internetsayar

PİSTON BİYEL MEKANİZMASI VE KISIMLARI

1-) PİSTONLAR

2-) SEGMANLAR

3-) PİSTON PİMLERİ

4-) BİYELLER

5-) KRANK MİLİ

6-) TİTREŞİM DAMPERİ

7-) YATAKLAR

8-) VOLAN

1-) PİSTONLAR

            Piston biyel mekanizması, yanma zamanında oluşan yanmış gaz basıncını krank miline iletir.

     1-a-) Görevi:

• Emme zamanında silindirlere emilen hava yakıt karışımının sıkıştırılması, basınç ve sıcaklığının yükseltilmesini sağlar.
• Dört zamanlı motorlarda silindirlere hava-yakıt karışımının emilmesini ve yanma sonunda meydana gelen egzoz gazlarının silindirlerden dışarı atılmasını sağlar.
• Yanma sırasında meydana gelen işi piston biyel yardımıyla krank miline iletir.
• Pistonları biyel ile doğrudan krank miline bağlı motorlarda biyelin eğimi nedeniyle gaz basınç kuvvetinden gelen normal kuvveti üzerine alarak silindir duvarına aktarırlar.
• Yanma odasını sızdırmayacak bir şekilde krank milinden veya üst karterden ayırırlar.
• Yanma sırasında veya genişleme zamanının hemen başlangıcında kızgın gazların emdikleri ısının bir bölümünü segmanlarıyla silindir ceketindeki soğutma suyuna aktarırlar.
• İki zamanlı ters akım süpürmeli motorlarda, süpürme ve egzoz portlarını; doğru akımlı motorlarda ise sadece süpürme portlarını açıp kapatırlar.

     1-b-) Yapısı:

          Pistonlar sürekli çok yüksek sıcaklık ve basınçlara maruz kalırlar ve pistonlar uzun zaman periyotları boyunca yüksek çalışma hızlarına da dayanabilmelidirler. Normalde pistonlar alüminyum alaşımdan yapılırlar.

          Alüminyum diğer malzemelere göre hafiftir ve etkin bir ısı iletimine sahiptir. Piston parçalarının isimleri aşağıdaki şekilde görülmektedir.

          Motorlu araçlarda kullanılan pistonlar genellikle, gri dökme demirden yumuşak dökme çelikten, alüminyum alaşımından ve krom nikelli çeliklerden yapılır.
Yüksek ısı ve basınca dayanabilmeleri için pistonun yeteri kadar ağır ve kalın malzemeden yapılması gerekmektedir. Aynı zamanda, piston atalet kuvvetlerini de yenerek, ölü noktaları kolayca aşabilmesi için mümkün olduğu kadar da hafif olmalıdır.

          Piston başları genellikle; düz,bombeli ve bazı motorlarda ise çanak şeklinde yapılırlar.Piston başlarının yanmış gaz basıncına dayanabilmeleri için pistonun iç kısmına takviye kolları yapılmıştır.Bu kollar, piston başındaki ısının segmanlar yoluyla silindir cidarına ve soğutma suyuna da iletilmesine yardım eder.
    
     1-c-) Piston Çeşitleri:

          a-) Düz Etekli Pistonlar         b-) Oto Termik Pistonları            c-) Oval Pistonlar

     1-d-) Piston boşluğu (Piston – Silindir Aralığı):

          Piston ısınınca çok az genişler ve sonuçta çapı artar.Bu sebepten dolayı,bütün motorlarda piston ile silindir arasında belirlenmiş bir boşluk vardır. Bu boşluğa piston boşluğu (yağ boşluğu) denir.Piston boşluğu genelde 0,02 – 0,12 mm arasındadır.

          Pistonlar çok az koniktirler.Pistonların üst kısmının çapı alt kısmının çapından çok az küçüktür.

2-) SEGMANLAR
   
     2-a-) Görevi:

         Piston segmanlarının üç önemli görevi vardır:

• Sıkıştırma ve yanma stroku esnasında piston ile silindir arasından krank haznesine hava yakıt karışımı ve yanmış gazın kaçmasına engel olurlar.
• Piston kenarlarını ve silindir duvarlarını yağlayan yağın yanma odasına girmesini engeller.
• Piston ısısını silindir duvarına aktararak pistonun soğumasına yardımcı olurlar.

