukua gelecek arızalarla karşılaşmadığı takdirde büyük bir zorluk çekmeksizin gerekli tedbirleri alabilecektir.
5.7 İlk Hareketi Önleyen Arızalar
İlk hareketi önleyen çeşitli arızaları şu şekilde sıralamak mümkündür :
1 – Genişleme, egzost ve emme strokları sırasında tornayte dönen flayvilin ilk hareket silindirindeki kompresyon nedeniyle stop etmesi ya da tornistana çalışması .
İlk hareket valfının (startin Valf) tutması ya da kaçırması halinde valf sökülür ve arıza giderilir.
2 – Makine döner fakat yanmayı temin edecek yeter devire ulaşamaz . Bu birkaç sebepten ileri gelir : (a) Tüplerdeki ilk hareket havası basıncının çok düşük olması, (b) Makine ile hava tüpleri arasında tamamen açık olmayan valf ya da valflar vardır, (c) Startin valf çalışmıyor, valf dışarı alınarak tamir edilir ve yerine bağlanır, (d) İlk hareket zamanı yanlış. Eğer gerekli ise ilk hareket zamanı kontrol edilerek düzeltilir ve (e) piston veya yataklarda aşırı sürtünmenin bulunması . Bu bir overolden sonraki dikkatsizlik sonucu meydana gelebilir. Buna engel olmak için, işletme kitabına göre klerenslerin kontrol ve ayarı gerekir.
3 – Makine rahat döner fakat yanma meydana getiremez. Bu durum şu üç sebepten biri tarafından meydana getirilebilir :(a) Silindir içine yakıt püskürtülmemesi, (b) Yakıtın çok geç püskürtülmesi, (c) Kompresyon basınç ve sıcaklığının çok düşük
olması.
-18-
a– Silindir içine yakıt püskürtülmemesi :Silindir içine yalıt püskürtülmemesi çeşitli sebeplerden ileri gelir :
1 – Yakıt servis tanklarının boş olması ya da su ile dolu bulunması. Buster pampa yakıt veren valfların kapalı bulunması.
2 – Yakıt pompası, filtre ya da yakıt püskürtme hattında hava bulunması. Püskürtme hattı nozul ya da hederden ayrılır ve yakıt pompası borudan yakıt gelinceye kadar elle çalıştırılarak devre havasızlandırılır.
3 – Yakıt püskürtme hattındaki boru bağlantıları fena bir şekilde sızdırabilir. Borunun gayet iyi bir şekilde gözden geçirilerek sızdıran, kaçıran yerler ve boru contaları tespit edilir ve onarım cihetine gidilir.
4 – Yakıt pompasının emme ve deliveri valfı sızdırabilir veya solid olabilir. Valf çıkarılır, kırılan yayı kontrol edilir, siti gözden geçirilir, temizlenir ve gerekiyorsa rektifiye edilir.
5 – Yakıt kompası plenceri aşırı ısınma sebebiyle yakıt sızdırmakta ve dolayısıyla yeter püskürtme basıncı vermemektedir. Plencer ile silindirin yeni bir takım ile değiştirilmesi gerekir.
6 – Yakıt hattının kışır, pislik ve bazen yakıtta bulunan diğer maddelerle tıkanması. Yakıt hattı ve streyner iyice temizlenmelidir.
7 – Yakıt filtrelerinin tıkalı bulunması. Filtrelerin gözden geçirilerek temizlenmesi veya filtre elemanlarının değiştirilmesi gerekir.
8 – Yakıtta su bulunabilir. Eğer yakıtta su varsa, bütün devre su ve pislik çıkıncaya kadar dreyn edilmelidir.
9 – Yakıtın alışkanlığının azalması ya da viskozitesinin çoğalması. Bu takdirde yakıtın ısıtılması veya ilk hareket için daha hafif yakıt kullanılması gerekir.
b – Geç püskürtme : Yakıt piston aşağı strokuna başladıktan bir süre sonra silindire verilirse, havanın gelişmeyi basınç ve sıcaklık azalmasına sebep olacağından yanma meydana gelemez. Buna engel olmak için :
10 – Püskürtme zamanı kontrol edilerek mümkün olan avans verilmelidir.
c – Alçak kompresyon basınç ve sıcaklığı : Kompresyon basıncı şu sebeplerden biri dolayısıyla çok düşük olabilir.:
11 – Hava filtresi ya da inteyk borularının tıkanık olması. Bu parçaların kontrolü ve temizlenmesi gerekir.
