PATLARLI MODEL MOTORLARI VE YAKITLARI

Patlarlı Model Motorları, içlerinde uygun bir yakıtı yakarak kimyevi enerjiyi mekanik enerjiye çeviren minyatür makinalardır. Silindir süpürme hacımları (patlarlı motorların büyüklükleri pistonlarının tek yönlü bir harekette süpürdükleri hacim ile ölçülür) 0.32 cc (bir santimetre küpün üçte biri) kadar küçük, 100 cc ve hatta daha büyük motorlar modelcilikte kullanılmaktadır.

OS.MAX 46 FX

Model motorlarını, çalışma prensiplerine göre ikiye ayırmak mümkündür. Yanma olayının motor krank milinin her devirde bir kere meydana gelen motorlara iki zamanlı, iki devirde bir kere yanma meydana gelen motorlara da dört zamanlı motorlar denir. Bunların dışında "Wankel" adıyla tanınan her devrinde bir yanma olayı olan, ama dört zamanlı gibi çalışan döner pistonlu model motorları da mevcuttur.

İki zamanlı motorların modelcilikte kullanımı, güçlerinin hacımlarına oranla yüksek olması, imalat basitliği, kullanım kolaylığı ve ucuzluğu nedeni ile daha çok yaygındır. Son onbeş yılda geliştirilip 4 ile 54 cc hacimleri arasında çok çeşitli büyüklüklerde imal edilen dört zamanlı motorlar daha pahalı olmalarına rağmen daha düşük devirle dönerek daha büyük çaplı pervaneyi verimli bir şekilde kullandıkları, pervane büyükülüğü ve bilhassa daha iyi susturulabilen ve hakiki uçak motorununun sesini andıran motor sesi ile pek çok modelci tarafından tercih adilmektedir.

Motorların Kullandığı yakıtlar:

Genel anlamda yakıt; motorun içinde patlama şeklinde süratle yanıp ısı çıkararak genleşen ve pistonu hareket ettiren maddelerdir. Bunlar motorun tipi ve çalışma tarzına göre seçilmiş hidrokarbon karışımlarıdır. Değişik vasıflı hidrokarbonların, çeşitli oranlarda karıştırılması ile farklı özelliklerde ve performansda model motor yakıtı yapmak mümkündür.

Bütün model motorlarında kullanılan yakıt cinsleri için ortak bazı özellikler vardır. Kullanılacak yakıt karışımı, yanıp güç veren maddelerin yanında motorun hareketli parçalarını yağlayacak maddeleri de ihtiva etmelidir: Gerektiği zaman ateşlemeye yardımcı olan, elde edilen gücü etkileyip değiştiren ve yanmayı kontrol eden maddeler de ilave edilebilir.

Modelcilikte kullanılan motorlar, yakıt ateşleme sistemine göre de üç sınıfa ayrılırlar. Her sınıfta ayrı tip yakıt karşımı kullanılır. Bu üç sınıf motorun özellikleri ve kullandıkları yakıtlar aşağıda ayrıntıları ile incelenecektñir.

1. Kızgın buji (glow plug) ateşlemeli motorlar:

Kızgın bujili ateşleme sistemi, model motorlarında bugün en çok kullanılan ateşleme tipidir. Çok kullanılmasının sebebi motor ve ateşleme sisteminin çok basit, kullanılmasının kolay, motor devirlerinin ve bu küçük motorlardan elde edilen gücün motor hacimlerine oranla çok yüksek olmasıdır. Ateşleme sistemi bir sarmal rezistans teli olan buji ile sadece ilk çalıştırmada bujiyi kızgın hale getirmek için kullanılan 1,5 - 2,0 voltluk pil veya akümlatörden ibarettir.

