nuri deniz
Üye
28.04.2010
Asteğmen
10.643
Asteğmen
10.643
Hakkında
-
Konu: Hicaz Demiryolu hakkındaHicaz Demiryolu
Hicaz garı, Şam
Hicaz DemiryoluHicaz Demiryolu, II. Abdülhamit tarafından 1900-1908 yıllarında Şam ile Medine arasında inşa ettirilen, Osmanlı İmparatorluğu'nun İstanbul'dan başlayan demiryollarının bir bölümüdür. Demiryolunun teknik işlerinin başında Alman mühendis Meissner bulunuyordu.
Hicaz Demiryolu özellikle İstanbul ile Kutsal Topraklar arasındaki ulaşımı güçlendirmek için yapılmıştır, bu bölgelere taşınacak askerlerin ulaşımının kolaylaşması, hacıların daha güvenli bir şekilde hacca gidip gelmesi ve Arap ülkelerinin ekonomik gücünü yükseltmek öncelikli hedeflerdir.
Ancak Alman mühendislerinin çalışması özellikle Almanya'nın Berlin şehrinde başlayıp İstanbul üzerinden geçerek Hicaz bölgesine ulaşımı kolaylaştırması istekleri üzerinedir. O dönemde Mısır İngilizlerin işgali altındadır ve Süveyş kanalı kontrolleri altındadır. Almanların ileride İngilizlerle Mısırda doğrudan Osmanlı topraklarında üzerinde açmayı planladıkları bir çephe için en kısa yol bu demir yoluyla olacaktır.
Demiryolunun inşası 1900 yılında başlamıştır, yapımında çoğunlukla Türkler ve bölge işçileri çalışmış, ama bunun yanında Almanların teknik tavsiyeleri ve destekleri de alınmıştır, bir çok Alman mühendis de yapımda görev almıştır. Aynı yıllarda yapılan bir diğer demiryolu da Berlin-Bağdat demiryoludur.
Yapımından sonra ise sıkıntı yaşanmıştır. Özellikle soygunculukla ve Hacı kafilelerini yağmalamakla geçinen Arap kabileleri bu sefer demiryolunu hedef almış, bölgedeki halk ise çokça traversleri söküp kendi işlerinde kullanma girişiminde bulunmuştur.
Demiryolu, asıl hedefteki ulaşım noktası olan Mekke'ye kadar uzatılamamıştır. Hicaz Demiryolu hedefine varamamıştır.
-
Raylı sistemlerde vagonlara demiryolu çekilen araçları denir.Vagonlarda (hava yolu karayolu,deniz yolu vb de olduğu gibi) her türlü taşıma vardır
Demiryollarında çekilen araç denen vagonlarla; yolcu ve yük taşımalarının yanında her türlü hayvan da taşınmaktadır.Yük sınıfında; katı,sıvı,gaz cinsinden her türlü malzeme vardır.Bu yüklerden isteilenler çok soğuk halde veya çok sıcak halde taşıma yapılabilmektedir.Sebze ve meyvalar da yük sınıfındadır.Vagonlar banliyö tipi kısa mesafelerde vaye şehirlerarası/uluslararası taşımalarda kullanılır.Vagonlarla yapılan taşımalarda; diğer taşımalara göre konfor,hız,güvenlik daha fazla ve ekonomiktir.Vagonlar da güvenliği sağlayan vagon teknisyenleri, her fırsatta treni teknik yönden kapsamlı olarak kontrol vr muayene ederek demiryoluna halkın tercihini temin etmektedirler
-
Lokomotif tanımı - Buharlı lokomotifler - Dizel lokomotifler - Elektrikli lokomotifler hakkında
Lokomotif, raylar üstünde bir vagon dizisini çekmede kullanılan buharla ya da bir motorla çalışan makinedir. Fransızca'daki locomotif sözünden türemiştir.
Demiryolu sistemleri, 16. yüzyılda kurulmuş, ama vagonlar 1 kadar insan gücüyle çekilmiş, 1804'te, Wales bölgesi'nin (İngiltere) güney kesiminde, Richard Trevithick bir buharlı lokomotif geliştirmiştir. Bu lokomotif dökme demirden yapılma bazı maden ocağı raylarını kırmışsa da, vagonların çekilmesinde buhar gücünden yararlanılabileceğini, bacadan çıkan egzoz buharının ateşi canlandırmak için kullanılması yoluyla buhar üretiminin hızlandırılabileceğini ve düzgün yüzeyli raylar üstünde yer alan düzgün yüzeyli tekerleklerin tahrik gücünü iletebileceğini kanıtlamış, o tarihten sonra lokomotifler sürekli geliştirilmiştir.
Buharlı lokomotifler
ABD'de "Vahşi Batı" denilen bölgede çift lokomotif tarafından çekilen tren wagonlar bir demiryolu köprüsü geçenken (1860'lı yıllarda çekilmiştir).
Bandırma Tren istasyonundaki Buharlı LokomotifAna madde: Buhar makinesi
Buharlı lokomotif, güçlü ve yalın bir makinedir. Bir silindire giren buhar, genleşerek, pistonu öbür uca iter. Silindirin dönüş hareketi sırasında bir kapak açılarak, genleşmiş buharın buradan dışarı çıkmasın Pistonun hareketi, mekanik bağlantılar aracılığı lokomotifin ana tahrik tekerleğini çevirir.
Trevithick lokomotifinin yapımını izleyen 25yıl içinde, kömür taşınan demiryollarında, sınırlı sayıda buharlı lokomotif başarıyla kullanıldı. Bunda, Napolyon savaşlarının sonlarına doğru, yem fiyatlarındaki bu yükselişin de önemli etkisi oldu. Dökme demirden yapılan levha yollar, buharlı lokomotifin ağırlığını çekecek güçte olmadıklarından, vagon tekerleklerini ne oturduğu "L" kesitli bu yolların yerini kısa bir süre sonra düz yüzeyli raylar ve flanşlı tekerlekler aldı.
George Stephenson, 1814'te kendinden önceki tasarımcıların deneyimlerinden yararlanarak, düz yüzeyi raylar üstünde hareket eden lokomotifler yapmaya aşladı. Daha önceki lokomotiflerin aşağı yukarı tümünde, silindirler dikey durumda yerleştiriliyor ve kısmen kazanın içine daldırılıyordu. Stephenson ve Losh, 1815te tahrik gücünü pistondan ana tahrik tekerleğine dişli çarklarla iletmek yerine, ana tahrik tekerlekleri üs önde bulunan kranklar aracılığıyla, doğrudan doğruya silindirlerden iletme düşüncesinin patentini aldılar. Tahrik gücünü dişli çarklarla ileten düzenek, özellikle büyük dişlerde aşınma ortaya çıktığında, sarsıntılı bir harekete neden oluyordu. Gücü doğrudan silindirden ileten mekanizma, daha yalın olduğundan, tasarımcılara daha geniş bir serbestlik sağladı.
Lokomotif kazanları da, eskiden yalın bir boru biçimindeyken, önce dönüşlü bir boru biçimine, sonra da birçok borunun bir arada bulunduğu ve böylece daha geniş bir ısıtma yüzeyi sağladığı borulu biçime dönüş . Bu son biçimde, bir dizi boru, ocağın yandığı yanda ulunan benzer bir plakaya bağlanmıştı. Silindirlerden gelen egzoz buharı, borulardan geçip dumanın çıktığı uçtan bacaya giderken bir patlamaya neden oluyor, öylece, lokomotifin hareket olduğu sırada ateşi canlı tutuyordu. Lokomotif olduğu yerde dururken de, bir örük kullanılıyordu. Liverpool and Manchester Şirketi'nin muhasebecisi Henry Booth, 1827'de, daha ileri bir gelişme olan çokborulu kazanın patentini aldı. Stephenson da bu buluşu, Rocket adlı lokomotifinde kullandı (ama önce, bakır boruların bağlandığı uç plakalarındaki bağlantı bileziklerinin su sızdırmaması için, oldukça uzun denemeler yapması gerekmişti).
1830'dan sonra buharlı lokomotif, günümüzde bilinen biçimini aldı. Silindirler, dumanın çıktığı uca ya yatay, ya da hafifçe eğik durumda yerleştiriliyor, ateşçinin yeriyse, ocağın yandığı uçta yeralıyordu.
Silindirlerin ve dingillerin kazana bağlı olmaktan ya da kazanın tam altına yerleştirilmekten çıkmasıyla birlikte, çeşitli parçaları bir arada tutacak bir çerçevenin yapılması gerekti. ilk kez İngiliz lokomotiflerinde kullanılan çubuk çerçeve, çok geçmeden ABD'de de uygulandı ve dövme demir yapımından, dökme çelik yapımına geçildi. Silindirler, çerçevenin dışına monte ediliyordu. İngiltere'deyse, çubuk çerçevenin yerini plaka çerçeve aldı. Bunda, silindirler çerçevenin içinde yeralıyor ve çerçeveler için yaylı süspansiyonlar (sarmal ya da yaprak biçimli), dingilleri tutmak içinse dingil yatakları (yağlanmış yatak)bulunuyordu.
1860'tan sonra çeliğin kazan yapımında kullanılma a başlanmasıyla, daha yüksek basınçlarda çalışma olanağı bulundu. 19.yy sonuna doğru, 12 bar basınç, lokomotiflerde yaygınlaştı; bileşik lokomotiflerdeyse, 3,8 bar basınç kullanılmaya başlandı. Bu basınç, bu har çağında 17,2 bara çıktı. 1890 yıllarında ekspres lokomotiflerinin silindirleri, 51 cm çapında ve 66cm strokunda yapıldı. Daha sonraları ABD gibi ülkelerde silindir çapı 81 cm ye yükseldi ve hem lokomotifler, hem de vagonlar daha büyük yapılmaya başlandı.
İlk lokomotifçilerde, akstan güç alarak çalışan pompalar vardı. Ne var ki, bunlar, yalnızca motor işlerken çalışıyordu. 1859'da enjektör bulundu. Kazandan gelen ,buhar (ya da daha sonraları egzoz buharı), koni biçimli iri memeden (difüzör)fışkırarak, suyu, daha yüksek bir b asınçta bulunan kazana dolduruyordu. Bir çekvalf (tek önde çalışan vana), buharı, kazanın içinde tutuyordu.
