Rudolf Diesel Hayatı

Dizel motorun mucidi

Rudolf Diesel, 18 Mart tarihinde Bir Alman ailenin çocuğu olarak Paris, Fransa’da doğmuştur. Tam adı Rudolf Christian Karl Diesel’dır. Gençlik yılları İngiltere’de geçti. Ausburg ve Münih’te öğrenim gördü. yılında Fransa – Prusya savaşı başlayınca 12 yaşında iken İngiltere’ye göç etmek zorunda kaldı. Savaşın bitiminden hemen sonra teyzesi ve amcasının yanına Almanya’ya gitti. Augsburg da ilkokula başladı. Amcası matematik öğretmeni idi. Ona hem almanca hem de matematik dersleri verdi. 14 yaşında ailesine mühendis olmak istediğini belirten bir mektup yazdı. yılında burslu olarak Augsburg endüstri okuluna başladı.

yılında tifoya yakalandığı için okula ara vermek zorunda kaldı ve İsviçre’ye gitti. Orada mekanik konusunda pratik yapmak için bir firmada çalıştı. yılında okula geri döndü ve birincilikle mezun oldu. Ardından Paris’e geri döndü. Paris’te Profesör Karl von Linde'nin Modern soğutma ve buz tesisi kurmasına yardım etti. Bir yıl sonra tesisin yöneticisi oldu.

yılında Berlin’e taşındı. Karl von Linde’ye bağlı olarak çalışmaya devam etti. İlk olarak buhar makinaları üzerinde çalışmaya başladı.

Amonyak buharı kullanan bir motor icat etti fakat motor ilk çalıştırmada patladı ve neredeyse onu öldürüyordu. Aylarca hastanede yattı. yılında Gottlieb Daimler ve Karl Friedrich Benz’in araba motorunu icat etmesinden hemen sonra Dizel Motor’un icadı ile ilgili çalışmalarına başladı.

Bir süre asistanlığını yaptığı fizikçi Karl von Linde’nin soğutma makinelerinde termodinamiğin uygulamalarını göstermek istedi. yılında bir İsviçre makine yapım firması olan Sulzar Kardeşler’e katıldı. Daha sonra yılında Karl von Linde’nin makinelerinin üretildiği Baron Maurice de Hirsch’in firmasına geçti. yılında içten yanmalı makinelerle ilgili tasarımlarının patentini aldı. yılında yayımlanan Theorie und Konstruction Eines Rationellen Wörmemotor (Rasyonel Isı Motorunun Kuramları ve Tasarımı) kitabında yüksek duyarlıklı, içten yanmalı motorların kuramsal irdelemesini yaptı; çağdaşlarının eleştirilerini çektiyse de çalışmalarını sürdürdü ve sanayici Krupp ile birlikte Nürnberg’de ilk pratik motor gerçekleştirdi.

Rudolf Diesel, . yılında Paris'te bir laboratuvar açtı, yılında ilk patentini aldı.

Kullanışlı olmayan kömür tozu yerine ağır petrol yağlarının havayla birlikte yanma hücresine püskürtülmesi yöntemine dayanan ve adını taşıyan bu motorlar büyük ilgi gördü ve geniş bir kullanım alanı buldu.

Rudolf Diesel, yılında Martha Flasche ile evlendi. Eugen Diesel (d. 3 Mayıs ), Heddy Diesel (d Ekim ), Rudolf Diesel Jr. (d Kasım ) adlarında 3 çocuğu oldu.

yılının Ağustos ayında Almanya'nın Augsburg kasabasına geldi ve MAN A.G. (Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg)'de 3 metrelik demir silindirli, pistonlu bir düzenteker oluşturdu. Buhar motoru yavaş yavaş yerini termodinamik motora bırakmaya başlıyordu. Rudolf Diesel buna Atmosferik Gaz Motoru adını verdi. 'da yeni motor sistemini tanıttı.