Kızgın hale gelen buji, silindir içinde şıkışarak ısınmış olan hava ile yakıt karışımının kıritik ateşleme noktasında yanmaya başlamasını sağlar. Bu olay basit bir tutuşma olayı değildir. Kızgın bujinin teli, bir platin alaşımından yapılmış olup, metil alkol buharı ile temasta belirli sıcaklık ve basınçta bir katalist olarak görev yapar. Motor çalıştığı süre boyunca kızgın olarak kalır. Böylece motor çalışmaya başladıktan sonra buji telini kızgın hale getiren elektirik kaynağı devreden çıkartılabilir. Kızgın bujiler için önemli bir husus da buji telinin ısı ataletidir. Isı ataleti, buji telinin motor çalışırken silindir içinde devamlı değişen sıcaklığa karşı koyarak ateşleme için gerekli sıcaklığı muhafaza etmesi özelliğidir.

Kalın telli bir buji, ince telliye göre sıcaklığını daha zor kaybettiği için ısınmak ve soğumak için daha uzun zamana ihtiyacı vardır. Motorun tipi ve yakıtın cinsi, kullanılması icabeden bujiyi belirler. Yavaş dönen ve iki devirde bir kere ateşleme yapan dört zamanlı motorlarda kalın telli özel bujiler kullanılmalıdır. Yakıtın içinde yanma sıcaklığını artıran nitrometan katkı maddesi varsa daha soğuk (ince telli) yoksa daha sıcak (kalın telli) buji kullanılır: Yavaş devirlerde ve rölantide iyi çalışması istenen motorlarda düşük devirlerde normal bujilerin soğuyup ısısını kaybederek durmamaları, böylece istenilen düşük devirlerin elde edilebilmesi için (R/C) bujisi denilen ve düşük hızlarda bujinin soğumasını önleyen köprülü bujiler de kullanılır. Bu köprü silindire giren şoğuk hava-yakıt karışımının bujiyi şoğutmasını önler, motor da daha alçak devirlerde çalşabilir. Bu inceleme motorun tipi ve yakıt muhtevasına göre buji seçminin ne kadar önemli olduğunu gösterir. Bu konuda deneyler yapmadan önce motor imalatçısının tavsiye ettiği bujiyi kullanmak en doğru davranıştır.

Kızgın bujili motorlarda kullanılan yakıt, metilalkol (metanol) ile yağ karışımıdır. MetilaIkol içinde %1 den daha fazla su bulunmamalıdır. Metilalkol havadan bile nemi içine çekecek kadar nem emici (hidrofil) olduğu için ağzı sıkı şekilde kapalı kaplarda muhafaza edillmelidir. Yağlayıcı madde olarak en çok hint yağı kullanılır. Katılacak yağ miktarı, motorun yapılış tipine göre değişir. Genel olarak, içinde %25 yağ (1 ölçü yağ, 3 ölçü metilalkol) bulunan yakıt iki zamanlı kızgın bujili motorlar için uygundur. Pistonları segmanlı veya kısaca ABC tipi denilen (Aluminyum piston, Bronz gömlek Chrome kaplamalı) motorlarda %20 yağlı (1 ölçü yağ, 4 ölçü metanol) yakıt kullanılabilir. Her iki halde de motorun ilk çalıştırılması ve açılması (rodaj) esnasında yağ miktarının %5 artırılması tavsiye edilir. Dört zamanlı motorlar ise daha az yağlı yakıt ile çalışabilirler. Bu hususta en doğru hareket motor ile birlikte gelen çalıştırma talimatına bakmaktır.

