Gaz motoru

Vikipedi, özgür ansiklopedi
Gezinti kısmına atla Arama kısmına atla
Başka dilden çevrilmekte Bu sayfa, İngilizce Gas engine maddesinden çevrilmektedir.
Siz de yardım etmek istiyorsanız ya da çeviri yarıda kalmışsa, çalışmaya katılan kişilerle veya çeviri grubu ile iletişime geçip, sayfanın durumunu onlara sorabilirsiniz.
Sayfanın geçmişine baktığınızda, sayfa üzerinde çalışma yapanları görebilirsiniz.
Elektrik Gücü Üretimi için Gaz Motoru
S-tipi Hartop gaz motorunun bir modeli

Gaz motoru; kömür gazı (ing:coal gas), üretim gazı (ing:producer gas), biyogaz, çöplük gazı (ing:landfill gas) veya Doğalgaz gibi gaz halindeki bir yakıt ile çalışan içten yanmalı bir motordur. İngilterede, terim çok net ve açık iken ABD'de, benzinin  İngilizcesi olan "Gasoline" kelimesinin kısaltması olarak çok sıklıkla "gaz" (ing:"gas")  kelimesi kullanılmasından dolayı, böyle bir motor için gaz-halinde-yakıt-kullanan motor ya da doğalgaz motoru  terimlerinin kullanımına rastlanılabilir.

Genel olarak,  gaz motoru terimi, yıllık 8760 saat gibi yüksek çalışma oranlarına ulaşabilecek şekilde uzun zaman dilimleri boyunca tam yükte sürekli çalışma kapatasitesine sahip olan ağır sanayi motorunu belirtmektedir. Bunun aksine hafif tasarımlı (ing:"lightweight") ve yüksek devirli gazolin/benzin otomobil motoru çalıştırılma hayatı boyunca 4000 saatten fazla çalıştırılamamaktadır. Gaz motorunun güç aralığı genel olarak  10 kW (13 bg) değeri ile 9.5 MW (12740 bg) değeri arasındadır[1]

Tarihçe[değiştir | kaynağı değiştir]

Lenoir gaz motoru 1860.
Otto-Langen gaz motoru 1867.
3 bhp(kayıpsız beygirgücü) gaz ateşlemeli Crossley atmosferik motoru çalışırken, Anson Motor Müzesi.

Lenoir[değiştir | kaynağı değiştir]

19. yüzyılda gaz motorlarıyla pek çok deney yapılmıştır, ancak pratik olarak çalışır haldeki ilk gaz-dolu içten yanmalı motor, Belçikalı bir mühendis olan Étienne Lenoir tarafından 1860 yılında üretilmiştir[2]. Lenoir motorunun yüksek yakıt tüketimi ve düşük güç üretimi sorunları vardı.

Otto ve Langen[değiştir | kaynağı değiştir]

Lenoir'un çalışmaları Alman bir mühendis olan Nikolaus August Otto tarafından araştırılarak geliştirilmiştir. Nikolaus Otto daha sonra, yakıtı piston/itenek odasında doğrudan yakabilmek amacıyla, ilk kez dört zamanlı motoru icat etmiştir. 1864 Ağustos ayında Otto, teknik eğitim almış olan Eugen Langen ile tanışmıştır. Otto'nun gelişim potansiyelini gören Langen tanıştıktan bir ay sonra Otto ile birlikte dünyadaki ilk motor fabrikasını, NA Otto & Cie adıyla, Köln kentine kurmuştur. 1867 yılında Otto önceki tasarımının geliştirilmiş halinin patenti almıştır. Bu patent Paris Dünya Sergisi bünyesinde verilen büyük ödülü kazanmıştır. Bu atmosferik motor, dikey bir silindir içerisine bir miktar hava ile karıştırılmış olan gazı çekmek suretiyle çalışmaktaydı. Piston/itenek yaklaşık olarak 8 inç (~20.32 cm) kadar yükselerek karışımı sıkıştırdığında, gaz ve hava karışımı silindirin dışında yanmakta olan küçük bir kaynak/pilot alevi sayesinde tutuşturulur/yakılır. Tutuşturulan karışımı, (bir çeşit dişli düzeneğe bağlı olan) pistonu/iteneği yukarı hareket etmeye zorlarayarak alt kısmında kısmi vakum/hava boşluğu oluşmasına yol açar. Yukarı doğru olan vuruş sırasında net bir iş oluşmaz/yapılmış olmaz. Asıl iş, piston ile dişli düzenek atmosferik basınç ve kendi ağırlıkları altında alçaldıkları sırada ana hareket şaftını/milini/dingilini ve volanları/çarkları döndürdükleri zaman yapılır. O tarihlerdeki buhar makinesine göre asıl avantajı istendiği anda başlatılabilmesi ve istendiği anda durdurulabilmesiydi. Bu özellik de motoru, mavnalara yük bindirme / indirme gibi aralıklarla devam edebilen türdeki işler için çok kullanışlı hale getirmekteydi[3].