Rudolf Diesel'in motorlarına tüm dünyadan talep gelmeye başlamıştı. Onun motorları artık gemilerin, elektrik santrallerinin, pompaların ve rafinerilerin standart motorları haline gelmişti. yılında Diesel ve Saurer firmasından İsviçreli bir teknisyen devir/dakika hızla çalışan motoru çalıştırdılar.

Rudolf Diesel, 29 Eylül tarihinde 55 yaşında iken deniz kuvvetlerinin çağrılısı olarak İngiltere'ye gitmek için Hamburg limanında bindiği Dresden vapurunda Manş Denizi geçilirken intihar etti. Ölüm tarihini, bir gün öncesinden günlüğüne yazmıştı. Ölüm nedeninin intihar mı yoksa cinayet mi olduğu hiç anlaşılamadı.

Yüksek basınçla sıkıştırılmış hava içine püskürtülen ağır ve ucuz yakıtlarla çalışan motor. İçten yanmalı motorlar sınıfına girerler. Enerji çevriminin yer aldığı silindirler, hava giriş ve çıkışım denetleyen supaplar, pistonlar, kam ve krank millerinden oluşur. 4 ve 2 zamanlı olmak üzere iki tip diesel motoru vardır.

Çalışma ilkesi: Pistonun silindirde sıkıştırarak ısıttığı hava içerisine püskürtülen yakıtın yanmasıyla oluşan enerjiyi mekanik enerjiye çevirmesine dayanır. Ucuz yakıttan yüksek yüzdeli verim sağlaması bu tip motorların hızla yayılmasına olanak sağladı. İlk örneği ’de Alman Rudolf Diesel’in gerçekleştirdiği diesel motoru, ’den sonra ABD ve Kanada’da üretilmeye başlandı. Önceleri geniş yer kaplaması özelliği yüzünden endüstride kullanılmaya başlanan dizel, sonra gemilerde, teknolojik gelişmelerle kara taşıtlarında da yaygınlaştı.

Dizel Motorun Çalışma Prensibi :
Dizel motoru içten yanmalıdır. Piston aşağı inerken, silindire hava dolar. Piston yukarı çıkınca bu hava sıkıştırılır. Sıkıştırma oranı benzininkilerden çok yüksek olup (1, 12 ile 1, 25 arası) mertebesinde olduğu için, havanın sıcaklığı °C’nin üstüne çıkar. Piston üst ölü noktaya yaklaşırken, silindire, üstteki bir enjektör memesinden yakıt püskürtülür. Yakıt sıkıştırma sonucu ısınmış olan havayla karışınca, kendiliğinden tutuşur. Mazot 80°C’den îtibâren tutuşmaya başladığı için yangın tehlikesi benzininkine oranla daha azdır. Dizel motorların bitkisel yağlardan, tabiî gaz ve benzinlere kadar akla gelen her yakıta uygulanabilme özelliği vardır. Fakat dünyada en çok kullanılan, ham petrolden elde edilen mazottur.

Kaynak:seafoodplus.info

DR DIESEL'DEN AĞIRLIKLI OLARAK GEMİLER İÇİN DÜŞÜK HIZLI DİZEL MOTORLAR ÜRETEN YEREL ŞİRKETLER JOHN G KINCAID VE SCOTTS'A


Dizel motor, tasarımsal yüksek sıkıştırma oranı nedeniyle diğer içten veya dıştan yanmalı motorlara kıyasla en yüksek ısı verimliliğine sahip olan içten yanmalı bir motordur. Sıkıştırma oranları genelde 15 ila 20 arasındadır. John G. Kincaid, civarında dizel motor üretti. Scotts’ Engine Works yaklaşık dizel motor üretti. Ayrıca, 2 adet Scott-Still motor üretildi.