Kuru buhar, ya kazanın tepesinden alınıp delikli bir boru içinde ya da kazanın tepesindeki bir noktadan alınıp buhar damı içinde toplanıyordu. Bu kuru buhar, daha sonra bir regülatöre aktarılıyor ve regülatör, kuru buharın dağıtımını denetliyordu. Buharlı lokomotiflerde ortaya çıkan en önemli gelişme, aşırı ısıtmanın kullanılmaya başlanması oldu.
Bir gaz borusu aracılığıyla buharı önce ocağa, daha sonra da kazanın ön ucundaki bir toplayıcıya taşıyan eğimli boru, Wilhelm Schmidt tarafından bulundu ve başka mühendisler tarafından da kullanıldı. Yakıtta, özellikle de suda elde edilen tasarruf, hemen kendini gösterdi. Sözgelimi, 12 bar basınçta ve 188 °C sıcaklıkta 'doymuş" buhar üretiliyordu; bu buhar, 93 C daha ısıtılarak, silindirlerde hızla genleşiyordu. Böylece, 20. yüzyılda lokomotifler, %15 gibi kısa kesme zamanlarında bile yüksek hızlarda çalışabilecek hale geldi. Çelik tekerlekler, fiberglas kazan kaplamaları, uzun adımlı piston supapları, dolaysız buhar geçitleri ve aşırı ısıtma gibi gelişmeler, buharlı lokomotif uygulamasının son aşamasına katkıda bulundu.
Kazandan gelen buhar, başka amaçlarla da kullanılıyordu. Çekiş gücünü artırma amacıyla, akıtma yerine, 1887'de sürtünme kuvvetini artıran buharla "kumlanma" kullanılmaya başlandı. Ana frenler, makineden el de edilen bir vakumla ya da bir buhar pompasının sağ ladığı basınçlı havayla çalıştırıldı. Ayrıca, borularla vagonlara taşınan buharla ısıtma sağlanıyor ve buharlı dinamolardan (jeneratör) elektrik ışığı elde ediliyordu.
Sınıflandırma
Buharlı lokomotifler, tekerleklerinin sayısına göre sınıflandırılır. Manevra istasyonlarında kullanılan küçük lokomotiflerin dışında, bütün modern buharlı lokomotiflerin ön tekerlekleri, bir mille, bojiye ya da vagon şasisine bağlanır. Bu tekerlekler, lokomotifin virajları almasını sağlar. Arkadaki tekerleklerse, ocağın ağırlığının taşınmasına yardım eder. ABD'de standart lokomotifler, yıllar boyu 4-4-0 tipindeydi; yani 4 tane ön tekerlekleri ve 4 tahrik tekerlekleri vardı; arka t yoktu. Ayrılık Savaşı'nda kullanılan General adlı ünlü lokomotif de bu türdendi. Daha sonra, Mikado tipi 2-8-2 sınıfından yük lokomotifi ortaya çıktı.
Avrupa'daysa, sınıflandırma yapmak için, tekerleklerin yerine, dingillerin sayısı belirtilir ve tahrik tekerleklere sayı yerine harf verilir. Böylece, sözgelimi ABD'nde 2-6-2 sınıfından bir lokomotif, Almanya'da 1D1 diye sınıflandırılır.
Büyük buharlı lokomotifler eklemlidir. Bunlarda, iki grup tahrik tekerleği ve silindir, aynı kazandan beslenir. Lokomotifin virajları dönmesi için, tahrik tekerleği grupları bir eklemle ayrılır. Buharlı lokomotifler oldukça dayanıklı ve güçlüdür. Ama artık yerlerini, elektrikli lokomotifler, özellikle de dizel lokomotifler almıştır. Isıl yitimler ve yakıtın bütünüyle yakılamaması nedeniyle, buharlı lokomotiflerin verimi, genellikle % 6'nın üstüne çıkamaz.
Dizel lokomotifler
Dizel lokomotifler çoğunlukla,dizel elektrik tahrikli lokomotiflerdir. Bunlarda bir dizel motoru,Bir dinamoyu çevirerek elektrik üretir; Bu elektrik tahrik tekerleklerini çeviren elektrik motorunu çalıştırmak için kullanılır.Hareket genellikle dişlinin çevrilmesiyle iletilir. İlk dizel lokomotif 1913te yapılmıştır. II. Dünya Savaşından sonraysa,demiryollarının elektriklenmesinin ekonomik olmadığı yerlerde,dizel lokomotifler bütünüyle buharlı lokomotiflerin yerini almıştır. Dizel lokomotifleri,elektriği kendileri ürettikler için tahrik motorları dalgalı değil, doğru akımlıdır.
TCDD'de Diesel Lokomotif Serileri Kullanımda Olanlar
DE 24000 Anahat Lokomotifi
DE 22000 Anahat Lokomotifi
DE 33000 Anahat Lokomotifi
Elektrikli lokomotifler
Elektrik gücüyle çalışan ilk lokomotif, 1834te yapıldı. Ama, ilk elektrikli lokomotifler, bataryayla çalışıyordu. Bataryalar ağırdı ve sık sık şarj edilmeleri gerekiyordu.
Günümüzdeki elektrikli trenler, Kendi elektrik kaynaklarını kendileri taşımazlar; yani elektriği ya üstlerinde yeralan elektrik tellerinden ya da altlarında yeralan üçüncü bir raydan alırlar.
-
ABD'de "Vahşi Batı" denilen bölgede çift lokomotif tarafından çekilen tren wagonlar bir demiryolu köprüsü geçenken (1860'lı yıllarda çekilmiştir).Tren bir ya da birkaç lokomotif tarafından çekilen - itilen vagonlar dizisi.
Tren, dünyada ilk kez 1800'lü yılların başında, İngiltere'de kullanılmaya başlanmıştır. Tren, Richard Trevithick adında bir mühendis ile İngiltere'nin Pennydarran bölgesinde bir maden sahibinin iddialaşmaları yüzünden doğmuştur. Mühendis Trevithick, 10 ton ağırlığındaki demir yükü, kendi yapmış olduğu buharlı makineyle Pennydarran'dan Cardiff'e kadar raylı bir yol aracılığıyla hiç zorlanmadan taşıyabileceğini iddia ediyordu. Böylece 6 Şubat 1804 tarihinde Tram-Waggon adlı bir lokomotif 10 tonluk demir yükü ve ayrıca 70 yolculu bir arabayla Cardiff'ten hareket etti. 16 km uzunluğundaki Pennydarran-Cardiff yolu, beklemeler ve tamirler de hesaba katılırsa, tam 5 saatte aşılabildi. Elde ettiği bu başarılı sonuca karşın Trevithick'in şansı yaver gitmemiş bu yeni makineyi daha fazla geliştirememiş ve böylece makinenin o günlerdeki yaygın ulaşım aracı hayvanlardan daha üstün ve etkin olduğunu ispatlayamamıştır. İşte bu nedenledir ki, trenin bulunuşu, başka bir İngiliz'e, George Stephenson'a mal edilir. George Stephenson, daha sonraki yıllarda, peron, lokomotif ve vagon tasarımları çizmiş ve bunları gerçekleştirmiştir. Böylece o günün buharlı lokomotifi... gelişimin bir simgesi halini almıştır. Stephenson, 27 Eylül 1825 tarihinde yalnızca yolcu ve yük taşıyarak Dünya'nın ilk demiryolu taşımacılığını gerçekleştiren treni, İskoçya'da Darlingthon ile Stockton arasında kullanmıştır. Yine Stephenson, bu tarihten beş yıl sonra saatte 24 km hızla gidebilen ve Rocket adını taşıyan yeni bir lokomotif modeliyle büyük ticari önemi olan Liverpool-Manchester hattındaki yarışmayı kazanmıştır.
50 km uzunluğundaki Liverpool-Manchester hattından sonra, İngiltere'de on yıl içinde yapımı bitmiş veya tamamlanmış durumda olan demiryollarının uzunluğunun toplamı 2.000 km'ye ulaşmıştır. 1831'de Amerika Birleşik Devletleri'nde, 1832'de Fransa'da 1835'te Belçika ve Almanya'da 1837'de Rusya'da ve 1848'de İspanya'da demiryolu kullanılmaya başlanmıştır.
-
Kentkart,Bursa, İzmir, Isparta, Manisa, Denizli, Adana, Kocaeli, Gebze, Çanakkale, Bandırma, Muğla, Yozgat ve Sivas kentlerinde toplu taşımada kullanılmakta olan otomatik ücret toplama sistemidir.
Kentkart sisteminde kullanılan temassız kartlar "kentkart" bayilerinden satın alınır. Bu bayiler kartlara kredi de yükler. Kartı bir defa satın aldığınızda sürekli kullanabilirsiniz. Geçerlilik süresi, son kullanma tarihi v.s. yoktur.
Kartınızı otobüs, vapur, fuar girişi v.s. yerlerde ücret ödemek için, "validatör" adı verilen cihaza yaklaştırarak kullanırsınız. Validatör cihazı yolcu tipine göre bir veya birkaç "bip" sesi ile kartınızdan kredi düştüğünü anlatırken ayrıca ekranda düşülen kredi miktarını ve kartınızda kalan miktarı gösterir.
Kartınızın arkasında bulunan seri numarasını (alias no) bir yere not etmelisiniz. Böylece kartınız kaybolur ya da çalınırsa, yeni satın alacağınız karta, eski kartınızdaki kredinin yüklenmesini talep edebilirsiniz
-
Konu: Uçak Kanatları Tasarımı1930'lu yıllarda mühendisler uçakların kanatlarının uçlarını, havada oluşan akımların yol açtığı titreşimlerin araca zarar vermemesi için ağırlaştırmaya başladılar. 20 yıl sonra bilimadamları bu sistemin yusufçuğun kanatlarında öteden beri varolduğunu farkettiler. Yusufçuğun kanatlarının ucunda siyah küçük hücreler yoğunlaşarak, uçak kanadının ucundaki ağırlığın görevini yapıyorlardı...
-
Günümüz helikopterleri pervane kanatları adı verilen birdizi kanat tarafından havaya kaldırılır.Bu kanatlar Leonardonun kısa pervanesinden çok daha verimlidir.
Ana pervanenin kanatları dönerken helikopteri tersyönde döndürmeye çalışan bir kuvvet yaratır(bunun nedeni her kuvvetin ters yönde bir kuvvet oluşturmasıdır).Ana pervanenin bu kuvvetini dengeliyecek bir şey gerekir.İşte kuyruk pervanesinin görevide budur.Kuyruk pervanesi hem helikopteri dengeler hemde sağa veya sola dönmesini sağlar.Kuyruk pervanesinin itmesini azaltmak kuyruk kısmının ana pervanenin dönüş yönünde itilmesine yol açar.İtmenin arttırılması ise tam tersine neden olur.