     2-b-) Yapısı:

         Piston segmanlarının yapımında tercih edilen malzeme, sert perlitik ve açık grafitli yapıda dökme demirdir.Dökme demirin yapısının yağ tutabilir ve grafitin kendiliğinden yağlayıcı özellikle oluşları, segman yapısında niçin dökme demir kullanıldığının yanıtıdır.

         Yüksek güçlü motorlarda; aşınma ve sızdırmazlık özelliklerini geliştirmek için, yüksek dayanıklı malzemeden yapılmış dar piston segmanlarına ihtiyaç vardır. Dar segmanlar, yüksek gaz basıncı altında kolay kırılır. Bu nedenle, daha iyi malzemeden yapılmaları gerekmektedir.

     2-c-) Kompresyon Segmanları:

         Kompresyon segmanları, sıkıştırma ve yanma stroku esnasında piston ile silindir arasından krank haznesine hava yakıt karışımı ve yanmış gazın kaçmasını engeller genellikle pistonun üst tarafına takılan segmana üst kompresyon segmanı, alt tarafa takılan segmana ise ikinci kompresyon segmanı denir. Bu segmanların yararları şunlardır:

• Sıkıştırma kursu sırasında basınçlı hava yakıt karışımının yanma sırasında yüksek basınçlı gazların kartere kaçışını önleyecek biçimde pistonla silindir arasında sızdırmazlık sağlamak,

• Yanma sırasında piston kafasına aktarılan ısının bir bölümünün, su ile soğutulan silindir gömleğine aktarılmasını sağlamak,

• Biyelin eğimi nedeniyle oluşan yan basıncı veya ona eş değer normal kuvvetin bir bölümünü üzerine almak

     2-d-) Yağ Segmanı:

         Yağ segmanı piston ile silindir arasında bulunması gereken yağ filmini oluşturur. Yağ segmanı aşırı yağı kazıyarak alır ve fazla yağın yanma odasına sızmasına engel olur. Yağ segmanına aynı zamanda üçüncü segman adı da verilir.

         Yüksek devirli küçük güçlü motorlarda bir, büyük güçlü motorlarda iki, bazen üç tane yağ segmanı kullanılmaktadır.

         Yağ kontrol segmanları, daha yüksek değerde bir yüzey basıncı elde edebilmek için dar yüzlü olarak yapılırlar.Aynı zamanda, alt yüzeyleri dar bir alan meydana gelebilecek şekilde kesilir veya şekillendirilir.

         Yağ segmanları birleşik tip ve iç parçalı tip olmak üzere ikiye ayrılır.

     2-e-) Segman Ağız Aralığı:

          Piston segmanları aynı pistonda olduğu gibi ısınınca genişlerler bu sebepten dolayı, piston segmanları bir uçlarından kesilmiştir ve silindir içine oturtulduklarında belirli bir boşluk meydana getirirler. Bu boşluğa segman ağız aralığı denir. Genellikle 0,2 – 0,5 mm arasındadır.

3- ) PİSTON PİMLERİ

     3-a-) Görevi:
    
          Piston pimi piston ile piston kolunun pim yuvasını birbirine bağlar. Pistonun üzerine etki eden yanma basıncının biyel koluna aktarır. Piston pimleri, pistonla biyeli birbirine mahsallı olarak bağlar.Böylece piston başına etki eden gaz basıncını biyel yardımıyla krank miline iletir.

     3-b-) Yapısı:

         Piston ve piston kolu aşağıda gösterilen özel yöntemlerle birbirlerine tutturulurlar.

4-) BİYELLER

     4-a-) Görevi:

          Biyel kolu pistonla krank milini birleştirir ve piston kuvvetini krank miline aktarır. Piston pimine bağlanan piston kolunun üst ucuna pim yuvası, krank kol muylusuna bağlanan alt ucuna ise yatak yuvası denir. Biyeller pistonun yanmış gaz basıncı etkisi ile silindirde yaptığı düz hareketi, krank milinde dairesel harekete dönüşmesine yardım eder.

     4-b-) Yapısı:

          Biyeller güç zamanında pistonun itme kuvvetini eğilip, burulmadan taşıyabilecek kadar kuvvetli bir yapıda olmalıdır. Aynı zamanda yataklar üzerine binen merkezkaç ve atalet kuvvetlerinin az olması için, mümkün olduğunca hafif olmalıdır.

          Biyeller genelde çelik alaşımlarından presle dövülerek yapılır ve bir seri işlemlere tabi tutularak esas şeklini alır. 