Bavyera kökenli Rudolf Diesel, yılında Paris'te doğdu.
Münih Teknik Üniversitesi'nden mezun olduktan sonra, amcası tarafından Buzdolabı Mühendisi olarak işe alındı.
- Augsburg'da, M demir silindirli motorunu ilk kez kendi gücüyle çalıştırmayı başardı ve aynı yıl "Buharlı ve Bilinen Yanmalı Motorların Yerini Alabilecek Orantısal Isıtmalı Motor Teorisi ve Yapısı" başlıklı RP patentini aldı.
- Silindir içinde spontan yanmalı bir motor hakkında bir makale yayımladı.
- Karşılaştırılabilir buharlı motorlar %10 ısı verimliliğiyle çalışırken teorik olarak %75 ısı verimliliğiyle çalışabilen başka bir gelişmiş model motoru tanıttı.
- Diesel, "İçten Yanmalı Motor" için numaralı ABD patentini aldı ve bu kez milyoner oldu.
- Londra'ya giden buharlı bir gemide aniden kayboldu ve cesedi 10 gün sonra bulundu. Bu bir intihar mı yoksa cinayet miydi? Bunu asla bilemeyeceğiz!

Standart Hava Çevrimli Dizel Motor
İdeal bir standart hava çevrimi şöyle modellenir:
Isı geçirmez (adiyabatik) bir sıkıştırma ve ardından sabit basınçlı yanma işlemi. - Ardından, bir güç stroku olarak Isı geçirmez Genleşme ve son olarak izovolümetrik boşaltma (egzoz). - Boşaltmanın sonunda yeni bir hava şarjı görülür (şemadaki a-e-a işlemiyle gösterildiği gibi).

İçten yanmalı dizel motor, temel olarak, yakıtı ateşlemek için buji yerine yüksek hava kompresyonu ("kıvılcımla ateşleme" yerine "kompresyonla ateşleme") kullanması bakımından benzinli dört zamanlı motorlardan (Otto çevrimli motorlar) ayrılır.
Dizel motorda, yanma odasına sadece hava verilir. Ardından hava tipik olarak 15 ila 22 sıkıştırma oranıyla sıkıştırılır ve benzinli motordaki 14 bar basınç (yaklaşık psi) yerine 40 bar (yaklaşık psi) basınç elde edilir. Bu güçlü sıkıştırma, havayı °C'ye (yaklaşık °F) kadar ısıtır. Yaklaşık bu noktada (kesin zaman, yakıt sisteminin yakıt enjeksiyon zamanlamasına göre belirlenecektir), yanma odasındaki sıkıştırılmış havanın içine doğrudan yakıt enjekte edilir. Bu genellikle pistonun en üst kısmındaki konkav bir oyuğa veya küçük motorlarda "ön odaya" uygulanır.
Ayrı bir ateşleme sistemi olmadan yanma gerçekleştirilebilmesine imkan tanıyan yüksek sıkıştırma oranı, aynı zamanda motorun verimliliğini de önemli miktarda artırır.
Yakıt ile havanın silindire girmeden önce karıştırıldığı kıvılcımla ateşlemeli bir motorda, ön ateşlemeye zarar vermemek amacıyla sıkıştırma oranının artırılması sınırlandırılır. Dizel motorda ise sadece hava sıkıştırıldığından ve üst ölü noktaya (TDC) ulaşılmasına kısa bir süre kalana kadar silindire yakıt verilmediğinden, erken ateşleme bir sorun teşkil etmez.

Otto çevrimli motorlarda, halihazırda kullanılan iki dizel motor sınıfı vardır: iki zamanlı ve dört zamanlı. Dört zamanlı motor, kökleri Rudolf Diesel'in prototipine kadar uzanan "klasik" versiyondur. Bu ayrıca en yaygın kullanılan versiyondur ve başta otobüsler ile kamyonlar olmak üzere pek çok motorlu taşıt için başlıca tercih edilen güç kaynağıdır.
Lokomotif ve gemilerin tahrik sistemlerinde kullanılanlar gibi çok daha büyük motorlar ise genellikle iki zamanlı ünitelerdir ve daha ideal bir güç/ağırlık oranı ile daha iyi bir yakıt ekonomisi sunarlar. Dünyadaki en güçlü motorlar, devasa tahrik ünitelerinin iki zamanlı dizel motorlarıdır.