Uçuşu etkileyen kuvvetler.
bir helikoptere etki eden 5 kuvvet vardır.Bu kuvvetler den birini idaha önce incelemiştik şimdi geriye kalan 4 kuvveti de inceliyoruz.
1-itme-geri sürükleme
itme helikopteri ileri doğru itmeye çalışan kuvvettir.hava direncinden yani uçağın hızını azaltmaya çalışan sürtünmeden daha büyük olursa bunu başarır.
2-kaldırma-yerçekimi
Bir helikopteri yerden kaldırmak için yerçekimini yenecek kadar kaldırma kuvveti uygulamak gerekir.Kaldırma kuvvetini helikopterin uçak kanadına benzeyen ana palleri sağlar.
Kuyruk palsiz helikopterler NOTAR (No Tail Rotor) olarak tanımlanırlar. Genellikle ana türbinin çıkışından bir miktar gaz kuyruktan dışarıya püskürtülerek rotor etkisi sağlanır.
alıntıdır
-
Uçaklarda kanat;
Uçaklarda uçağı havaya kaldıran ve havada tutan en önemli yapı kanattır. Kanat hem kendini hem de uçağın tamamının ağırlığını havada taşıdığı gibi yatış, flaplarla yavaşlama gibi çeşitli farklı kuvvetlerle aldığı işler yapar. Örneğin bir yatış kumandasıyla kanatçıklar kanadı havada burkmak, kıvırmak ister. Kanada motor bağlı ise bağlantı yerlerinde çok büyük kuvvetler uygular, sarsıntılar, titreşimler olur, motorların dönmesinden dolayı burkma kuvvetleri oluşur. Havadaki girdapları kanadın ucunu aşağı yukarı (büyük uçaklarda birkaç metreye kadar) sallar. Eğer kanatlar belirli bir miktar esnek olmasaydı bütün o hava karışıkları sarsıntı olarak uçağın gövdesine yolculara aktarılacaktı. Dolayısıyla kanatlar kara araçlarındaki amortisörlerin işini de yaparlar. Kanat gövde bağlantıları bu devamlı değişen yükler nedeniyle metal yorgunluğu (fatique) ile karşı karşıya kalırlar. Bu nedenlerle genellikle uçak kanatları yarı-monokok yapıya sahiptir ve kanada gelen yükleri iç yapılar taşır.
Kanatların başka yaygın bir görevi de içlerinin yakıt deposu olarak kullanılmasıdır. Yakıt depoları ya yekpare olarak içine monte edilir ya da tüm birleşme yerleri sıvı conta ile sızdırmaz yapılıp içine yakıt doldurulur (integral fuel tank). Bu tip kanatlara "ıslak kanat" anlamında "WET WING" de denir. Yakıt depolarının içindeki pompa, boru, vana gibi ekipmanlara ulaşabilmek için de kanadın alt ve üst yüzeylerinde sökülebilir kapaklar olur. Yakıt depolarındaki su ve pislikleri boşaltmak için de "Drain Holes" isimli tahliye delikleri vardır. Hücum kenarı ve firar kenarında bulunan hareketli uçuş kontrol yüzeylerinin menteşeleri ve hareket verme mekanizmaları ile bunların pilot kabinine olan bağlantıları da kanat içinde yer alır. Tipik bir kanat şekil 26'da gösterilmiştir.
Şekil - Kanat yapısı
Kanat Yapısının Temel Özellikleri
Yarı monokok kanatlarda Sparlar kanatların ana taşıyıcı elemanıdır. Sparlar kanatta bir veya iki adet olup gövdeye dik veya açılı olarak birleşir. Sparlar genellikle ("I", "T", "Z", "[", "H", " ]", "U", "L") şeklinde olurlar. Sparları esnemelerde, eğilmelerde güçlendirmek için "flanş (flange)" olarak isimlendirilen kanadın alt ve üst yüzey kaplamasına paralel yüzeyler arasına "Stiffener" denilen destek plakaları perçinlenir. Bunlar burkularak deforme olmayı önler. Kanat kaplamasının deforme olmasını önlemek için de spara paralel "Stringer" isimli profil parçalar kanat sacına destek olurlar. Kanadın dış hava akışına uygun şeklini vermek ve bu akımın oluşturduğu basınca, kuvvetlere direnç göstermek için genellikle sparlara dik olarak kanat kesiti şeklindeki profiller kullanılır. Ağırlıklarını azaltmak için sparlarda , profillerde büyük flanşlı delikler açılır ve bu yolla hafifletilir. Bazı uçaklarda sparlar gövdenin altından veya üstünden bir bütün olarak geçerler. Bu durumda kanat parçalıdır. Kanadın içinde sparlara bağlı olarak profiller, stringer'ler, hücum ve firar kenarlarında former (şekil verici profiller) kullanılır. Üst ve alt kaplama sacı üzerine binen yük ve gerilmeleri profillere, stringerlere, former ve sparlara dağıtır ve aktarırlar. Sparlar da kendilerine gelen yükleri (yerde iniş takımlarından gelen yükleri de) gövdeye aktarırlar.
Kanat Profili
Kanada şekil vermek için ve kaplamaya gelen hava yüklerini sparlara iletmek için kullanılan kanadın enlemesine elemanlarıdır. Profiller hücum kenarından firar kenarına kadar uzanabilir. Yada flap veya kanatçık gibi elemanlara göre arka spara kadar uzayabilir. Tipik metal profiller şekil 27'de gösterilmiştir.
-
Sivil Nakliye Uçağı Kanatları
Yolcu uçağı kanatları spar, profil, bulkhead ve kaplama plakaları ile kanat boyunca uzanan sağlamlaştırıcı elemanlardan oluşur. Kanat yapısı geleneksel metal alaşımları ve bağlayıcılar yanında, metal olmayan kompozit yapılardan ve yapıştırılmış metal yapılardan oluşabilir.
Kanadın yapısal mukavemeti kendi ağırlığını, yakıt ağırlığını, kanada bağlanan motorların ağırlığını ve uçuş sırasında gelen yükleri taşıyabilecek şekilde sağlam olmalıdır.
Yolcu uçağı kanatları bir veya birden fazla spardan oluşur. Ana sparlar arasında orta sparlar kullanılır. Bu sparlar operasyonel yüklerin taşınmasında ana spara yardımcı olurlar. Ön ve arka sparlar; gövdeye bağlantı tertibatı, motor paylonları, ana iniş takımı ve kanada bağlı uçuş kumanda yüzeyleri için ana destekleyici yapıyı oluştururlar.
Kanadın ikincil yapısı ise kanat uçları, kanat hücum ve firar kenarlarından oluşur. Hücum kenarı profilleri, yapısal takviye elemanları, slat, slot ve hücum kenarı flapları için bağlantı noktalarından oluşan yapıya kanat hücum kenarı denir. Hücum kenarı kanadın havayla ilk karşılaştığı yer olarak ta tanımlanabilir. Firar kenarı havanın kanadığı terk ettiği noktadır ve flap, kanatçık gibi kumanda yüzeylerinden oluşur.
Kanat iç yapısı (spar, profil vb) geniş metal kaplama ile kaplanır. Bu kaplama kanat boyunca stringerlere sahiptir ve arzulanan yapısal mukavemetin sağlanmasını sağlarlar. Hücum ve firar kenarları kalıcı-tip bağlayıcılar ile birleştirilir. Kanat uçları kontrol ve bakım için sökülebilir yapıdadır.
Birçok yolcu uçağında kanat üç veya daha fazla sayıda büyük asambleden üretilir. Bunlar sol ve sağ kanat panelleri ile merkezi kanat kısımlarıdır. Bu kısımlar gövdeye bağlı kanat şeklini oluşturmak amacıyla kalıcı bağlayıcılar ile birbirlerine birleştirilir.
Gövde, motor paylonları, ana iniş takımı ve uçuş kontrol yüzeylerinin bağlantı tertibatları tolerans değerleri düşük yüzeye-uygun bağlayıcılar ile birleştirilir ve yapısal tamirler haricinde sökülemez. Yüzeye-uygun bağlayıcılar cıvata, pin veya perçindir fakat bunlar takılacağı delikten biraz daha büyük çapta olan bağlantı elemanlarıdır. Bunlar deliğe presle takılmalıdır. Bu sayede sıcaklık değişimi vb. gibi sebeplerle bağlayıcı ile bağlantı elemanı arasında açıklık kalmaması sağlanır. Tertibat ve bağlayıcı bu şekilde tek bir ünite olurlar. Modern jetlerin kanat yapısı, eski yolcu uçağı kanat yapısına benzemektedir fakat kullanılan birleştirme yöntemleri, kompozitler ve entegral yakıt tankları farklıdır. Yolcu uçağı kanadına örnek şekilde gösterilmiştir.
-
Konu: Uçak NedirUçak, hava akımının kanatların altında basınç oluşturması yardımıyla havada tutunarak yükselip ilerleyebilen motorlu bir hava taşıtıdır
İlk uçuşlarda sadece saatte 20-25 km hıza ulaşabilen uçaklar, 1935'lerden sonra yüzlerce km hıza ulaşmaya başladılar. Uçağın havada kat edebildiği yol, yani erim (menzil) ve çıkabildiği en fazla yükseklik ilk zamanlarda çok düşüktü. Gelişen teknolojiye paralel olarak erim yirmi bin km'nin üstüne, yükseklik ise on bin metreye kadar çıktı. Bunlara paralel olarak uçakların ağırlığı da hızla arttı. İlk zamanlar kg'la ifade edilirken artık tonlarla ifade edilmektedir.
Alt bölümün bir başka özelliği ise uçağın kalkmasına ve çalışmasına yardımcı olmasıdır. Pilot uçağı çalıştırdığı an borular yoluyla giden kopustlar uçağın alt sistemine gider ve uçağın çalışmasına ve kalkmasında katkı sağlar.
-
Pervaneler çeşitli marka,ölçü,şekilde ve farklı malzemelerden yapılabilirler.
