Quasiturbine motor, Wankel motorun bir cinsidir. Genellikle hava ve buğu motoru olarak sanayide kullanılır. En ehemmiyetli özelliği titreşimsiz çalışmasıdır.
Quasiturbine Qurbine motor, Wankel motorun geliştirilmiş versiyonudur. Bir cins Rotary motor olarak da öğreniliyor. “Kyotoengine” olarak da adlandırılabiliyor. Tek güzergahlı hareket manayı kullanılır. Tazyikli hava ile dönme hareketi üreten, pistonsuz ve kranksız bir döner motordur. 1996 senesinde buluş edilen Quasiturbine konsepti; tüm motor konseptlerinin değerlendirmesiyle başlayan araştırmalar neticeyi ortaya çıkmıştır. Bu keşif sürecinde, standart Wankel ve döner motorlarda iyileştirmeler yapıldı. Döner motorlar gibi Quasiturbine motoru da, bir rotor ve gövde tasarımına sabrediyor. Ancak, Quasiturbine rotoru Wankel motorlardaki gibi üçgen değil, dört köşelidir. Rotor köşeleri birbirine zincirlenmiş mafsallanmış biçimdedir. Mahfazanın duvarları ve rotor kenarları arasında yanma odaları oluşturulmuştur.
Bir Quasiturbine motoru, pistonlara gereksinim dinlemez. Bunun yerine tipik bir pistonlu motorun dört zaman çevrimi veya vuruşu, oval gövde çevresinde sıralı olarak tertip edilmiştir. Bu motor, içten yanmalı bir motordan çok bir pompa motoru gibi planlanmıştır. Depolanarak sıkıştırılmış havayı kullanan bir pnömatik motor ve bir buğu motoru olarak da tanıtılmıştır. “Sıfır titreşim” kuramıyla planlanmıştır. “Stator” ismi verilen mahfaza içerisinde dönen, mafsallı dört köşeli rotor en ehemmiyetli parçasıdır. “Quasiturbine”, son derece kompakt ve faydalı motor kavramları için bir optimizasyon kuramıdır. İngilizce orijinli sözcüğün Türkçe karşılığı “yarı türbin” biçimindedir. Araçlarda da kullanılması tasarlanan ve gelecek taahhüt eden bir cinsi olan Quasiturbine’i yakından tanıyalım!
Nasıl Ortaya Çıktı?
Quasiturbine motor tasarımı, üç etkenle alakalı kaygılar neticeyi ortaya çıkmıştır. Bu etmenler; taşıtların egzoz emisyonlarının etrafa tesirleri ile alakalı kaygılar; yükselen mazot maliyetleri ve fosil yakıt kaynaklarının korunması lüzumu; hidrojenle çalışan taşıtların bir hidrojen yakıt hücresi ya da hidrojenin içten yanmayla kuvvetlendirilmesi gibi yakın gelecek için umut vermemesidir. Netice olarak, bu etmenleri göz önüne alan bir hayli mühendis içten yanmalı motorların geliştirilmesine müteveccih çalışmalara ağırlık verdi.
İlk Quasiturbine motorun tescili, 1996 ve 2003 senelerinde Kanadalı termonükleer fizikçi Dr. Gilles Saint-Hilaire tarafından alındı. Saint-Hilaire’in başkanlığını yaptığı dört analist tarafından buluş edilmiştir. Bir cins Rotary motoru olan Quasiturbine motorun tasarımında reel emel; tazyik kısmının ve efor kısmının aynı düzlemde olacağı bir türbin motoru yapmaktı.
Nasıl Çalışır?
Quasiturbine motorun çalışma ilkeyi, içten yanmalı motorlarla eşlik taşıyor; ancak daha çok Wankel motorun çalışma ilkesine eş bir tasarımı vardır. Rastgele bir içten yanmalı motorun temel çalışma ilkeyi oldukça kolaydır. Bir ölçü hava ile yüksek enerjili yakıtı benzin, motorin gibi ufak ve kapalı bir alana koyup ateşlerseniz yanan yakıt veya gaz fantastik ölçüde enerji salarken süratle genleşir. Bir motorun son emeli, bu genişleyen gazın enerjisini dönme hareketine dönüştürmektir. Araba motorları söz mevzusu olduğunda, spesifik bu türe özgü emel bir tahrik milini krank gibi süratli bir biçimde döndürmektir. Motor miline bağlı muhtelif bileşenler ve aktarma uzuvları, elde edilen dönme hareketini taşıtın tekerleklerine kadar eriştirir. Bir motor, gazın bu biçimde genişlemesi neticeyi ortaya çıkan enerjiyi kullanmak için, ufak gaz patlamalarına neden olan bir dizi hadiseyi bünyesinde çevirir. Bu yanma çevriminde motor; kapalı bir odada hava ve yakıt karışımını bir araya getirir, bu karışımı sıkıştırır, sıkışan karışımı ateşler, patlama neticeyi ortaya çıkan gazları dışarı atar. Bu biçimde “çevrim” başlar ve devam eder. Yanma çevriminde bir krank milini döndüren pistonlar yukarıya ve alt hareket ederek motor içindeki döngünün devamını sağlar. İçten yanmalı, pistonlu motorlar, günümüzdeki vasıtalarda yaygın olarak kullanılan motor tipidir.
