Radyal motor, 1901 senesinde buluş edilen bir motor türüdür. Pervaneli uçaklarda süregelen olarak kullanılır. Bir tür rotary motor olarak da bilinmektedir. Radyal motor, yıldız manzarasında bulunduğu amacıyla “yıldız tarzı motor” olarak da bilinir. Pervaneli uçaklar başta olmak üzere deniz taşıtları, askeri vasıtalar ve motosikletler amacıyla kullanılabilmektedir. Silindirleri, bir daire merkezine karşı sıralanmış motorlardır. Bu motor türünde bütün piston kolları, tek biyel muylusuna (piston kollarının bağlı mil) bağlı olarak çalışır. Radyal motorlar üzerindeki ateşlemenin düzgün yapılabilmesi için 4 vakitli çeşitleri tek sayılı (5, 7, 9 gibi), 2 vakitli çeşitleri de çift sayıda (2, 4, 6 gibi) silindir içermektedir. Radyal motorlar özellikle tek sayılı olarak tasarlanmışlardır. Eğer yazımızı okumaya devam ederseniz, Radyal Motor Nedir? Radyal (Yıldız Tipi) Motor Nasıl Çalışır? Radyal Motorun Çalışma Prensibi Nedir? Radyal motorların üstünlükleri nelerdir, Radyal Motorun tarihçesi nedir? Radyal Motorların Avantajları ve Dezavantajları Nelerdir? soruların cevaplarını detaylı olarak alabilirsiniz.

Radyal Motor Nedir? Radyal (Yıldız Tipi) Motor Nasıl Çalışır?

Radyal Motor Nedir? Radyal (Yıldız Tipi) Motor Nasıl Çalışır? | Radyal Motorlar yıldız şeklinde silindirleri sıralanmıştır

Radyal (Yıldız Tipi) Motorun Tarihçesi

Radyal motorlar, ilk olarak 1901 senesinde Amerikalı makine mühendisi Charles Matthews Manly doğrulusunda tasarlandı. İlk radyal motor su soğutmalı ve 5 silindirliydi. Fakat bu motorlar yeteri kadar kuvvetli değildi. Daha sonra 1903 senesinde Stephen Balzer doğrulusunda Langley Havaalanı projesi amacıyla geliştirilen rotary (döner) motorun dönüştürülmesiyle “Manly-Balzer motoru” olarak tanınan radyal motor tasarlandı. Bu motor, bir gün içerisinde 60 saniye de 950 devir yapan, 52 beygir kuvvetinde benzinli radyal motor olarak geliştirildi.

Radyal (Radial) motorlar ile ilgili bazı önemli tarihler mevcuttur. Onları ise aşağıdaki gibi sıralamak mümkündür.

Jacob Ellehammer isimli bilimci 1907 yılında, dünya üzerindeki ilk hava soğutmalı 3 silindirli radyal motorunu tasarlayarak bir motosiklet üzerinde kullanmıştır. Bu motor, daha kuvvetli 5 silindirli modelin de temelini oluşturmuştur.

Radyal Motor Nedir? Radyal (Yıldız Tipi) Motor Nasıl Çalışır? | Fiat marka Radyal Motorlar

1909-1919 yılları arasında imal edilen radyal motorlar, krank karteri ve silindirleri ile daha çok rotary motorlara benziyordu. 1920’li senelerden sonra geliştirilen konseptler, günümüzdeki radyal motorların proto çeşitleri olarak tasarlanmıştır. 1918 senesinde imal edilen hava soğutmalı radyaller, I. Dünya Savaşı’nda sarf edilen uçaklar amacıyla başka motorlara göre daha avantajlı görülmüş ancak kullanılamamıştır.

Fransa’da sarf edilen ve “Le Rhône” adı verdiği rotary (döner) motorlar, 1920’li senelerde sabit radyal motorlara dönüştürüldü. ABD donanması ve havacılık komitesi 1920 – 1921 senelerinde, soğutmalı radyallerinin ağırlık seviyesinin ve güvenilirliğinin arttırabileceğini belirterek, uçaklar ve deniz vasıtaları amacıyla radyal motor siparişi verdi. İkinci Dünya Savaşı’nda sarf edilen çoğu uçak, radyal motorluydu.

Radyal Motor Nedir? Radyal (Yıldız Tipi) Motor Nasıl Çalışır? | Radyal Motorlu uçaklar

Radyal Motor Nedir? Radyal Motorun Çalışma Prensibi Nedir?