Dört-Zamanlı Motor[değiştir | kaynağı değiştir]

Atmosferik gazlı (hava kullanan) motorun yerini, Otto tarafından tasarlanmış olan Dört zamanlı motor almıştır. Son atmosferik motor 1877 yılında üretilmiş olduğu göz önüne alınırsa, Dört-zamanlı motorlara geçişin oldukça hızlı gerçekleştiği söylenebilir. Sıvı yakıtlı motorlarından ortaya çıkışından kısa süre Dizel (1898) ve benzinli (1900) motorlar yaygınlaşmaya başlamıştır.

Crossley[değiştir | kaynağı değiştir]

Gaz motorlarının en iyi üreticisi olarak bilinen ve İngiltere'nin Manchester şehrinde kurulmuş olan Crossley şirketi, 1869 yılında Almanya dışında İngiltere ve Dünya çapında, Otto ve Langden gaz yakıtlı atmosferik motorunun patentlerinin hakklarını elde etmiştir. 1876'da ise daha verimli olan Otto dört-zamanlı mnotorun haklarını elde etmiştir.

Tangye[değiştir | kaynağı değiştir]

Manchester şehrinde kurulmuş olan başka şirketler de vardı. Tangye Ltd. şirketi, 1 nominal beygir gücündeki (ing:nominal hp) iki-zamanlı ilk gaz motorunu 1881 yılında satmıştır ve 1890 yılında dört-zamanlı motor üretimine bşalamıştır[4].

Eski Motor Örneklerinin Saklanması[değiştir | kaynağı değiştir]

İngiltere'nin Cheshire kontluğu sınırlarındaki Poynton (ing:Poynton) kasabasında bulunan Anson Motor Müzesi (Anson Engine Museum), aralarında hala çalışır durumdaki gaz motorlarının da bulunduğu motor koleksiyonunu barındırmaktadır. Bunların arasında şimdiye kadar üretilmiş en büyük çalışır haldeki Crossley atmosferik gaz motoru da bulunmaktadır.

Günümüzdeki Üreticiler[değiştir | kaynağı değiştir]

Günümüzde gaz motoru üreticileri arasında Hyundai Ağır Sanayii, Bergen Motorları (ing:Bergen-Engines AS) ile birlikte Rolls-Royce , Kawasaki Ağır Sanayii, Liebherr Grup, MTU, Jenbacher (ing:Jenbacher), Caterpillar, Perkins Motorları (ing:Perkins Engines, MWM (ing: MWM), Cummins, Wärtsilä, Waukesha Motor (ing:GE Energy Waukesha), Dresser-Rand Grup (ing:Guascor Power), Deutz, MTU, MAN, Fairbanks-Morse (ing: Fairbanks-Morse), Doosan, and Yanmar (ing: [[:en:Yanmar]|Yanmar]]) bulunmaktadır. Ürettikleri güç miktarları  10 kW (13 hp) mikro düzeyde birliştirilmiş ısı ve güç (ing: CHP) ile  18 MW (24,000 hp) arasındadır[5]. Genel olarak, modern gaz motorları 50 MW (67,000 hp) seviyesine kadar, koşullara bağlı olarak, gaz türbinleri ile rekabet edebilmektedirler; en iyi olanları ise Gaz türbinlerine göre yakıtı daha verimli kullanabilmektedir. Rolls-Royce  ile Bergen Motorları, Caterpillar ve pek çok diğer üretici ürünlerini  Dizel motor bloğu ve   krank mili tasarımı üzerine geliştirmektedirler. Sadece GE Jenbacher ve Waukesha firmları, yalnızca gaz kullanımı için tasarlanmış olan motorlar üretmektedirler .