1-Ağaç
2-Naylon
3-Fiberglasla güçlendirilmiş Naylon
4-Fiberglas
5-Karbon Fiber
Ağaç fiberglas ve karbon fiber pervaneler iyi performansgösterirler.Naylon pervaneler ucuzdur ancak esnektirler.Bu yüzdentitreşim (vibrasyon) ve güç kaybına sebep olurlar.Kesinlikle naylonpervane kullanmanızı tavsiye etmem.
DİKKAT!
Pervanelerin, özellikle plastik ve fiberglas destekli pervanelerinkenarları keskin olur.Bu yüzden ellerinizi ve parmaklarınızıkoruyun.Pervanenin keskin kenarlarını ince zımpara ile temizleyin.
Pervaneler üzerinde iki numara yazılı olarak gelir.Örneğin 10x6.Birinci numara pervanenin inç olarak çapını verir.İkinci numara isepervanenin pitch (adım) değeridir.Yani 6 değeri pervanenin bir 360derecelik turda ilerlediği mesafenin inç olarak değeridir.Bazıpervanelerde bu değer mm olarak da belirtilir.
Aşağıdaki resimde görüldüğü gibi pervaneler çeşitli şekil ve tiplerde olabilir.Bazılarının ucu sivri,bazıları dar, bazılarıgeniş,bazılarının ucu küt vb.Her firma pervanesini dizayn ederkenmaksimum verim vermesi için dizayn eder.Günümüzdeki modern pervaneler%80 verimli çalışmaktadırlar.
Pervane seçilirken motora göre değil de uçağın uçuş performansına göreseçilmelidir.Örneğin WW I ( World War I )Birinci Dünya Savaşı modelinehız yarışlarında kullanılan bir pervane takarsanız uçağın uçuşunu ciddibir biçimde limitlersiniz.Bu model uçakların gövde sürüklemesi fazlaolduğu için pervane etkili olmayacak ve uçak çok yavaş uçacaktır.
Pervanelerin Özellikleri
a. Pervanenin adım'ı (Pitch):
Yüksek adımlı pervane :
1.Hızlı uçuş sağlarlar
2.Yavaş süratlendirirler
3.Yavaş tırmanma sağlarlar
4.İnişte uçağın süratini düşürmek zor olur
Düşük adımlı pervaneler:
1.Yavaş uçuş sürati
2.Çabuk hızlanma
3.Çabuk tırmanma
4.Tüm motor devirlerinde çok iyi motor devri kontrolü
Bu adımın büyüklüğünü ve küçüklüğünü arabaların viteslerinebenzetebiliriz.Düşük adımlı pervane arabanın düşük vitesi gibidir.Yaniaraç sürat yapmaz ancak çok çabuk süratlenir ve güçlü bir şekildeçekilir yada rampada güçlü bir şekilde tırmanır.Yüksek adımlı pervaneise arabanın yüksek vitesi gibidir.Yüksek vites de araba hızlı giderancak hızlanması ve çekiş gücü düşüktür.Rampalarda aracın sürati hızlaazalır.
b.Pervanenin yapıldığı malzeme:
1: Ahşap pervaneler : Ahşap pervaneler hafifolduklarından ve motorun üzerin az yük bindirdiklerinden diğermalzemelerden yapılmış aynı ölçüdeki pervanelere göre daha yüksek devirsağlarlar.Ancak çok kırılgandırlar.Yeni başlayanlar için uygundeğildir.Pervanenin ucu piste değdiği anda genelde pervane kırılır.
2: Fiberglass dolgulu naylon pervaneler : Piyasadaen çok bulunan ve kullanılan pervanelerdir. Fiyatları uygundur.Ağırancak sağlamdırlar.Ahşap yada karbon fiber pervanelere göre verimleridaha azdır ve dönerken şekil değiştirebilirler.Ancak yeni başlayanlariçin uygundur.
3.Karbon fiber perveneler : Hafif,şeklideğişmeyen ve verimleri yüksek olan pervanelerdir.Ancak fiyatlarıyüksek olduğundan çok kullanılmaz.Genellikle büyük modellerdekullanılır.
4. Naylon pervaneler : Kesinlikle tavsiye etmem.Şekilleri değiştiği için havada daima adımları değişir ve bunun yanında titreşime sebep olurlar.
c. Pervanenin şekli :
1. Geniş palli pervaneler : Bunlar daha çokdüşük devirde dönen motorlar da kullanılır. Özellikle 4 zamanlımotorlarda kullanılırlar.Düşük devirli pervanelerde deyebiliriz. Bupervaneler palleri daha geniş olduğu için düşük devirlerde daha fazlahava akımı sağlarlar ve motora daha fazla yük bindirirler.Bu yüzden ikizamanlı motorlar için uygun değillerdir.
2.Dar palli pervaneler : Bu pervaneler 2zamanlı motorlarda kullanılır.Yüksek devirli pervanelerdedeyebiliriz.Yüksek devirlerde yüksek hava akımı sağlarlar.
Bunların yanında pervanelerin kesitinin sahip olduğu profildeönemlidir.Ancak bu konu hakkında fazla bilgim yok.Bu profil aynı uçağınkanadındaki profil yapısı gibi farklı olabilmektedir.Üretici firmalarkendi pervanelerinin en verimli çalışabilmesi için kendileri profilyapısını ayarlamışlardır.Birde pervanenin uç kısmının şekli pervaneperformansına etki etmektedir.Kimisi sivri bitmekte,kimisi açılıbitmekte kimisi de küt bir biçimde olmaktadır.Bütün bunlar pervaneninperformansını etkilemektedir.Bu şekil üretici firmanın o pervaneninmaksimum verim vermesi için tasarlanmıştır.
d. Pervanenin ağırlığı :
Pervanenin ağır olması volan etkisi yapar .Buda rölantide motorundaha düzgün çalışması demektir.Ancak uçağa ve motora extra yükgetirmektedir. Ayrıca motor devrinin hızlanıp,azalmasını olumsuz yöndeetkiler.
PERVANE SEÇİMİ:
Model motorları belirli bir yük altında çalışmak için dizaynedilmişlerdir.Bunun için motor/uçak kombinasyonuna göre pervaneseçmeliyiz.Ancak eğer seçeceğimiz pervane motora çok az yük getirirsebu motorda devir aşımına sebep olacağından motorun kısa sürede ömrünüdoldurmasına sebep olur. Bunu terside eğer pervane motora fazla yükbindiriyorsa bu da motorun aşırı ısınmasına sebep olarak ömrünükısaltır.Pekala pervaneyi neye göre seçeceğiz.Bunun için dikkatedeceğimiz konu pervanenin motora bindireceği yük ve devirdir.
Motor ne çok aşırı yüksüz olarak yüksek devirde nede aşırı yüklü olarakdüşük devirde çalışmamalıdır.Üretici firmalar motorları için çeşitlipervane seçenekleri sunmaktadır.Buna göre orta ölçülerde önerilenpervane ile başlanması uygun olacaktır.Pervane ölçüsü belirlenirkenbasit bir yolla pervane ölçüsünü belirleyebiliriz. Örneğin 46 lık birmotor için üretici firmaların tavsiye ettiği pervane11x6 dır.Eğer bizdaha büyük adımlı pervane kullanacaksak pervane çapını arttırdığımızkadar küçültürüz.Yani 11x6 yerine 10x7 9x8 gibi.Eğer pervane çapınıarttıracaksak arttığımız inç kadar pervane adımını küçültürüz.Örneğin11x6 yerine 12x5, 13x4 gibi.Ancak bu bize yüzde yüz garantili birreferans değildir.Başta dediğimiz gibi pervane daha çok motor/uçakkombinasyonuna göre seçilmelidir.
Örneğin akrobasi yada hover yapmak istiyoruz.46 bir motorun standardı11x6 dedik.Bu durumda seçeceğimiz pervane 12,25x3,75 en uygun seçimolacaktır.İkinci örnek süratli uçmak istiyoruz.Bunun için yine 46 lıkmotora göre 10x7 yada 10x7.5 daha uygun seçim olacaktır.Tecrübelerimedayanarak sport iki zamanlı motorlar için şu pervane ölçülerini tavsiyeedeceğim.
40 lık motor 10x6
46 lık motor 11x6
61 lik motor 12x6
75 lik motor 13x6
91 lik motor 14x6
Bu limitler içinde kalırsanız başınız ağrımaz.Bu değerler üzerindeuçağınız uçuş performansına göre ufak değişiklikleryapabilirsiniz.Örneğin hızlı uçmak istiyorsanız pervane çapını bir inçküçültüp pervane adımını bir inç arttırın.Düşük süratte yüksek torkistiyorsanız.Pervane çapını bir inç arttırıp pervane adımını bir inçazaltın.Uçağınızın performansına göre de ara değerleri kendinizbelirleyebilirsiniz.
PAL SAYISI :
Pervaneler bir,iki,üç dörtpalli olabilirler. Tek palli pervaneler yüksek devirli süratmotorlarında kullanılır.Genellikle tel kontrollü modellerdedir.BenTürkiye de ve model dükkanlarında böyle bir pervane görmedim.Sadece birresimde görmüştüm.Sadece bilginiz olsun diye yazıyorum.
Modelcilikte genellikle 2 palli pervaneler kullanılır ve en etkilipervaneler bu pervanelerdir. Modellerde kullandığımız pervanelerin çapıgerçek uçaklara göre çok küçük olduğu için 2 den daha fazla palli modelpervanelerin pal uçları havayı dağıtır. Bu yüzden çok palli modelpervanelerinin iki palli pervanelere göre verimleri daha düşüktür. Buyüzden iki palli pervane kullanmanızı tavsiye ederim.3 yada 4 pallipervaneler daha çok scale (ölçekli ) modellerde kullanılır. Ayrıca ikiyada daha çok motorlu modellerde motorlar arasındaki yada motor ilegövde arasındaki mesafe az olduğu için tercih edilir.Örneğin iki tane46 lık motoru olan bir model yaptınız.Motorların gövdeden uzaklığı 10inç. 11x6 yada 10x7 pervane kullanamazsınız. Bu yüzden 8 yada 7 inçlikçapta, motora aynı yükü verecek 3 yada 4 palli pervanekullanabilirsiniz.
PERVANELERİN BALANSI :
Pervanelerin balansı çok önemlidir.Yenide olsa pervanenizinbalansını kontrol etmelisiniz.Balans kontrolü için bir çok yardımcıalet vardır bunlardan birini alarak kontrol edebilirsiniz.Eğerpervanenizin bir pali diğerine göre daha ağırsa ağır olan tarafın tümgövdesini gövdenin şeklini bozmayacak şekilde zımparalayarakdengelemeye çalışın.KESİNLİKLE AĞIR OLAN PALİN UÇ KISMINI KISALTARAK DENGELEMEYE ÇALIŞMAYIN.