İki zamanlı dizel motorların çalışması Otto çevrimli (dört zamanlı) motorların çalışmasına benzemekle birlikte, iki zamanlı dizel motorlarda yakıt sisteme verilmeden önce havayla karıştırılmaz ve krank muhafazası çevrimde aktif bir rol almaz. Konvansiyonel iki zamanlı tasarım, sıkıştırma ve ateşleme evrelerinden önce silindirleri havayla dolduran, mekanik tahrikli pozitif deplasmanlı bir fana dayanır. Hava doldurma işlemi aynı zamanda önceki güç zamanından kalan yanma gazlarının atılmasına da yardımcı olur. (egzoz gazı çıkarma)
İki zamanlı bir dizel motorda, silindir pistonu alt ölü noktaya yaklaştıkça egzoz portları veya vanaları açılarak fazla basıncın büyük bir kısmını tahliye ederler ve ardından hava kutusu ile silindir arasındaki bir kanal açılarak havanın silindire akmasına imkan tanır.
Bu hava akışı, silindirde kalan yanma gazlarının da atılmasını sağlar (egzoz gazı çıkarma işlemi). Piston alt ölü noktadan geçip yukarı yönde harekete başlayınca kanal kapanır, sıkıştırma işlemi başlatılır ve yakıt enjeksiyonu ile ateşleme başlar.

Büyük dizel motorların ilk kez kullanılmaya başladığı yüzyılın başlarında, pistonun bir piston kafası yatağı aracılığıyla piston koluna bağlanmasıyla motorlar, o dönemin birleşik buharlı motorlarına benzer bir şekil aldılar.
Buharlı motor uygulamalarından sonra bazı üreticiler, güç çıkışını artırmak amacıyla, iki set supap düzeni ve yakıt enjeksiyonuyla pistonun her iki tarafında da yanma gerçekleştirilen, çift etkili iki ve dört zamanlı dizel motorlar üretmeye başladılar.
Çift etkili motorlar, oldukça fazla güç üretmelerine ve son derece verimli olmalarına rağmen, piston kolunun alt yanma odasının dibinden geçtiği noktada iyi oranda sızdırmazlık sağlayamamaları nedeniyle üretimlerinden vazgeçildi.
'lu yıllarda, bazı motorlara süperşarj ünitesi monte edildi. Piston kafası yatakları, silindirlerdeki aşınmayı azaltmak amacıyla, günümüzde turboşarj üniteleriyle donatılan uzun stroklu büyük deniz motorlarında halen kullanılıyorlar.

Still motorlar, W J Still tarafından icat edilen bir içten yanmalı ve buharlı motor kombinasyonudur.
Bu motor, normal gazlı veya benzinli motorlarda tahrik enerjisi olarak kaybedilen, motor egzozundaki atık ısının büyük bir kısmından faydalanmak amacıyla tasarlanmıştı.
Örneğin benzinle çalışan dikey bir deniz motorunun tekil bir silindirinde, silindirin üst kısmı benzinli bir motor olarak çalışırken piston benzinin ateşlenmesi yoluyla kendi strokuyla tahrik edilir, alt kısmı ise buharlı bir motordur ve piston yukarı strok sırasında buharla tahrik edilir.
Silindirin çevresindeki su ceketi, yanma alanından gelen yüksek ısıyla üretilen buharı sağlar.
Scotts bu konsepti geliştirdi ve Ocean Steam Ship Co. şirketi için Scott-Still motorlarla donatılmış iki gemi inşa etti:
M.V. Dolius ve M.V. Eurybates
M.V. Dolius, U tarafından Mayıs 'te batırıldı.
M.V. Eurybates motoru ise, Temmuz 'de dizel motora dönüştürüldü.