Kızgın bujili model motorlarının verimini artırmak için nitrometan, nitroetan ve nitropropan gibi nitroparafin sınıfı maddeler yakıta karıştırılabilir. Türkiyede yukarıda bahsi geçen katkı maddelerinin çok zor temin edilebilmesi ve pahalı olması, modelcilerimizin sade alkol ve yağ karışımını kullanan motorları tercih etmesine neden olmuştur. Metanollu yakıtlarda en çok kullanılan katkı maddesi nitrometandır. Bu madde kimyevi birleşimi içinde bulunan oksijen sayesinde yanmayı daha iyi hale getirmekte ve elde edilen fazla enerji dolayısı ile motorun gücünü artırmaktadır. %1,5-3,0 kadar nitrometan ihtiva eden yakıt, motorun çalşmasını, bilhassa rölantisini iyileştirmektedir. Motordan belirgin bir güç artışı için %15'in üstünde nitrometan ilavesi gerekir. Birleşik Amerikada pilon yarışı yapan modelciler %60'a varan oranlarda nitrometan kullanmaktadırlar. Nitrometan yaktın içinde yandığı zaman çeşitli azot oksitler oluşur. Asit haline gelen bu maddeler, motorun, kullanıldıktan sonra iyice temizlenmeden ve yağlanmadan saklanması halinde motorun içinde pas yapar ve çürütürler. Bu etki dört zamanlı motorlarda karterde birikim daha fazla olduğu için çok daha önemlidir. Yüksek oranda nitrometan ihtiva eden yakıttan yüksek devir ve verim elde edebilmek için motorun kompresyonu, bujisi, emme ve egzoz zamalaması ve hatta pervane boyutları bu hıza uygun olmalıdır. Bunların hepsini bir arada gerçekleştirebilmesi için de modelcinin çok tecrubeli olması ve pek çok deneme yapması gerekir.

2. Basınçlı (Kompesyon) Ateşlemeli Motorlar:

Model dizel motorları diye anılan bu tip, büyük dizel motorlarına benzer prensiple çalışır. Yalnız dizel motorlarında yakıt piston içine yanma zamanı başında enjeksiyon sistemi ile püskürtülür. Model dizel motorlarında ise yakıt - hava karışımı bir karbüratörden emilir. Silindir içindeki basınç yüksekliği motor tepesinde bulunan bir vida ile kritik noktaya getirilerek ateşleme sağlanır. Buji ve batarya olmadığı için sistem daha da basittir. Bu motorların gaz ayarları ile çalışma devirlerinin değiştirilmesi, rölantiye düşürülmesi çok zordur. Bu sebebten daha çok serbest uçuş ve tel kontrollu modellerde kullanılan gaz ayarsız 5 cc den küçük tipleri vardır. Yakıt harcamasındaki ekononomi nedeni ile tercih edilebilirler.

Model dizel motorlarının yakıtının ana maddesi gazyağıdır. Bu motorların kompresyonu ve ateşleme sıcaklığı büyük dizel motorları kadar yüksek olmadığı için yakıta düşük kompresyon ve sıcaklıkta ateşlemeyi sağlayan bir ateşleyici ilave etmek gerekir, Bu görevi en uygun şekilde yapan sıvı eterdir (kimyevi adı, dietil eter). Ayrıca yakıta bu karışımda kolay eriyen bir yağ da ilave etmek gereklidir. Bunun için en uygun yağ da hint yağıdır. Pratikte en uygun yakıt, gaz yağı, eter ve hint yağının eşit oralarda karıştırılması ile hazırlanır. Eter çok uçucu bir madde olduğu için yakıt ağzı çok sıkı kapalı şişelerde saklanmalıdır. Motor devrinin yüksek olması istenen yarışlarda, hazırlanan yakıtlara ateşlemeyi hızlandıran bir nevi doping maddesi karıştırılabilir. Bunlar nitroetan ve benzeri maddelerdir.

3. Kıvılcım Bujili Motorlar:

Kızgın bujilerin model motorlarında yaygın bir şekilde kullanılmaya başlandığı l945 yılından önce, model motorları, motorlu vasıtaların çoğunda kullanılan kıvılcımlı buji ateşlemeli tipte yapılmakta idi. Kızgın bujili motorların basit, kullanışlı ve daha güçlü olması, kıvılcım bujili motorların uzun bir müddet ortadan kaybolmasına yol açtı. Ancak 1970 lerde dev boyutlu modellerin (ağırlıgı 5 Kg dan yukarı) kullanılmaya başlaması ile alkollu motorlara tercih edilmeye başlayan kıvılcım bujili motorlar, genel olarak 20 cc den büyük hacimlidirler. Umimiyetle tadil edilmiş ağaç testeresi, çim biçme aleti ve sırtta taşınan pulverizatörlerde kullanılan patlarllı motorlardan tadil edilerek imal edilmektedır. Bazı dört ve iki zamanlı alkolle çalışan model motorları için de kıvılcım bujili ateşleme sistemleri de geliştirilmiştir.