Eğer pervaneniz ahşapsa zımparaladığınız yüzeyin üzerindenpervaneyi yakıt ve yağdan koruyan film katmanını kaldırdığınızıunutmayın.Bu zamanla pervanenin yağı emerek daha da dengesininbozulmasına sebep olur.Bana göre pervanenin ağır palinizımparalayacağınıza hafif olan pali boyamanız daha mantıklı.böylece hempervanenin şeklini bozmamış hem de koruyucu film tabakasını kaldırmamışolursunuz.
Balansı bozuk pervanelerin verdiği zararları da şöyle sıralayabiliriz.
1.Titreşim kısa sürede motor yataklarına zarar verir ve aşınmasını sağlar.
2.Motor gücünü düşürür.
3.Vibrasyon uçak gövdesinde ve üzerindeki parçalarda yorgunluğa yıpranmasına sebep olur.
4.Vidaların ve bağlantı elemanlarının gevşemesine sebep olur.(Eksozunuz yada karbüratörünüz düşer, gaz kolu çıkabilir, servovidaları gevşeyip yerinden çıkar vb)
5.Depoda yakıtın köpürmesine böylece motorun fakir kalmasına yada durmasına sebep olur
6.Elektronik ekipmana zarar verir.
7.Gevşeyen metal parçalar birbirine sürter.Buda elektronik olarak parazite sebep olarak alıcınızı etkiler.
PERVANENİN BAĞLANMASI :
Öncelikle pervanenin delik çapı motorun krank mili çapından büyükolmamalı.Eğer çap büyükse bu pervaneyi kullanmayın.Çünkü pervane motorabağlandığında azda olsa eğri olarak bağlanacak böylece pervane dönerkenpalleri farklı eksende dönecek hem de balans problemine sebepolacaktır.Pervanenin delik çapı pervane motor miline tatlı sıkı geçecekşekilde olmalıdır.
İkinci olarak pervanenin deliği pervaneye tam 90 derecedelinmelidir.Eğer pervanenizin delik çapını büyültmek zorundakalırsanız bunun için ayaklı bir matkap yada prop reamer (Pervaneraybası) kullanın ve deliğin 90 derece delinmesine dikkat edin.Eğerdelik açılı delinmişse pervanenizin palleri farklı eksenlerdedönecektir.Buda performans düşüklüğüne sebep olacaktır.
Üçüncü olarakta pervanenizi takarken motor tam sıkıştırmazamanında iken takın.Bunun iki faydası olur.Birincisi motoru elleçalıştırırken çalıştırması kolay olur.İkincisi eğer havada motorunuzdurursa inişte pervaneniz yere paralel kalır ve yere sürterek kırılmasıyada hasarlanmasını engellersiniz.
DEĞİŞKEN ADIMLI PERVANELER :
Esasında uçuş sırasında pal açısı değişmediği için sabit adımlıpervane sayılabilir.Ancak uçuştan önce pervanenin adımı değiştirilir vesabitlenir.Tavsiyede etmem. Çünkü pervanelin pallerininde kanadınprofili gibi profil yapısı olduğunu söylemiştim.Dolayısı ilepervaneninde bir hücum açısı vardır.Siz pervanenin pal açısınıdeğiştirdiğinizde bu profil sabit kalmasına rağmen hücum açısıdeğişmektedir. Bu yüzden pervanenin verimi düşer.
-
Mekatroniğin Doğuşu ve Gelişimi - Mekatroniğin Uygulama Alanları - Lisans Düzeyinde Mühendislik Eğitimi Veren Üniversiteler hakkında
Mekatronik; İngilizce mechanics ve electronics kelimelerinin uygun bir şekilde birleştirilmesinden oluşmuştur ve ilk kez Japonya'da kullanılmıştır. Mekatronik, makine, elektronik, yazılım ve kontrol sistemleri teknolojilerine dayanan yeni bir bilim dalıdır. Bu konuda çalışanlar, mekatronik mühendisi olarak adlandırılır.
Mekanik ve elektronik bileşenlerden oluşan, verileri algılayıcıları (sensörler) yardımıyla çevre ortamdan algılayan, toplamış olduğu bu verileri kontrol donanımları (mikroişlemciler v.s.) ve hafızasındaki yazılımlar marifetiyle yorumlayan ve gerekli kararları alabilen, tahrik elemanları (aktüatörler) ile de gerekli tepkileri veren tüm makineler, cihazlar ve sistemler birer mekatronik sistemlerdir.
Algılayabilen, ölçebilen, karar verebilen ve bu karar yönünde hareket edebilen otomatik makineler (yani mekatronik sistemler) savunma sanayiinde, güvenlik sistemlerinde, makine sanayinde, endüstriyel otomasyon sistemlerinde, tıpta, tarımda, bankacılıkta, madencilikte ve birçok alanda kullanılmakta ve her geçen gün kullanım alanı artmaktadır.
Günümüzde yaygın olarak kullanılan gece görüş sistemleri, mayın tarama robotları, otomatik stoklama sistemleri, fotoğraf makinaları, videolar, çamaşır-bulaşık makinaları, bankamatikler gibi sistemler ve ürünler birer mekatronik sistemlerdir.
Mekatroniğin Doğuşu ve Gelişimi
Mekatronik ilk kez 1960'ların sonunda Japonya'nın Yaskawa Elektrik Şirketi'nde görevli bir mühendis tarafından elektrik motorlarının bilgisayarla kontrolünün sağlanması için kullanılmıştır. Temelde ise "mekanik" ve "elektronik" kelimelerinin uygun bir şekilde parçalanması ve bu parçaların birleştirilmesi ile bu kelime ortaya çıkmıştır.
Bu kavram Japonya'dan yola çıkarak tüm dünyaya yıllar ilerledikçe yayılmaya ve yerleşmeye başlamıştır. Dünyada artan uygulamalarıyla gelişen mekatronik, lisans ve master programlarıyla da üniversitelerde desteklenmektedir. Türkiye'de ise maalesef çok yavaş bir şekilde endüstriyel ve akademik kabul görerek, çalışma ve pratikte ilerlemektedir.
Birçok mühendis mekatroniğin robotikten oluştuğunu iddia etmektedir. İlk robot kollar, hareketlerini algılayıcılarla geri besleme olmadan düzgün bir biçimde gerçekleştiremiyordu. Bununla birlikte, kinematikteki ilerlemeler dinamik, kontrol, algılayıcı teknolojisi ve üst düzey programlamayla, gelişimleri desteklenmiştir. Aynı zamanda, modern teknolojiler, robotları daha esnek ve kullanışlı hale getirmiştir. Böylece, her tür makina ve sisteme adaptasyonları ve yüksek performansla çalışmaları sağlanmıştır.
1970'lerde mekatronik , daha çok servo teknolojisinin kullanıldığı, otomatik kapı açıcılar, otomatik odaklamalı kameralar gibi ürünlerde kullanılmıştır.
1980'li yıllarla birlikte, bilgi teknolojisinin hayata girişiyle, mühendisler mekanik sistemlerin performansını arttırmak için mikroişlemciler kullanmaya başladılar. Sayısal denetimli makinalar ve robotlar daha da yaygınlaştı ve bunların otomotiv uygulamalarında, elektronik motor kontrolü ve ABS fren sistemleri kullanılmaya başlandı.
1990'lara gelindiğinde, iletişim teknolojisi de oluşan bu bilgi karışımına eklendi ve üretim hatlarının büyük şebeke ağlarına bağlanması gerçekleşti. Bu, özellikle robot sistemlerinin, uzaktan kontrollü biçimde işletimine olanak sağladı.
Aynı zamanda, daha küçük algılayıcı ve kumanda teknolojileri de artan bir şekilde yeni ürünlerde kullanılmaya başlandı. Otomobillerin hava yastıklarının açılmasını kontrol eden küçük silikon ivmelendirme algılayıcıları gibi mikroelektromekanik sistemler ise son zamanlarda kullanıma sunuldu.
Mekatroniğin Uygulama Alanları
Mekatronik genel olarak, bilgisayar kontrollü sistemlerin veya elektromekanik sistemlerin, ürün tasarımında ve/veya üretiminde görev alan hem endüstri hem de akademik kariyerli mühendisler tarafından kullanılmasıyla uygulanır. Buna ilave olarak mühendis statüsünde olmayan teknik elemanlar ve bu işe merak ile birlikte kendini geliştiren kişiler tarafından da uygulanabilir.
Birden fazla mühendislik branşının ortak kullanımıyla birlikte gelişmesi, içinde yeraldığı mühendislik branşlarının da ilerlemesini sağlamaktadır. Mekatronik, aslında yeni bir kavram değildir. En son teknolojilerin, daha çok işleve sahip ve uygulaması kolay olan ürünlerin proseslerini dizayn etmek için, basit olarak makina mühendisliğine, kontrol teorisine, bilgisayar bilimine ve elektroniğe uygulanmasıdır.
Buradan da anlaşılacağı gibi teknoloji geliştikçe mekatronik ilerler, böylece teknoloji daha da gelişir. Yani arada sürekli bir çevrim vardır ve bu çevrim dışarıya açık olup, çeşitli mühendislik ve bilimlerle de etkileşim halindedir ve bunların gelişmesine katkıda bulunur.
Mekatroniğin kullanımıyla ilgili en güzel örneklerden biri bilgisayar sabit disk sürücüsüdür. Hızlı cevaplama, doğruluk ve sağlamlık gibi özelliklerle mekatroniğin kullanım amaçlarına uygun niteliklere sahiptir.
Bilgisayar sabit disk sürücüleri, mekatronik uygulamalarının ilk örneklerindendir. Bu makinalar, çok hızlı bilgi aktarımına ve hassas pozisyonlamaya sahip olup, değişken sistem etkilerine de dayanıklıdırlar.