ORTA DEVİRLİ MOTOR	GEMİLERE YÖNELİK KISA TASARIM
'lar civarı

'lar/''lar civarı	'ler civarı
'ler

seafoodplus.infod, Burmeister & Wain motorlarını, Scotts’ Engineering ise Sulzer'i üretti. Her iki motor da kuru karterler ve turbo fanlarıyla donatıldı.

Başlıca farklar:
- B.&W, düz bir egzoz vanasıyla ve Üst Platformun hemen altındaki bir kam mili tarafından tahrik edilen her silindirde bağımsız yakıt pompalarıyla donatılmıştı, SULZER ise uzun piston etekli bir piston kullanıyordu. Orta platform seviyesindeki bir kam mili ise, büyük bir yakıt pompasını işletiyordu (her silindir çifti ikili bir zamanlama blokundan beslense de, her birinin kendi pompa ünitesi vardı).
Scotts’, Doxford Karşılıklı Pistonlu Motorları üretti – Bunlardan biri, yılında China Navigation Co. için üretilen numaralı motordu ve bu şirket yılında Elder Dempster’s M.V için ilk Doxford motoru turboşarj ünitesiyle donattı. Ardından, yılında yine Elder Dempster için M.V. Falaba için Sulzer üretti.

Bu noktada, SULZER, hiçbir vanayla donatılmamış olmasıyla ün yaptı, ancak (sonraki slayta bakın)

90'lı yıllarda SULZER muhtemelen Mitsubishi'nin de teşvikiyle bundan vazgeçti ve düz bir egzoz vanası kullanmaya başladı. Bu sistemde, eş akışlı egzoz boşaltma yapılıyor ve 2 blok ünitedeki yakıt pompaları besleniyordu.
Gemilerdeki sistemler, standart sunulan kontrol ve izleme imkanlarının miktarı bakımından farklılık gösteriyordu.
B.&W. sistemler, Sulzer muadillerinden çok daha basitti.

Burada gösterilen örnek, otomobil motorlarına, daha düşük güç üreten motorlara, küçük jenaratörlere ve pompalı ünitelere benzer bir dört zamanlı motordur. Muadil bir benzinli motordan daha ağır olmasına rağmen, dizel motorun yakıt verimliliği çok daha yüksektir. (%40'a kadar)

itibariyle, common-rail ve ünite enjeksiyon sistemlerinin çoğunda, solenoid vana yerine istiflenmiş piezoelektrik levhalar kullanan ve enjeksiyonun daha iyi kontrol edilmesini sağlayan yeni enjektörler bulunmaktadır.
Değişken geometrili turboşarj ünitelerinde, hareket eden ve yüke bağlı olarak motora daha fazla hava besleyen esnek kanatçıklar vardır. Bu teknoloji, performansı ve yakıt ekonomisini geliştirir. Turbo ünitesi pervane ataleti dengelendiğinden, servo gecikmesi azaltılır.
İvme ölçerli pilot kontrolünde, bir ivmeölçer aracılığıyla motorun ses ve titreşim seviyesi hakkında geri bildirim verilir ve bu sayede elektronik kontrol ünitesine (ECU) hem sessiz bir yanmanın gerçekleştirilmesini hem de gereken gücün üretilmesini (özellikle rölanti sırasında) sağlayacak minimum yakıt miktarını enjekte etme komutu gönderilir.
Yeni nesil common-rail dizel motorlarda, enjekte edilen yakıt miktarının daha geniş bir aralıkta değişmesine ve benzinli motorlardakine benzer bir değişken supap zamanlaması gerçekleştirilebilmesine imkan tanıyan değişken enjeksiyon geometrisi kullanılması beklenmektedir.

Günümüzde dizel motorların büyük bir kısmı turboşarjlıdır. Dizel motorlarda yanma işlemi başlatılmadan önce silindirde yakıt olmadığından, ön ateşleme yapılmadan silindire bir bardan fazla hava yüklenebilmektedir.