Radyal motorlar, samimi yanmalı olarak sınıflandırılır. Genellikle uçaklarda kullanılır. Silindirleri rotary (dönen) motorlarda bulunduğu gibi krank milinin çevresinde bir daire oluşturacak şekilde dizilmiştir. Başka bir ifadeyle, silindirleri belli bir sıra dahilinde değil, daire merkezine karşı sıralanmış motor tarzıdır. Bu sebeple yıldız şeklinde manzarası vardır. Bütün piston kolları (biyel) göbekteki tek bir biyel muylusuna bağlıdır. Silindirler, krank milinin çevresinde yıldız şeklinde devinimini tamamlar. Her silindirde tespit edilen pistonun hareketi, piston kolu (biyel) ve biyel muylusu yardımı ile krank miline aktarılır. Silindirlerin eksenlerinin aynı düzlemde olması nedeniyle, birleştirici çubuklar direkt olarak krank miline bağlanamazlar. Bunun yerine, pistonlar krank miline bir mafsallı çubuk grubu ile bağlanırlar. Böylece krank milinin ekseni çevresinde dönmesi sağlanır. Bu işlem, her pistonun hareketi ile sık sık yinelenir. Karbüratör ve gaz kolu yardımı ile motorun devri ayarlanır.

Radyal motor içerisinde araba pistonları, biyellerin yardımı sayesinde krank miline bağlandır. Dört süreyi (emme, sıkıştırma, güç (yanma), egzoz) bitirildiğinde krank mili iki devir yapar. Silindirler, ateşleme sırasına göre güç üretir. Yanan hava-yakıt karışımının patlaması ile meydana gelen güç, piston kolları vasıtası ile krank miline dönme hareketi olarak iletilir. Çalışma sistemi, bu bakımdan sıralı motorlarla benzer. Ateşleme sıraları değişiktir. Araba içerisinde bulunan dokuz silindir hacimli bir radyal motorda ateşleme sırası “1, 3, 5, 7, 9, 2, 4, 6, 8” numaralı silindirler ile birlikte bu sıraya göre şekil alır. Her çevrim bitirildiğinde ateşleme sırası yine birinci silindire döner. Başka bir ifade ile pistondaki kuvvetin hareketi sırasında ateşlenecek bir ileri piston arasında bir piston vardır. Ateşleme sırası, valfların açılması ve kapanması, yanma ardından meydana gelen kuvvetin bir ileri silindirin sıkıştırma işlemine yardım etmesi ve hareketin bu şekilde devam etmesi şekilde çevrim ya da dört vakit tamamlanır. Radyal motorların üzerinde bulunan silindirlerin tek sayılı olarak kullanılmasının bir sebebi bulunmaktadır. Motorun daha problemsiz çalışması amacıyla tutarlı ve daimi bir güç üretilmelidir. Daha verimli güç üretmek amacıyla tek sayıda silindir kullanılır. Böylece başka piston ateşleme prosedürünü başarabilir. Eğer eşit sayıda silindir kullanılırsa, eşit derecede vakitlenmiş bir ateşleme döngüsü olası olmazdı.

Radyal motorların kullanılan araçlar olan otomobil ve motosikletlerde sarf edilen motorların gücüne göre motor silindirleri ve hacimleri aynı düzlem üzerindedir. Dolayısıyla tarzı eksantrik mili, emme ve egzoz valflarinin denetimi amacıyla kullanılamaz ya da krank mili güç sunmaz. Bunun yerine, pistonlar mafsallı çubuk birleşimi ile krank miline bağlanır. Radyal motorların silindirleri üstünde genellikle “popet” adı verdiği türde valflar kullanılır. Bu valflar, krank milinden karşıt yönde dönen kam plakası doğrulusunda denetim edilen itme çubukları doğrulusunda hareket ettirilir. Kam, dişli bir mekanizma sayesinde döndürülür.

Radyal Motor Nedir? Radyal (Yıldız Tipi) Motor Nasıl Çalışır? | Radyal Motorlu uçak ve motorsiklet

Radyal Motor Parçaları Nelerdir?

Radyal motorlar, sıralı motorlarda sarf edilen parçalar içerir. Diğer 4 vakitli motorlar gibi çalışır. Her ikisinin de benzer parçaları vardır; fakat yapıları ve tasarımları değişiktir. Her silindirin emme, sıkıştırma, güç (yanma) ve egzoz süreyi vardır.

Bu parçalar şunlardır;

1. Piston: Yanma odasında yanan gazların genleşen kuvvetini bir bağlantı çubuğu ya da kol aracılığı ile krank miline gönderir. Yani mekanik kuvveti krank miline aktarır. Pistonların baş doğrultusunda silindirle arasında sızdırmazlık gerçekleştiren “segman” adı verdiği parçalar vardır. Hafif ve ısıya sağlam alaşımlardan üretilir.
2. Biyel (piston kolu): Pistonun altında tespit edilen çubuk ya da koldur. Pistondaki hareketi krank miline iletmeye yardımcı olur.
3. Krank mili: Pistondan gelen mekanik kuvveti dönme hareketine çevirir.
4. Emme ve egzoz valfları: Emme valfı, yakıt ve temiz havanın yanma odasına girmesini gerçekleştiren bir kanaldır. Egzoz valfı ise, yanan yakıt-hava karışımının yanması neticesi meydana çıkan gazların silindirden dışarı atılmasını sağlar.
5. Buji: Yanma odasında sıkıştırılan yakıt-hava karışımını elektrik kıvılcımı ile ateşleyerek patlama sağlar. Bujinin ateşlediği yakıt, genleşerek büyük bir güç oluşturur.