Mekatronik Tasarım Ürünleri
Robot kolÇağdaş mekatronik teknolojisi ürünleri, bir veya bikaç mikroişlemci çevresinde yerleştirilen duyucular (sensörler), eyleyiciler (motor sistemler), ve tüm sistem veya makinayı merkezi veya dağınık yapıda denetleyebilen bilgisayar programlarından oluşmaktadır. Bu tanıma uygun sistem ve makinalar kendisine tanımlanan çevreyi gözlemlemekte, çevredeki değişimleri algılamakta, ve algıladığı bilgileri yorumlayarak gerekli motor sistemler yardımı ile çevresini değiştirebilmektedir. Mekatronik makinalar mekanik işlevsellik ile tümleşik algoritmik denetimi beraberce içeren ürün ve sistemlerdir. Gelişmiş mekatronik ürünler basit makinalar yerine çevrelerini değiştirebilen bilgisayar sistemlerine dönüşmüştür. Doğal olarak bu yapıdaki makina ve sistemler akıllı davranışlar göstermektedir. Mekatronik ürünlerde yer alan yazılımlar genellikle yapay zeka tekniklerini kullanmakta ve böylece mekatronik tasarım ürünleri, basit işlevsel makinalar yerine, çeşitli koşullara uyum sağlayabilen yetenekli sistemlere dönüşmektedir.
Mekatronik Mühendisliğinin önde gelen uygulama alanları şunlardır:
Üretim Mühendisliği
Tarım Robotları
Otomotiv Endüstrisi
Mikro Elektromekanik Sistemler (MEMS)
Uçan Robotlar
Robot Görme
Endüstriyel otomasyon
Akıllı Silah ve Silah Sistemleri
Mikro robotlar
Gezer Robotlar
Endüstriyel Robot Kollar
Mekatronik tasarım felsefesi, özellikle yüksek teknoloji ürünü akıllı makina ve sistemlerde uygulanmaktadır. Bu makina ve sistemlerin bazı örnekleri şunlardır:
• Taşıtlarda hava yastığı güvenlik sistemleri, ABS fren sistemleri, uzaktan kumandalı kapı kilitleri, sürüş ve seyir denetimi, motor ve güç sistemleri denetimi, yolcu güvenlik sistemleri, ve taşıt araçlarındaki benzer sistemler,
• NC, CNC, AC v.b. tezgahlar, hızlı protip üretim tezgahları, ve benzeri otomatik üretim tezgahları,
• Fotokopi makinaları, faks makinaları, elektronik daktilolar, ve benzeri büro makinaları,
• MR cihazları, atroskopik cihazlar, ultrasonik problar, ve benzeri diğer tıbbi cihazlar,<
• Otomatik odaklamalı fotoğraf makinaları, Video kameraları, Video, CD ve DVD göstericileri, CD kayıt ve benzeri kişisel kullanım amaçlı elektronik cihazlar,
• Lazer yazıcıar, Sabit disk kafa konumlayıcıları, Teyp sürücü ve yükleyicileri, CD okuyucu ve yazıcıları, ve benzeri bilgisayar aksesuarları,
• Kaynak robotları, Fabrika içi kendinden yönlenmeli araçlar (AGV), Uzay araştırmalarında kullanılan robotlar, Askeri amaçlı mayın imha robotları, bomba taşıyıcıları, ve benzeri gezer robotlar,
• Uçuş denetim eyleyicileri, İniş sistemleri, Kokpit kumanda ve cihazları, ve benzeri hava taşıtları sistemleri,
• Garaj kapısı otomatik açma sistemleri, Güvenlik sistemleri, İklimlendirme denetim sistemleri, ve benzeri ev ve büro uygulamaları,
• Çamaşır makinaları, Bulaşık makinaları, Otomatik buz makinaları, ve benzeri ev uygulamaları,
• Değişken hızlı matkaplar, Sayısal tork anahtarları, ve benzeri takımlar,
• Malzeme test cihazları, ve benzeri laboratuar cihazları,
• Bar kodlu sistemler, Konveyör sistemleri, ve benzeri fabrika otomasyon sistemleri,
• El ve otomatik kumandalı hidrolik krenler ve benzeri malzeme taşıma ve inşaat makinaları,
• Otomatik etiketleme, Kalite denetiminde kamera, ve benzeri kalite denetimi ve paketleme uygulamaları,
• Video oyunları ve Sanal gerçeklik uygulamalarında gerçek girdi denetim sistemleri.
Türkiye'de Mekatronik Üzerine Eğitim Veren Kurumlar
Öğretmenlik bölümü ilk olarak 2003 senesinde Marmara Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesinde açılmıştır.Bunu, Süleyman Demirel Üniversitesi'nde kurulan öğretmenlik bölümü izlemiştir. Eğitimi için geniş bir parasal kaynağa ihtiyacı olan mekatronik mühendisliği bölümü ise ,Kocaeli , Sabancı , Bahçeşehir ve Atılım üniversitelerinde lisans düzeyinde bulunmaktadır. Geçen sene itibariyle de Yıldız Teknik Üniversitesi'nde mekatronik mühendisliği bölümü kurulmuştur. Fakat lisans öğrencisi kabul etmemiştir. Genel anlamda mekatronik disiplini, günümüzde ayrılamaz bir hale gelmiş olan elektrik,elektronik, mekanik ve yazılım disiplinlerinin anlamlı bir şekilde bütünleştirilmesiyle oluşturulmuştur. Bu yüzden de mekatronik disiplininin ağır bir eğitime sahip olduğu söylenebilir.
Mesleki Eğitim Veren Liseler
Konya Adil Karaağaç Anadolu Teknik Lisesi Endüstriyel Otomasyon Bölümü,Ankara İskitler Anadolu Meslek Lisesi Endüstriyel Otomasyon Bölümü, Ankara Balgat Anadolu Meslek Lisesi, Bursa Hürriyet Anadolu Meslek Lisesi, Kocaeli Gebze Çayırova STFA Anadolu Meslek Lisesi Haydarpaşa Anadolu Teknik Lisesi,Bursa Ali Osman Sönmez Anadolu Meslek Lisesi,Zeytinburnu Anadolu Teknik Lisesi,İsov-Dinçkök Anadolu Teknik Lisesi Endüstriyel Otomasyon Bölümü,İzmir Bornova Mazhar Zorlu Anadolu Teknik ve Anadolu Meslek Lisesi Endüstriyel Otomasyon Bölümü. Mehmet Rüştü Uzel Anadolu Meslek Lisesi Endüstriyel Otomasyon Teknolojileri Bölümü.Pendik Anadolu Teknik Lise EML ve Teknik Lisesi
Lisans Düzeyinde Mühendislik Eğitimi Veren Üniversiteler
Kocaeli Üniversitesi, Atılım Üniversitesi, Sabancı Üniversitesi, Bahçeşehir Üniversitesi, Fırat Üniversitesi(Yeni Bölüm ),Erciyes üniversitesi(Yeni Bölüm) doğuş üniversitesi,Yıldız Teknik(Yeni),Sakarya üniversitesi(uzaktan eğitim),Doğu Akdeniz Üniversitesi(Yeni Bölüm). Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi
-
Brayton çevrimi nedir - nerelerde kullanılır - Çalışma Modeli hakkında Bilğiler
Brayton çevrimi, genel olarak gaz türbinlerinde kullanılan, periyodik bir prosesdir. Günümüzde geçerli olan gaz akışkanlı güç çevrimleri içinde önemli bir yer tutar. Diğer içten yanmalı güç çevrimleri gibi açık bir sistem olmasına rağmen; termodinamik analiz için egzoz gazlarının ikinci bir ısı değiştirgecinden geçtikten sonra içeri alınıp tekrar kullanıldığı farzedilir ve kapalı bir sistem gibi analize uygun hale gelir. İsmini, mucidi olan George Brayton'dan almıştır. Aynı zamanda Joule çevrimi olarak da bilinir.
Gelişimi
Brayton çevrimi ilk olarak, Amerikalı makine mühendisi George Brayton'un 1872 yılında patentini aldığı iki zamanlı kerosen yakan pistonlu motorunda kullanılmak üzere ortaya çıktı.
Çalışma Modeli :
Bir Brayton tip makine şu üç elemanı içerir:
Gaz kompresörü
Karışım odacığı
Genleştirici
19. yüzyıldaki orijinal Brayton makinesinde çevre havası, kompresör pistonuna girer, burada basınçlandırılır. (Teorik olarak izentropik bir işlemdir.) Sıkıştırılmış hava daha sonra karışım odacığı boyunca ilerler, yakıt ilave olur. (Bu da sabit basıçta olan bir prosesdir.) Isıtılmış, basınçlandırılmış hava ve yakıt karışımı daha sonra genişleme silindiri içinde alev alır ve enerjisini verir, piston/silindir boyunca genişler. (Teorik olarak yine izentropik bir prosestir.) Piston/silindir ile elde edilen işin bir bölümü kompresöre güç sağlamak için bir mil düzeneği aracılığı ile kullanılır.
Brayton çevrimi günümüzde en çok gaz türbinli makinelerde kullanılır. Burada da yine üç eleman vardır:
Gaz kompresörü
Brülör (Yakıcı) veya yanma odası
Genleşme türbini
Burada da çevre havası kompresöre girer ve basınçlandırılır. (Teorik olarak izentropik prosestir.) Basıçlı hava yanma odasına girer, yakıtın yanması ile hava ısıtılır. (Sabit basınçta gerçekleşen proses). Hava açık olan yanma odası boyunca akış yapar (Girer ve çıkar). Basınçlı ve ısıtılmış hava, enerji vererek, türbin veya türbinler boyunca genişler ve iş elde edilir.(İzentropik proses) Türbinden elde edilen işin bir kısmı ile kompresöre güç verilir.
Ne sıkıştırma, ne de genişleme gerçekte izentropik olamaz, kompresör ve genleştirici boyunca kayıplar, verim kaybını kaçınılmaz kılar. Genelde, sıkıştırma oranındaki artış, bir Brayton sisteminin tüm çıkış gücünü arttırmak için en çok kullanılan yoldur.
.
-
Rankine çevrimi tanımı - Rankine çevrimi kullanım alanı hakkında
Rankine çevrimi, termodinamik bir çevrimdir. Diğer termodinamik çevrimler gibi, Rankine çevriminin maksimum verimi de, Carnot çevriminin maksimum verimli hesaplanması ile elde edilir. Rankine çevrimi adını William John Macquorn Rankine'den alır.
Rankine çevrimi buhar kullanılan enerji santralleri için ideal çevrimdir. Bu çevrimde yapılan suyun kızgın buhar haline getirilmesi ve tekrar kondenserde doymuş sıvı haline getirilmesi Carnot çevriminde uygulamada karşılaşılan pek çok zorluğu da ortadan kaldırır.