12 – Egzost ya da inlet valflarının sitlerine iyice oturmaması. Valfların stroklarının kontrol edilmesi, valfların alıştırılması ya da taşlanması ve valf sıpındıllarının gaydları içinde kerosenle iyi çalışır bir duruma getirilmesi gerekir.
13 – Valf kafesinin kaçırması : Gazketlerin kontrolü ve eğer lüzumlu ise yenilenmesi gerekir.
14 – Silindir ile silindir başlığı arasındaki gazketler sızdırabilir.Gazketin sıkılanması ya da değiştirilmesi gerekir.
15 – Egzost gazları ve sıkıştırma havasının krankkeyse geçmesine sebep olabilecek derecede piston ringlerinin takoz olması, kırılması ya da aşırı aşınması. Gazların krankkeyse firarını tespit etmek için krankkeys kapağı açılır, piston hava ile ilk hareket durumuna getirilir ve krankşaft bir odun blok ile dönmeyecek şekilde emniyete alınarak silindir başlığındaki rilif valfı çıkarılır ve yerine bir basınç ölçer bağlanılır. Bundan sonra ilk hareket havası valfından silindire basınçlı hava verilir. Krankkeyste duyulan tiz bir ses ve kompresyon mahallindeki ani basınç düşmesi egzost gazlarının krankkeyste firarını gösterir. Bu takdirde bütün piston ringleri çıkarılır, kırık ve aşınmış olanları yenileri ile değiştirilir.
-19-
16 – Silindir başlığı ile piston kafası arasındaki klerensin normalden fazla olması . Bu klerens, krankpin yatağı üst kebi ile konnektin rod pabucu arasına parça (layner) konularak ayar edilir.
5.8 Devir Sayısının Normal Değere Yükselememesi
Yanma meydana gelmesine rağmen boşta çalışmada ya da küçük bir yükte makine devir sayısının normale erişememesinin çeşitli nedenleri vardır. Bunlar :
1 – Yakıt pompası valflarının solid olması ya da sızdırması veya aşırı ısınması sebebiyle silindire verilen yakıtın yetersiz oluşu.
2 – Yakıt emme borusu veya yakıt filtresinin tıkanması.
3 – Gavernör doğru çalışmıyor, ayarlanması gerekir.
4 – Bir veya birçok silindirde yanma iyi olmuyor. Bu arıza yakıt püskürtme teçhizatında olabileceği gibi püskürtme zamanında da olur. Eğer makine pirometre veya her bir silindirin egzost manifoldları termokapıllar ile donatılmışsa, yanma yapmayan silindir, endikeyter ya da tecrübe muslukları açılmak suretiyle bulunabilir.
5 – Silindir içinde yanma meydana gelmemesinin bir diğer sebebi de sızdıran valf veya gazketler, kırık ya da tutmuş piston ringleri nedeniyle konpresyon strokunda havanın yeter derecede sıkıştırılmamasıdır. Hakiki sebebin yerini tespit etmek ve onu gidermek bir işletmeci için çok önemlidir.
6 – Bir makinede normal kompresyon oranının çok yüksek olmadığı durumlarda silindirler aşırı derecede soğutulduğu takdirde yanma meydana gelmeyebilir. Bu arıza çok çabuk bulunur ve silindir ceketlerinde dolaştırılan suyun miktarı azaltılmak suretiyle kolayca giderilerek silindirin sıcaklığı arttırılmış olunur.
7 – Silindirlerden birine su sızması. Bu takdirde silindir kaveri fora edilerek, yaklaşık olarak 7 atmosferlik bir basınç tecrübesine tabi tutulur ve eğer varsa kaçıran yer onarılır. Silindir başlığı contası gözden geçirilir, eğer mümkünse değiştirilir. Silindir gömleği çatlak veya kaçak kontrolüne tabi tutulmalıdır. Eğer bu çatlaklar onarılmazsa layner yedeği ile değiştirilmelidir.
8 – Zayıf yanma :Bu, hava ile püskürtmeli makinelerde ise, püskürtme havası basıncının çok düşük olmasından meydana gelir. Havasız püskürtmeli makinelerde ise bu zayıf yanmanın nedeni iyi olmayan püskürtme veya yanlış püskürtme zamanıdır.
9 – Egzost basıncının – karşı basıncın – yüksek olması. Egzost sisteminin tıkalı olması. Egzost potlarının kurumla dolu olması veya egzost strokunun normalin altında bulunmasıdır.