5-) KRANK MİLİ

    5-a-) Görevi ve Malzemesi:

        Aracın tekerleklerini döndürmek için gerekli kuvvet, piston kollarının aşağı yukarı hareket ederek krank milini döndürmeleriyle meydana getirilir. Krank mili pistonlardan bir yük alır ve yüksek hızda döner. Bu yüzden, genellikle yüksek aşınma direncine sahip yüksek oranlı karbon çeliğinden edilirler. Krank milleri pistondan aldıkları doğrusal hareketi biyel yardımıyla döner süreli dairesel harekete çevirir ve bu hareketi volan ve kavramaya iletir.

    5-b-) Yapısı:

        Krank ana yatak muylusu, krank haznesinde yataklar tarafından yataklanırlar ve krank mili bu ana yataklar üzerinde döner. Her ana yatak muylusu bir krank koluna ve kolun ucuna yerleştirilmiş krank kol muylusuna sahiptir. Krank kol muyluları krank miline, mil ekseninden kaçık olarak yerleştirilmiştir. Krank mili, ana yatak muylularına, piston kolu yataklarına, piston pimlerine yağ sağlamak için yağ delikleri ile donatılmıştır. Krank mili ana muylularından birinin iki yan yüzü temiz işlenmiştir.

        Kılavuz muylu denilen bu muyluya yaslanma yüzeyli kılavuz yatak kusinetleri takılır ve krank milinin eksenel gezintisini, bu yatak yardımıyla sınırlandırılır. Özellikle yüksek güçlü motorlarda dökme demir krank mili kullanılır. Çünkü dökme demir, işlenmesi kolay ve maliyeti düşüktür. Dayanma direncini yükseltmek için krank millerine nitrikleme yöntemi uygulanır.

6-) TİTREŞİM DAMPERİ

     Krank milinin burulmasından meydana gelen titreşimleri önlemek için, titreşim damperleri kullanılır. İş zamanları arasındaki aralıklar, motorun devrine bağlı olarak burulma titreşimlerini arttırır veya eksiltebilir. Motorun çalışması esnasında bu burulma titreşimleri, birbirine eklenerek krank milini kırılmaya zorlayabilir.İşte bu zararlı titreşimleri önlemek için bazı motorlarda titreşim damperi kullanılır.

7-) YATAKLAR

     7-a-) Görevi:

          Motor yataklarının görevi, dönerek hareket eden motor parçalarını gerekli durumda tutmaktır. Yataklar ayrıca motorda meydana gelen mekanik kuvvetler oranında yüzeylerine binen yükleri bozulmadan taşıyabilmelidir. Bununla birlikte yumuşak bir sürtünme yüzeyi oluşturacak şekilde yapılmalıdır.

     7-b-) Yatak Çeşitleri:

          Krank milleri ve yüksek yük altında dönen diğer parçalar gömme tip yataklara sahiptirler. Gömme tip yataklar aşınmaya dirençlidir ve bozulmazlar.
Genellikle beyaz metalden, kelmet metalden veya alüminyum çelikten yapılmış yataklara kusinetli yataklar denir.

     7-c-) Yatak Tespit Şekilleri:

          Yatak keplerinin takılması sırasında, yatakların yuvasında dönmeden gerekli biçimde kalabilmeleri için çeşitli yatak tespit şekilleri yapılmıştır. Bunlardan en yaygın olanı yatak tespit tırnaklarıdır.

     7-d-) Yatak Yağ Boşluğu:

          Sabit yataklar ile dönen krank mili arasında metal metale direk temasını engellemek için yeterli miktarda yağlama yağı mutlaka tedarik edilmelidir. Gerekli yağ filminin oluşabilmesi için yataklar ile krank mili arasında boşluk olmalıdır bu boşluğa yağ boşluğu denir. Genellikle 0,02 – 0,06 mm arasında olurlar.

8-) VOLAN

     8-a-) Görevi:

           Volanlar birçok görevler yüklenmektedir;

• Her çevrim sırasında önlenemeyen hız değişimlerini belirli sınırlar içinde tutmak,
• Yükün anlık değişimi sırasında motor hızının geçici düşme ve yükselmesini sağlamak,
• Ağır devirler ve boşta çalışmalarda pistonlar üzerindeki ölü hacimde sıkıştırmayı temin etmek,
• İlk hareket sırasında, açısal avans ve rötarları belirli sınırlar içinde tutarak mükemmel bir açısal hız elde etmektir.