Rankine çevriminin adımları dört aşama ile gösterilir, her adımda çalışma akışkanının hal değişimleri ifade edilir.
Burada çevrimin ideal şartlarda olduğu varsayılır. Ama gerçek şartlarda çevrimin pompa ile sıkıştırma ve türbinde genişleme aşamaları izentropik değildir. Bu aşamalarda izentropide artış meydana gelir. Bundan dolayı gerçekte pompa için gereken güç ihtiyacı artar ve türbinden elde edilen iş azalır.
Rankine çevrimi T-S diyagramı4-1 Önce çalışma akışkanı, düşük basıçtan, yüksek basınca pompalanır. (İdeal şartlarda izentropik olarak ) Pompalama için güç girişine ihtiyaç vardır. (Örneğin mekanik veya elektirik gücü)
1-2 Yüksek basınçlı sıvı bir ısıtıcıya girer, bir dış ısı kaynağı ile sabit basınçta kızdırılmış buhar halini alana dek ısıtılır.Genelde ısı kaynağı olarak , kömür, doğal gaz veya nükleer güç kullanılır.
2-3 Kızgın buhar, türbin boyunca genişler ve güç çıkışı oluşturur.İdeal şartlarda, bu genişleme izentropiktir. Bu olay buharın basınç ve sıcaklık kaybetmesine sebep olur.
3-4 Buhar daha sonra kondensere girer, doymuş sıvı halini alana kadar soğutulur. Bu sıvı daha sonra tekrar pompaya girer ve çevrim tekrar eder.
-
Dizel Motoru tanımı - Dizel Motoru çalışma prensibi - Enjeksiyon tipleri - Türkiye'deki üretimi Hakkında
Dizel Motoru, içten yanmalı bir motor tipidir. Daha özel bir tanımla, dizel motor oksijen içeren bir gazın (genellikle bu atmosferik havadır) sıkıştırılarak yüksek basınç ve sıcaklığa ulaşması ve silindir içine püskürtülen yakıtın bu sayede alev alması ve patlaması prensibi ile çalışan bir motordur. Bu yüzden benzinli motorlardan farklı olarak ateşleme için bujiye ve yakıt oksijen karışımını oluşturmak için karbüratöre ihtiyaç yoktur.
1892'de Alman Mühendis Rudolf Diesel tarafından bulunmuş ve daha sonra 23 Şubat 1893'te patenti alınmış bu süreç dizel çevrimi olarak bilinir. Motorun mucidi, geniş kömür yataklarına sahip olan Almanya'nın petrole bağımlılığını azaltmak için kömürle çalışan bir motor yapmayı hedeflemiştir. Ancak kömür tozunun yanmasından dolayı ortaya çıkan kül büyük sorunlar doğurmuş, daha sonraları ise motorda farklı yakıtların kullanılması tasarlanmıştır. Nitekim Rudolf Diesel, motorun sunumunu 1900'deki Dünya Fuarı'nda, yakıt olarak yer fıstığı yağı (Biodizel) kullanarak yapmıştır.
Çalışma prensipleri
Gaz sıkıştırıldığında, sıcaklığı yükselir, dizel motoru bu özelliği kullanarak yakıtı ateşler. Hava, dizel motorunun silindiri içine çekilir ve bir piston tarafından, kıvılcım ateşlemeli (benzinli) motorlardakinden çok daha yüksek (25 katı bulabilir) bir oranda sıkıştırılır. Hava sıcaklığı 500-700°C'a ulaşır. Piston hareketinin en tepe noktasında, dizel yakıt yüksek basınçla atomizer memeden geçerek yanma odasının içine püskürtülür, burada sıcak ve yüksek basınçlı hava ile karışır. Bu karışım hızla tutuşur ve yanar. Hızlı sıcaklık artışı ile yanma odası içindeki gaz genleşir, artan basınç, pistonu aşağı doğru hareket ettirir. Biyel (piston) kolu, krank mili çıkışına dönme gücü olarak iletilir.
Motorun süpürmesinde, egzoz gazını silindirin dışına atma ve taze hava çekme işlemi, kapakçıklar (valf) veya giriş ve çıkış kanalları aracılığıyla yapılır. Dizel motorun kapasitesinin tam olarak kullanılabimesi için içeriye alınan havayı sıkıştırabilecek turboşarjer kullanılması gerekir; turboşarjer ile havanın sıkıştırılmasından sonra bir artsoğutucu/arasoğutucu ile içeri alınan havanın soğutulması ayrıca verimi arttırılır.
Çok soğuk havalarda, dizel yakıt koyulaşır, viskozitesi artar, balmumu kristalleri oluşur veya jel haline dönüşür. Yakıt enjektörü, yakıtı silindirin içine etkili bir şekilde itemez ve bu yüzden soğuk havalarda motorun çalıştırılmasını zorlaştırabilir. Dizel teknolojisinde bu zorluğu yenmek için çeşitli önlemler geliştirilmiştir. Sıkça kullanılan bir uygulama, yakıt hattı ve yakıt filtresini elektrikle ısıtmaktır. Bazı motorlarda silindir içinde bulunan kızdırma bujileri denen küçük elektrikli ısıtıcılar, çalıştırmak için silindirleri önceden ısıtırlar. Az sayıda motorda kullanılan başka bir teknolojide ise, manifold içindeki rezistans telli ısıtıcılar, motor çalışma sıcaklığına gelinceye dek giriş havasını ısıtır. Soğuk havalarda, motor uzun süreli (1 saatten daha fazla) kapatıldığında kullanılan ve şehir cereyanı ile çalışan motor blok ısıtıcıları, aşınma ve çalıştırma zamanını azaltmak için sıklıkla kullanılır.
Eski dizel motor sisteminin en önemli parçası hız kontrol ünitesidir; bu ünite yakıtın gelme hızını kontrol ederek motorun hızını sınırlar. Benzin motorlarından farklı olarak dizel motorlarında hava emme sübabı yoktur, bu yüzden hız kontrol ünitesi olmazsa motor fazla hızlanır. Eski tip hız kontrol üniteleri motordan bir vites sistemi ile yönlendirilir ve böylece sadece motor hızıyla doğru ilişkili olarak yakıt sağlanırdı.
Modern elektronik kontrollü dizel motorları benzin motorlarındakine benzer bir kontrol mekanizmasını (ECM) Elektronik Kontrol Modülü veya Elektronik Kontrol Ünitesi (ECU) yoluyla uygularlar. Motor "bilgisayarı" ECM/ECU içinde motorun çalışmasıyla ilgili algoritmalar ve kalibrasyon tabloları kaydedilmiştir. ECM/ECU bir sensörden motor hızına dair sinyal alınca gereken bilgi işlemlerini yapar, elektronik ve hidrolik valfler aracılığıyla yakıt miktarını ve yanma zamanlamasını kontrol ederek motor hızını sabit tutar.
Yakıtın pistonların içine enjeksiyonunun başlama zamanının kontrolu, emisyonların azaltılması ve motor veriminin (yakıt ekonomisi) artırılması için en önemli unsurdur. Silindir içine yakıt enjeksiyonu başlama zamanlaması, günümüz modern motorlarında elektronik olarak kontrol edilmektedir. Zamanlama, genellikle üst ölü noktanın (TDC/Top Dead Center) önündeki pistonun krank ünitesi açısı ile ölçülür. Örneğin, piston üst ölü noktadan 10 derece önde olduğu zaman eğer ECM/ECU yakıt enjeksiyonuna başlarsa, enjeksiyon başlama veya zamanlama 10 derece öndedir denir. Optimal zamanlama, motorun hızı ve yükü kadar tasarımına da bağlıdır.
Enjeksiyon tipleri
Dizel motorlarda yakıt enjeksiyonu, endirekt ve direkt olarak iki tiptir. Endirekt enjeksiyonda yakıt, dizel motorda yanma odası dışında, ön oda olarak adlandırılan yere verilir. Yanma başladığında yanma odasının içine yayılır. Bu tipte motordaki aşırı gürültü ve titreşim düşürülür, fakat ısı kaybı artar ve motor verimi düşük olur. Direkt enjeksiyon ise modern dizel motorlarda kullanılır. Burada motordaki yanma odasına yakıt doğrudan püskürtülür.
Emisyon Kontrolü
Dizel motorlarının en büyük sorunlarından biri, yanma veriminin düşük olmasıdır. Bir başka deyişle; yanma odasına giren yakıt homojenize bir şekilde yanmaz. Bunun sonucunda ortama çok fazla sera etkisi yapacak gazlar verilir. Bunun kontrolü son yıllarda Dizel motoru üreticilerinin en büyük sorunlarından birisi haline gelmiştir. Avrupa Birliğinin almış olduğu karara göre Kasım 2008'de Euro V standartları Avrupa'da devreye giriyor.
Emisyon değerlerini düşürmek için ise araştırmalar hala devam etmekte. NADI konsepti diye tabir edilen bir uygulama ile emisyon değerleri düşürülürken performans artışı da kayda değer bir şekilde artmaktadır. Bu uygulama ile enjeksiyon açıları düşürülerek küresel ısınmaya etkisi olacak gazların oluşumu bir nebze olsun azaltılmaktadır...
Türkiye'deki üretim
Türkiye'nin ilk %100 Türk Malı Dizel Motorunu, 1967 senesinde Yüksek Mühendis Abdülkadir Özgür seri olarak üretmiştir. İlk olarak 1 silindirli Su Soğutmalı Direkt Enjeksiyonlu olarak üretilen bu motorlar, sulama motopompları, elektrik jeneratörleri, dizel deniz motorları, bahçe traktörleri, uygulamalarında 42 yılı aşkın süredir Avrupa, Asya ve Afrika kıtalarında hizmet vermektedir. Motosan firması 1,2 ve 3 silindirli dizel su soğutmalı OHC ( Over Head Camshaft - Üstten Kam Milli ), Turbo Şarjlı ( Aşırı Doldurmalı ) Euro III emisyonlu Silindir Başına 4 Subaplı 120 HP gücüne kadar motorlar üretmektedir.
Ayrıca Yabancı Lisans Anlaşmaları ile Oyak Renault dCi adı ile, Tofaş Fiat multijet adı ile, Karsan-Peugeot, Otokar, BMC (Türkiye), Otosan Ford, Mercedes-Benz Türk, Hyundai Assan, Temsa Mitsubishi, Anadolu Isuzu, Toyota Türkiye olmak üzere Türkiye'de Dizel motorları yabancıların kontrolünde üretmektedirler.