10 – Makine, kızgın yataklar nedeniyle büyük iç sürtünmeye maruz. Bu genel olarak yağlama yağı sıcaklığının yükselmesi ve silindirlerden birinde gittikçe artan vuruntu ile kendini gösterir. Büyük güçlü tesisler daima her yatağın sıcaklığını gösteren termometrelerle donatılmak mecburiyetindedir. Yataklardan birinde sıcaklık yükselmesi baş gösterdiği zaman hemen arızanın yerini bulmak ve onu elimine etmek gerekir. Eğer yatak ya da yağlama yağı temparatürü yükselmeğe devam ederse, makine mümkün olduğu kadar çabuk kapatılmalı, stop edilmelidir.
11 – Makine pistonlarından birinin şişmesi nedeniyle büyük iç sürtünmeler. Piston şişmesi genel olarak şu üç nedenden biri tarafından meydana getirilir: (a) Deniz suyu ya da sert sular kullanılması sebebiyle silindir ceketlerinde bir kışır tabakası meydana gelir ve bu tabaka laynerin yetersiz bir şekilde soğutulmasına sebep olur.(b) Piston yanlış soğutulması, (c) Pistonun yanlış ve yatersiz soğutulması.
İşletmeci silindirlerden birinde gittikçe artan bir vuruntu duyduğu zaman bir
-20-
arızanın meydana çıkacağını anlar. Eğer vuruntu çok büyük değilse bu takdirde piston şişmesinin önüne geçmek mümkündür. Bu arızayı gidermek için vuruntu meydana gelen silindirin yakıtı kesilir ve büyük miktarda yağlama yağı ile layner beslenir. Çarpma etkisiyle yağlanan makinelerin bu gibi hallerde derhal stop edilmesi gerekir.
Eğer makine normal olarak çalışıyorken devir sayısı yavaş yavaş yada ani olarak düşer ve normalin altında kalırsa bunun en önemli sebebi, makinenin aşırı yükle çalışmasıdır .Bu, yükü azaltmak suretiyle veya egzoz sıcaklıklarından kolaylıkla anlaşılabilir.
5.9. Tam Yük Geliştirememe :
Genel olarak bu arıza makinenin yanma yapmaması, fakat küçük yüklerde devir sayısının normale yükselememesi arızalarına benzer. .
5.10 Makine Devir Sayısının Değişken Olması :
Muhtemel nedenler şunlardır :
1 – Yakıt borularında su bulunması.
2 – Yakıt sisteminde hava. Bazı buster pompalarının emme hattında vakum meydana gelmesi sebebiyle hava, yakıt sistemine girer. Pakin glendlerinin yenilenmesi ya da servis tanklarının graviti olarak yakıtın pompa alıcısına gelmesiyle önlenebilir.
3 – Yakıt püskürtme sisteminin, yakıt pompası valflarının ya da nozul parçalarının arızası sebebiyle püskürtmenin irregüler olması. Yakıt pompası ve nozul mutlak surette sökülmeli, dikkatlice gözden geçirilmeli ve onarılmalıdır.
4 – Yakıt çok ağır ya da teknik bir deyimle çok viskoz. Bu, hava ile püskürtmeli makinelerde meydana gelir. Bu arıza, devreye bir yakıt ısıtıcısı ilave etmek veya daha ince yakıt kullanmak suretiyle giderilir.
5 – Gavernör vazifesini iyi görmüyor. Gavernör sökülmeli, kontrol edilmeli, aşınmış ve kırılmış parçaları değiştirilmelidir.
5.11 Makinenin Aşırı Hızla Çalışması
Makinede ister aşırı hız gavernörü olsun, ister olmasın bu durum gayet tehlikeli olduğundan hemen düzeltilmelidir. Bunun muhtemel iki nedeni vardır:
a – Gavernör tam yük durumunda tutmuştur, yani arızalanmıştır.Makine derhal stop edilmeli, gavernörün kırılan parçaları gözden geçirilmelidir.
b-Yakıt pompası baypası tıkanmış veya mekanizma iyi bir şekilde ayarlanmamıştır. Makine derhal stop edilmeli ve baypas kontrol edilerek onarılmalıdır.
5.12 Makinenin Ani Olarak Stop Etmesi
Çeşitli muhtemel nedenler mevcuttur :
1 – Yakıtın tükenmiş olması.