Radyal Motor Nedir? Radyal (Yıldız Tipi) Motor Nasıl Çalışır? | Radyal Motorlu bisiklet

Radyal Motorların Avantajları ve Dezavantajları Nelerdir?

Yıldız tarzı motorlar, çok güç gerektiren motorlardır. Bu sebeple silindir sayıları çoktur. Sıralı silindirli motorlara göre birtakım üstünlükleri vardır. Silindirlerin motorun ön evresinde bulunması, hava akımının direkt olarak motorun bedenine ulaşmasını sağlar. Bu da motora iyi düzeyde bir soğutma sağlar. Uçaklarda sarf edilen radyal motorlarda yüksek irtifada oluşturulan uçuşlarda motor sıcaklığını denetim altında tutmak amacıyla motorun arka alanında mekanik olarak açılıp kapatılabilen bir kapak bulunur. Pilot, bu kapağı açıp kapatarak motor sıcaklığını dilenen düzeyde tutabilir. Motorun aşırı ısınması güç kaybına yol açar. Sıralı silindirli motorlara göre daha güvenilir, daha sağlamdır. Ağırlık ve güç seviyesi daha iyidir. Hasarlara karşı dirençlidir.

Radyal Motor Nedir? Radyal (Yıldız Tipi) Motor Nasıl Çalışır? | Radyal Motorlu arabalar

Radyal Motorun Avantajları Nelerdir?

Radyal motorlarda her bir pistonun güç üretimine katkısı son derece iyi düzeydedir. Bu tutarlılık motorun daha problemsiz ve titreşimsiz işlevini gerçekleştirmesine yardımcı olur. Örnek olarak 9 silindire sahip olan bir radyal motor, yaklaşık 1200 beygir bir kuvvet oluşturmaktadır. Radyal motorların, bir dakika içerisindeki hızları göreceli olarak değişmektedir. Uçak pervanelerini redüksiyon dişlisi olmadan döndürebilirler. Bütün pistonlar aynı düzlemdedir. Bu sebeple hepsi normal havayla eşit derecede soğutulur.

Sıvı soğutma sistemleri rastgele bir zarara karşı daha savunmasızdır. Örneğin; bazı hasar durumlarında su kaybından dolayı motor aşırı bir ısı oluşturur. Bu da daha değişik arızalara neden olmaktadır. Ancak hava soğutmalı olan bir radyal motor, bundan hiç etkilenmeden çalışabilir. Hava soğutmalı radyaller, su kullanılmadığı amacıyla sıvı soğutmalı sıralı motorlardan daha hafiftir. Radyal silindirlere motorun kapasitesini yükseltmek amacıyla silindir çapını arttırmadan ekstra piston eklenebilir.

Radyallerin daha kısa ve sert krank milleri vardır. Tek bir radyal bloğunda önde ve arkada olmak üzere yalnızca iki adet krank mili yatağı bulunur. Sıvı soğutmalı 6 silindirli sıralı bir motorda her piston amacıyla ayrı ayrı mil yatağına gereksinim duyulur. Kısa krank mili daha az titreşim sağlar. Hem de daha az aşınır, metal yorgunluğuna daha az maruz kalır. Bu sebeple daha sağlam ve güvenilirdir. Basit ve derli toplu tasarımı sebebiyle bakımı kolaydır. Parçaları ve bakım maliyetleri daha ucuzdur.

Radyal Motor Nedir? Radyal (Yıldız Tipi) Motor Nasıl Çalışır? | Kanada Havacılık Müzesinde ilk yapılan Çift Radyal Motorlu uçaklar sergileniyor

Radyal Motorun Üstünlükleri Nelerdir?

Özellikle uçaklarda sarf edilen radyal motorların silindir bedeni uçuş sırasında sık sık hava akımına maruz kalır. Bu sebeple motorun verimli çalışması amacıyla lüzumlu ısı denetim edilemeyebilir. Silindirlerin hava akımına maruz kalması sürtünmeyi mühim ölçüde arttırır. Radyal bir motordaki her silindirin kendi kapağı bulunduğu amacıyla her kapakta ayrı valflar ve valf itici bulunması kolay değildir. Bu karmaşıklık, bakım maliyetlerini artırabilir.

Üç ya da beş silindirli radyal motorlar, en kolay sınıftadır. Bu sınıftaki motorlar başka motorlara göre çok sesli ve titreşimli çalışır ve güvenilir değildir. Uçakların ön doğrultusunda bulunduğu amacıyla görüş açısını engelleyebilir. Kapalı bir bölümde tespit edilen radyal motorları soğutmak daha zordur.

Radyal Motor Nedir? Radyal (Yıldız Tipi) Motor Nasıl Çalışır? | Eski volswagen kaplumbağa dediğimiz modele Radyal Motor takıyorlar