-
Stirling motoru tanımı - Stirling motorunu kim icat etmiştir - Stirling motoru çalışma prensibi - Stirling motoru avantaj ve dezavantajları hakkında
Stirling motoru, sıcak hava motoru olarak da bilinir.Dıştan yanmalı motorlu bir ısı makinesi tipidir. Isı değişimi prosesi, ısının mekanik harekete dönüşümünün ideal verime yakın olmasına izin verir. (Carnot çevriminin pratik olarak uygulanması ile)
1816 yılında İskoç rahip Reverent Robert Stirling tarafından icat edilmiştir. Motoru geliştirme işini daha sonra mühendis olan kardeşi James Stirling devam ettirmiştir. Mucitler, zamanın buhar makinelerine güvenilir bir alternatif oluşturmayı öngörmüştür. Buhar makinelerinin kazanları sık sık yetersiz malzeme kullanımı ve buharın yüksek basıncı nedeniyle patlıyordu. Stirling motorları sıcaklık farkını doğrudan harekete dönüştürecekti.
Çalışma prensibi
Stirling motoru, yalıtılmış olarak bir miktar çalışma gazının (genellikle hava veya helyum, hidrojen gibi gazlar) ısıtılma ve soğutulma işleminin tekrar edilmesi ile çalışır.
Gaz, gaz kanunları (basınç, sıcaklık ve hacimle ilgili olarak) ile tanımlanmış davranışları gösterir. Gaz ısıtıldığında, yalıtılmış bir alan içinde olduğundan, basıncı yükselir ve güç pistonunu etkileyerek güç stroku üretir. Gaz soğutulduğunda basınç düşer ve bunun sonucunda piston dönüş strokunda gazı tekrar sıkıştırmak için oluşan işin bir kısmını kullanır. Ortaya çıkan net iş mil üzerinde güç oluşturur. Çalışma gazı sıcak ve soğuk ısı eşanjörleri arasında periyodik olarak akar.Çalışma gazı piston silindirleri içinde yalıtılmıştır. O yüzden burada egsoz gazı yoktur. Diğer tip pistonlu motorlardan farklı olarak valflere ihtiyaç yoktur.
Bazı Stirling motorları soğuk ve sıcak depolar arasında geri ve ileri çalışma gazı hareketi için bir ayırıcı piston kullanır. Çoklu silindirlerin güç pistonlarının birbirine bağlı olması sayesinde silindirlerin farklı sıcaklıklarda tutulması ile çalışma gazı hareket eder.
Gerçek Stirling motorlarında bir rejeneratör, depolar arasına yerleştirilmiştir. Sıcak ve soğuk taraf arasında gaz çevrimi olurken, rejeneratörden bu ısı transfer edilir. Bazı tasarımlarda, ayırıcı piston rejeneratörün kendisidir. Bu rejenaratör Stirling çevriminin verimine katkı sağlar. Burada rejeneratör olarak belirtilen yapı aslında içerisinden bir miktar hava geçmesine engel olmayacak bir katı yapıdır. Sözgelimi çelik bilyeler bu iş için kullanılabilir. Hava bir soğuk oda ile sıcak oda arasında hareket ederken bu rejeneratör içerisinden geçer. Sıcak hava soğuk bölüme ulaşmadan önce bir kısım ısı enerjisini bu bilyeler üzerinde bırakır. Soğuk hava da sıcak tarafa geçerken daha önce bırakılan ısı enerjisiyle bir miktar ısınır. Yani hava sıcak kısma girmeden önce ön-ısıtma, soğuk kısma girmeden önce de ön-soğutma işleminden geçerek motorun verimini artırır.
55 kW elektrik gücü sağlayabilen bir Stirling motoru ve jeneratör uygulamasıİdeal Stirling motor çevrimi aynı giriş ve çıkış sıcaklıkları için Carnot ısı makinesi olarak aynı teorik verime sahiptir. Termodinamik verimi buhar makinelerinden yüksektir. (veya basit haldeki bazı içten yanmalı ve dizel motorlardan)
Herhangi bir sıcaklık kaynağı Stirling motoruna güç sağlayabilir. Dıştan yanmalı motor, ifadesindeki yanma çoğu zaman yanlış anlaşılır.Isı kaynağı, yanma sonucu oluşabilir fakat, güneş enerjisi, jeotermal enerji veya nükleer enerji de olabilir. Aynı şekilde sıcaklık farkı yaratmak için kullanılan soğuk kaynak, çevre sıcaklığının altındaki değişik maddeler olabilir. Soğuk su veya soğutucu bir akışkan kullanımı ile soğutma sağlanabilir. Fakat soğuk kaynaktan elde edilecek sıcaklık farkının düşük olması daha büyük kütleler ile çalışılmasını gerektireceğinden, pompalamada oluşacak güç kaybı çevrimin verimini düşürecektir.Yanma ürünleri motorun iç parçaları ile temas etmez. Stirling motorunda yağlama yağı ömrü içten yanmalı motorlara göre daha uzundur.
Stirling motorunun uygulamada bazı avantaj ve dezavantajları vardır.
Avantajları
Isı dış kaynaklıdır ve yakıt hava karışımının yanması daha doğru olarak kontrol edilebilir.
Isı sağlamak için devamlı bir yanma prosesi kullanılır, bu yüzden yanmamış yakıt oranı büyük ölçüde düşürülür.
Stirling motorları, kendilerine denk olan diğer motor tiplerinden daha az yağlama ve bakım gerektirir.
Motor, diğer denk motorlara göre daha basit yapıdadır. Valf ihtiyacı duymaz. Yakıt ve iç sistemleri daha basittir.
Oldukça düşük basınçta işletilebilir, böylece tipik buhar makinelerine göre daha emniyetlidir.
Düşük işletme basıncı, daha hafif ve dayanıklı olmayan silindir kullanımına imkân verir.
Denizaltıların kullanımı için, hava olmadan ve daha sessiz çalışabilme imkânı verir.
Uçak motoru olarak uygundurlar. Sessiz, daha az çevreye zararlı, verimli, güvenilir (basit parçalar ve yanma sistemi), daha az titreşim üreten ve patlama riski daha az yakıt kullanılabilmesi avantajlarına sahiptirler.
Dezavantajları
Stirling motorları girişte ve çıkışta çalışma akışkanı içeren ısı eşanjörü gerektirir. Bu yakıt ekonomisinin sağlanması ve verimlilik optimizasyonu düşünülerek tasarım yapıldığında motorun maliyetini arttırır.
Stirling motoru, özellikle de küçük sıcaklık farkları ile çalışanlar, ısı eşanjörü nedeni ile oluşturdukları gücün önemli bir kısmını kaybeder.
Termal verimi maksimize etmek için soğutucu sıcaklığı mümkün olduğu kadar düşük tutulur, bu yüzden harcanan ısının kaybedilmesi güçlük yaratır. Bu sebep Stirling motorunun otomotiv sektöründe yaygınlaşamamasının faktörlerinden biridir.(Gerekli ısı ısıtma sisteminin yeterince motora kombine ve küçük ölçüde olamayışı.)
Düz Stirling motoru çabuk olarak devreye giremez; sıcaklığın iyice yükselmesi gereklidir. Bu tüm dıştan yanmalı motorlar için geçerlidir fakat diğer dıştan yanmalı motorların ısınma zamanı Stirling motorununkinden kısadır.
Güç çıkışı, sabittir ve bir seviyeden diğerine geçmesi çabuk olarak mümkün olmaz.
Hidrojenin düşük moleküler ağırlığı, onu Stirling motoru için en iyi çalışma gazı yapar. Fakat bu küçük moleküller, motor içinde muhafaza zorluğu ve ilave yardımcı sistemler gerektirir. Bu sistemler gaz kabı gibi basit veya gaz jeneratörü gibi daha karmaşık sistemler olabilir. Her durumda ilave ağırlık, maliyet artışı ve istenmeyen sorunlar oluşturacaktır.
-
İçten yanmalı motorların parçaları
Motor gövdesi Silindir kapağı, Motor silindiri, Silindir kapak contası, Silindir gömleği
Krank sistemi Piston, Piston sekmanı, Piston pimi, Biyel kolu, Krank mili, Krank mil yatağı, Volan
Zamanlama sistemi Kam mili, Triger kayışı, Motor supapı, Külbütör
Benzinli motor yakıt sistemi Hava filtresi, Karbüratör, Benzin enjektörü, Benzin filtresi, Emme manifoldu
Dizel motor yakıt sistemi Yakıt deposu, Yakıt besleme pompası, Mazot filtresi, Enjeksiyon pompası, Common rail, Yanma odası, Dizel enjektörü
Benzinli motor ateşleme sistemi Batarya, Endüksiyon bobini, Distribitör, Buji
Elektrik sistemi Alternatör, Batarya, Şarj dinamosu, Marş motoru, Kontak anahtarı
Yağlama sistemi Yağ pompası, Karter, Yağ filtresi, Yağ soğutucusu, Motor yağı
Soğutma sistemi Motor radyatörü, Antifiriz, Devirdaim pompası, Radyatör kapağı, Motor vantilatörü, Termostat
Egzoz sistemi Egzoz manifoldu, Egzoz susturucusu, Katalitik konvertör
Cebri doldurma Turboşarj, Intercooler, Pompa duse, Süperşarj
-
Motorların sınıflandırılması
Motorların Sınıflandırılması
Silindir Birleştirme Şekline Göre Sıralı tip motor, V tipi motor, Boksör tipi motor, Yıldız tipi motor, W tipi motor, H tipi motor
Ateşleme tipine Göre Buji ile ateşlemeli motorlar, Sıkıştırma ile ateşlemeli motorlar
Kullanılan yakıta göre Benzinli motor, Dizel motor, LPG'li motor, Doğalgazlı motor
Zamanlama Sistemine Göre 2 Zamanlı motor, 4 Zamanlı motor
Çevrimlerine Göre Sabit hacim çevrimli motor, Sabit basınç çevrimli motor, Karma çevrimli motor
Silindir Sayılarına Göre Tek silindirli motorlar, Çok silindirli motorlar
Soğutma Sistemlerine Göre Hava soğutmalı motor, Su soğutmalı motor
Diğer Tip Motorlar Gaz türbinli motorlar, Wankel motoru, Stirling motoru, Zıt pistonlu motorlar, Quasiturbine motor