2 –Yakıt pompası çakışmıyor. Kırılan parçaların, kaplin veya aşınmış kısımların gözden geçirilmesi gerekir.
3 –İnteyk ve egzost valfları çalışmıyor. Valflar sıpındıllarının tutup tutmadığının anlaşılması için kontrol edilmelidir. Hareket mekanizması kırık parçaları özellikle valf yayları gözden geçirilmelidir.
-21-
5.13.Makinenin Aşırı Isınması
Muhtemel sebepler şunlardır:
1- Soğutma devresinde dolaştırılan su miktarı yetersizdir. Bu durumda su miktarının arttırılması lazımdır.
2- Pistonların yetersiz yağlanması.
3- Yağlama yağı zayıf, kirli veya yakıt tarafından kirletiliyor.Bunun için yağın temizlenmesi gerekir. Ancak makineyi yapan firmanın uyarıları göz önünde tutulmalıdır.
4- Yağlama yağı filtrelerinin tıkalı olması. Bu durumda ise filtrelerin temizlenmesi ve yeniden doldurularak devreye alınması gerekmektedir.
5- Yağlama yağı tulumbasının aşınmış olması durumu, bunun için ise tulumbanın ayarları değiştirilir.
6- Yakıt püskürtme zamanının yanlış olması , bu durum için zaman ayarı yapılması gerekir.
7- Enjektör damlatması, Bu durumda enjektör baştan aşağıya kontrol edilmelidir.
5.14.Makinenin Gürültülü Çalışması
İstenmeyen gürültüler genel olarak vuruntu şeklinde görülür. İki ana sebepten meydana gelir.
Birincisi: Makinenin bazı parçalarının diğer kısımlara , diğer parçalara vurur.
İkincisi : Yanma sebebi ile meydana gelen yakıt vuruntusudur.
Mekanik sebeplere deyinilecek olursak , Bunlar genellikle aşınmış piston yatakları, yatak bozulmaları, aşırı ısınan pistonlar, Pistonun egzoza çarpması.
Genel arızalar bunlardır. Bu arızlara yerinde müdahale etmek genelde zordur. Bunun için üretici firmanın yetiştirmiş olduğu uzman veya uzmanlara danışmak en
doğrusudur.
Yanma sebebinden meydana gelen arızaları ise yakıtın kötü olması, püskürtme zamanının yanlış olması, yakıt püskürtme sisteminin çalışmaması olarak söyleye biliriz.
5.15. Makinenin Titreşimi
Bu arızanın iki ana sebebi vardır. Birincisi önemli vidaların gevşemesi bunu düzeltmek için vidaların periyodik olarak bakımdan geçirilmesi gerekmektedir. İkinci arıza ise , silindirin birinde yanma olmuyor. Bu arızanın giderilmesi gerekir.
- 28-
EKLER:
- 29 -
ÖNSÖZ
Yıl 1822’yi gösterdiğinde yapılan deneyler ilk motorların çalışma prensiplerinin bulunmasına neden olmuştur. Bu olay dünyanın tarihi açısından bir devrim oluşturmuştur. Çünkü bu prensipten yola çıkılarak ilk motorlar yapılacak ve dünya o zaman için global bir şehre dönüşecektir. Mesafeler kısalacak, sanayide üretim artacak, elektrik kavramı genaratör yardımı ile üretilecek kısacası yeni bir çağ açılıp,eskisi kapanacaktır.
Günümüzde tüm motorların olduğu gibi Diesel Motorların önemi çok büyüktür. Artık diesel motorların kullanılmadığı yer hemen hemen yok gibidir. Bu kadar geniş alanda kullanılan bu motorları çok yakından tanımamız artık bir zorunluluk haline gelmiştir. Projemizde biz bunu açıklamaya çalıştık. Çünkü bir diesel motoru tanımak sanayide hayati önem taşımaktadır. Aynı zamanda bir diesel motor olan genaratörler elektrik kesintilerinin olduğu dünyamızda devreye girememeleri bizim üretimimizin felç olmasına sebep olabilir.
Ayrıca diesel motorların çalışma prensipleri,verimleri,kayıpları ve bakımı gibi konuların bilinmesi üretimde oldukça önemli kazançlar sağlayacak ve karşılaştığımız sorunlara çözüm yolları üretecektir.Projemizin içeriğinde mevcut bulunan bu konuların diesel motorlarla ilgilenen herkese yararlı olması dileklerimizle,[list=1][*]