Bu bilgiler ışığında Wankel motorlara değinelim: Wankel motoru, daha çok bir “döner motor” gibi çalışır. Tipik bir araba motoru gibi piston yerine yanma döngüsünü elde etmek için üçgen bir rotor kullanır. Yanma tazyiki, bir tarafta gövde muhafazasının bir kısmında, diğer tarafta üçgen rotorun yüzeyi tarafından oluşturulan bir odacıkta bulunur. Rotorun hareketi, üç rotor pikinin her birini bir mahfaza ile temas halinde tutarak üç ayrı hacimde gaz oluşturur. Rotor, haznenin çevresinde hareket ettikçe, üç odadaki gazın her biri mutasyonlu olarak genişler ve daralır. Bu biçimde; hava ve yakıtın motora çekilmesi, sıkıştırılması, gazların yakılması ve genişlemesi, egzozun atılmasıyla alana gelen çevrimler, efor ve dönme hareketi oluşturur.
Quasiturbine ilkeyi de Wankel’in yanma çevrimiyle eşlik taşıyor. Quasiturbine; tazyik tahrikli, kesintisiz torklu, biçim verilebilir bir döner motordur. Kenar köşeleri menteşelenmiş veya mafsallanmış, baklava biçiminde bir rotoru vardır. Titreşimsiz veya ölü zamanlı dönen, muhtelif modlarda ve yakıtlarla düşük devirde güçlü tork üreten, özgür ve ulaşılabilir bir merkezi olan, 4 kenarı mafsallı bir rotora sahip, pistonsuz ve kranksız bir motor cinsidir. Rotor kenarları ve rotor mahfazası arasında kalan hacim, Wankel motorun çalışma ilkesine eş biçimde sıkıştırma ve genleşme sağlar. Ancak Wankel’den değişik olarak rotor kenarlarındaki mafsallar hacim oranının çoğalmasını sağlar.
Quasiturbine motorunda, tipik dört zaman çevrimi, pistonlu motorlardaki gibi karşılıklı hareket etkenin aksine, oval mahfaza etrafında sıralı olarak hakikatleşir. Motordaki oval mahfazayı, gövde içinde hareket eden dört tarafı mafsallı bir rotor etraflar. Rotor kenarları, yuvanın kenarlarına karşı sızdırmazdır. Rotorun köşeleri ise, iç etrafa karşı sızdırmaz, dört dağılmalı ve contalıdır. Enteresan milinin döner piston yüzeyini içe ve dışa doğru hareket ettirdiği Wankel motorların aksine, Quasiturnine motorlarda rotor suratı, motor yarıçapına bağlı olarak öne ve arkaya doğru sallanır; ancak her zaman motor merkezinden sabit bir mesafede kalır. Bu sayede yalnızca teğetsel dönme güçleri üretilir. Quasiturbine motorun krank mili olmadığı için iç hacim farklılıkları, piston veya Wankel motorundan çok değişik özellikler sağlayan klasik sinüzoidal devirli düzlem çarpık motor hareketini takip etmez. Rotor dönerken, mahfazaya doğru yakınlaşır ve uzaklaşır. Bu hareketle odalarda tazyik oluşturarak, bir pistonlu motordaki patlamalara eş biçimde karşılıklı olarak yanan gazın genleşmesini sağlar.
Bunları Öğreniyor Musunuz?
Quasiturbine motor tasarımı; içten yanmalı motor, hava motoru, buğu motoru, gaz kompresörü, sıcak hava motoru, odun kesme motoru veya pompa olarak da kullanılabiliyor.Sanayide kullanılan bazı tezgâhlarda kullanılan motorlar arasında da yer alıyor.
Pnömatik hidrolik motor olarak da kullanılabilmektedir.
Quasiturbine motor, Wankel motorunu geliştirme ve iyileştirme çalışmaları neticeyi performansı artırılmış ve kronik meselelerine çözüm bulunmuş bir motor tipi olarak öğreniliyor.
Quasiturbine motorlar, Wankel ve Rotary motorlardan daha iyi sıkıştırma sağlar.
Değişik cinslerdeki yakıtlarla çalışabilir.
Dört zaman çevrimli bir motor, her devir için bir silindir başına bir yanma çevrimi üretir. Başka Bir Deyişle bir silindirde, devir başına bir buçuk yanma vuruşu üretilir. Quasiturnine rotorunun dört odası, rotor devri başına dört yanma vuruşu üretir. Bu, dört zamanlı bir pistonlu motordan sekiz kat daha fazladır.
Quasiturbine motor; 2004 senesinde bir gokartta, 2005 senesinde bir hava taşıtında, 2010 senesinde de Connecticut Üniversitesi’nde planlanan bir vasıtada sınandı. Ayrıca, benzinli testere ve jeneratörlerde da kullanıldı.
Quasiturbine motorun erişim taşıtlarında kullanılabilmesi için çalışmalar devam ediyor. Deney düzeyleri neticeyi bir prototip üzerinde sınanacağı belirtiliyor. Araba dünyasında çığır açabileceği kaydediliyor.
Patent sahipleri, içten yanmalı Quasiturbine prototiplerini şov emelli sunmayı tasarladıklarını açıkladı.