Kıvılcım bujili ateşleme sistemleri manyetolu ve elektronik olmak üzere iki tiptir. Manyeto, bir yüksek voltaj elektirik üreteci olup motor aksına bağlı manyetik bir rotor ile sabit duran sarımlı bir bobinden oluşur. Manyetik rotorun mıknatısları bobin önünden geçerken bobin içinde yüksek voltaj oluşur. Kontak uçları veya yeni tiplerde bir elektronik devre sayesinde kıvılcımın, dolayısı ile yanmanın zamanlanması sağlanmaktadır. Elektronik sistemde ise bir akümlatörden sağlanan alçak voltaj bir elektronik devre tarafından yüksek frekanslı yüksek voltaja çevrilip bujiye taşınır. Krank miline bağlı kontak uçları veya mıknatıslı bir sistemle bujideki kıvılcım ve yanma zamanlaması hassasiyetle temin edilir. Her iki sistemde de prenip silindir içindeki yakıt - hava karışımını yüksek enerjili elektriki deşarj kıvılcımı ile ateşlemektir.

Kıvılcım bujili model motorları yakıtı, benzin ile uygun bir yağın belli bir oranda karışımıdır. Benzinin oktanı ve yağ cinsi ile karışım oranı motor imalatcısının tavsiyesine göre seçilmelidir. Benzin çok uçucu bir sıvı olduğu için karışım taze yapılmalı ve uzun müddet bekletilmeden kullanılmalıdır.

Emniyet tedbirleri:

Motor yakıtları motor içinde kontrollu olarak yakılarak güç elde etmek için hazırlanır. Aynı yakıt kontrol edilemeyen şartlarda yani motor dışında da yanarak enerjisini etrafa yayabilir ve çok büyük hasar meydana getirebilir. Buna meydan vermemek için aşağıdaki tedbirleri almakta büyük yarar vardır.

a) Yakıtı akmayacak, sızmayacak bir şekilde, emniyetli kaplarda saklayın ve taşıyın. Yakıtı asla bir ısı kaynağı, alev, açık ateş veya kıvılcım yakınında açmayın, boşaltmayın, kullanmayın ve saklamayın. Sızan yakıt buharlarının bir kıvılcım ile parlayıp yangın çıkaracağını unutmayın.

b) Yakıtı, bir motorlu araçta taşırken tedbirli olun. Yakıt kutusunun bir tarafa sürtünüp, sıkışıp, ezilip, kırılarak sızması yeya akmasını önleyecek tedbirler alın. Motorlu aracın güneş altında kalması, vasıta içindeki ısıyı, dolaylı olarak da yakıt bidonu içindeki basıncı yükselterek sızma ve taşmalara yol açabilceğine dikkat edin.

Yakıt yapımında kullanılan maddeler zehirlidir. Bir yanlışa yol açmamak için bunları sakladığınız kapların üzerlerine içlerinde ne olduklarını yazın ve küçük çocukların erişemiyeceği yerlerde saklayın. Asla yiyecek ve içecek kaplarına koymayın. Yakıt içindeki maddelerin yandığı zaman zehirli ve kanser yapıcı artıklar meydana getirdiğini unutmayın. Motorlarınızı kapalı yerlerde çalıştırmayın, ve modellerinizi yerde çalıştırırken modelinizi, egzos dumanları diğer modelci ve seyirciler üzerine gitmeyecek şekilde yerleştirin. d) Yakıtınızı model kutunuz içinde metal bir kapta taşıyorsanız, bataryanızın kablo uçlarını metal kutu üzerinde kısa devre yapmasına imkan vermiyecek tedbirleri alınız.