Turbo veya süper şarj üniteli motorlar aynı hacme sahip atmosferik motorlardan daha fazla güç ürettiklerinden, bileşenlerin mekanik tasarımına, yağlamaya ve güçle baş edilmesini sağlayacak soğutmaya dikkat edilmelidir.

Bu egzoz boşaltma yönteminde, temiz süpürme havasını silindire girerken yanma odasına yönlendirecek, dikkatle şekillendirilip yerleştirilmiş aktarma portları kullanılır. Süpürme havası silindir kapağına çarpar, yanma odasının kavisli şeklini takip eder ve ardından aşağı doğru yönelir. Bu, hem hava karışımının egzoz portu dışında hareket etmesini önler hem de yanma verimini ve gücü arttırarak ekonomik bir türbülans yaratır. Genelde bir piston deflektörü gerekmediğinden, bu yöntem, dönüş akışlı süpürme yöntemine göre avantaj sağlar.

Adını 'li yılların ortalarında bu yöntemi icat eden Alman mucitten alan Schnuerle (veya "Schniirl") yöntemi (dönüşümlü süpürme), 'lu yıllarda yaygın olarak kullanılmış ve 2. Dünya Savaşının ardından daha da yaygınlaşmıştır. Günümüzde, iki zamanlı motorlarda en yaygın kullanılan süpürme yöntemi de dönüşümlü süpürme yöntemidir.

Eş akışlı düşük hızlı bir dizel motorda, süpürme havası silindirin alt ucundan girer, piston tarafından kontrol edilir ve egzoz gazı bir egzoz vanası kontrolünde üst uçtan çıkar. Bu nedenle, süpürme gazı akışı tek yönlüdür ve eş akışlı denir. Bu sistem, dönüşümlü süpürmeli bir motorda ihtiyaç duyulan ek piston eteği bulunmayan kısa bir piston kullanılabilmesine imkan tanır.

İngiliz Tersanesi Slow Speed Engine Building, George Clark (Wallsend) ve John G. Kincaid (Greenock) arasında paylaşıldı ve Glasgow Limanı'ndaki yedek parça tedarikçisi İngilizlerle birlikte Clark – Kincaid (Greenock) adı altında birleşti.

Bu küçük motor imalat şirketi daha sonra borçlarının üstlenilmesi karşılığında 3 sterlin gibi sembolik bir ücretle H.L.D. Holdings'e satıldı. Ardından, H.L.D. Holdings yılında şirketi Kaværner Gruba çok daha yüksek bir fiyattan sattı! Bu hamlenin, Kaværner Kincaid şirketinin hayatta kalma şansını artıracağı öngörülüyordu. Öyle de oldu!

Şirketin aldığı son sipariş Govan Shipbuilders tarafından verilen dört adet SULZER 6RTA62 siparişiydi ve üretilen son motor C oldu. Bu motor, Birleşik Krallık'ta bugüne kadar üretilen son düşük hızlı dizel motor oldu.  

Yukarıdaki şekilde Sulzer düşük hızlı dizel motorun temel imalat blokları görülmekte.
Taban plakası, krank milini taşır.

"A" çerçevesi veya sütunları, piston kafası ve kılavuz grubunu tutar.
Silindir bloku, silindir gömleklerini, pistonları ve silindir kapaklarını tutar.

Petrol fiyatları sürekli arttı.
Motor verimliliği artınca, işletme giderleri azaldı.
Mürettebat sayısı azaldıkça personel giderleri azaldı.

Mürettebat Çoklu Görevleri - Güverte/makine dairesi, yardımcı teçhizat vs.
Daha iyi motor tasarımı, yedek parça pazarındaki rekabet ve makineler için en uygun bakımı sunan planlı bakım programları sayesinde bakım giderleri sürekli azalmakta.