Yaygın uygulamalar[değiştir | kaynağı değiştir]

Sabit[değiştir | kaynağı değiştir]

Yaygın uygulamalar arasında baz yük (ing:base load) ile birleşik ısı ve enerji üretimi[6] de dahil olmak üzere, yoğun-saat üretimi yöntemleri (ing:High-hour scheme) bulunmaktadır[7]( çöplük gazı (ing:landfill gas), Maden  gazı, Petrol kuyusu-kuyu gazı ve Biyogaz[8] üretilen yerlerde motordan gelen atık ısı ısıtma sistemlerinde kullanılabilmektedir).  Gaz motorları nadiren durgun sistemler için kullanılırlar ki bu sistemlerde genelde Dizel motorlar tercih edilmektedir. Bunun bir istinası olarak küçük (<150 kW) acil durum üreteci gösterilebilir. Bu üreteç sıklıkla çiftlikler, müzeler, küçük iş yerleri ile ikamet/konut alanlarında kullanıbilmektedir. Kamuya açık doğal gaz hattından ya da üretim sahasınaki  propan tanklarından beslenen bu üreteçler, elektrik şebekesindeki kesintilerde otomatik olarak üretime başlayacak şekilde ayarlanabilirler.

Hareketli[değiştir | kaynağı değiştir]

Sıvılaştırılmış Doğal Gaz (LNG) motorları deniz taşıtları piyasasında yaygınlaşmaya başlamıştır. Bunun sebebi hafif-yanmalı (ing:Lean-burn) gaz motorlarının, yeni egzoz salınım kısıtlamalarını, fazladan yakıt arıtımına/işlenmesine ya da kapsamlı temizleme sistemlerine gereksinim kalmadan, karşılayabilmesidir. Otobüs  sektöründe ise sıkıştırılmış doğalgaz (CNG) ile çalışn motorların kullanımı gittikçe artmaktadır. İngiltere'de buna örnek olarak Reading Buses (ing:Reading Buses) şirketi verilebilir. Gazlı otobüslerin kullanımı, Gazlı Otobüs Birliği[9] ile aralarında Scania AB'nin de bulunduğu üreticiler tarafından desteklenmektedir[10].

Kaynakça[değiştir | kaynağı değiştir]

  1. ^ "GE Jenbacher | (İngilizce İçerik) Gaz motorları". Clarke-energy.com. 14 Kasım 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 15 Kasım 2019. 
  2. ^ "start your engines! — gas-engines". Library.thinkquest.org. 4 Eylül 2013 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 28 Eylül 2013. 
  3. ^ "Crossley Atmospheric Gas Engine" (PDF). Museum of Science and Industry. 22 Ekim 2013 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 23 Eylül 2013. 
  4. ^ "The Basic Industries of Great Britain by Aberconway — Chapter XXI". Gracesguide.co.uk. 4 Mayıs 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 5 Haziran 2010. 
  5. ^ "Wärtsilä bünyesindeki Gaz motorları". Wartsila.com. 2 Nisan 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 28 Eylül 2013. 
  6. ^ Andrews, Dave (24 Haziran 2010). "Complete 7 MWe Deutz (2 x 3.5MWe) gas engine CHP system for sale and re-installation in the country of your choice. Similar available on biogas / digester gas | Claverton Group". Claverton-energy.com. 19 Ağustos 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 28 Eylül 2013. 
  7. ^ Andrews, Dave (23 Nisan 2014). "Finning Caterpillar Gas Engine CHP Ratings | Claverton Group". Claverton-energy.com. 19 Ağustos 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 9 Ağustos 2014. 
  8. ^ Andrews, Dave (14 Ekim 2008). "38% HHV Caterpillar Bio-gas Engine Fitted to Sewage Works | Claverton Group". Claverton-energy.com. 19 Ağustos 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 28 Eylül 2013. 
  9. ^ "(ingilizce içerik) Global CNG Çözümleri Ltd — Gaz Birliği Grubu". Globalcngsolutions.com. 27 Haziran 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 9 Ağustos 2014. 
  10. ^ "The UK's first Scania-ADL gas-powered buses delivered to Reading Buses". scania.co.uk. 23 Nisan 2013. 2 Haziran 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 9 Ağustos 2014. 

Dış Bağlantılar[değiştir | kaynağı değiştir]