Piston, motorun hareket elemanlarının en önemli
parçalarından biridir.İnsan vücudunda ki kalbin görevini, motorda yerine
getiren parçadır.Motor çevrimi içerisinde hava ve yakıt karışımının silindir
içerisine emilmesi için gerekli vakum olayın (emme stroğu) işlemini ve
karışımın tutuşabilmesi için gerekli basıncı oluşturacak sıkıştırma (kompresyon
stroğu) işlemini krank mili atalet gücünden faydalanarak sağlar. Sıkıştırılmış
karışımın ateşlenmesi ve patlamayla meydana gelen kimyasal enerji piston
tarafından doğrusal harekete çevrilerek (güç stroğu) motora asıl gücü vermiş
olur. Güç stroğunda ki yanma sonucu oluşan atık gazlarında krank milinin atalet
gücünden yararlanılarak piston tarafından iletilerek egzozla atılır.
Piston M.Ö 260 yılına dayanan bir tarihe sahiptir.
İskendireye’ de yaşayan tekniker Ktesibios kullanmıştır. İlk pistonu emme basma
tulumbaları içinde kullanılmış.Daha sonra 1438 de Jacopo Mariano ve 1500’de
Leonardo Da Vinci gibi askeri mühendislerin yaptıkları emme basma tulumbalara
ait, içinde piston bulunan eskizler, bugün müzelerde birer tarihi belge olarak
korunmaktadır.
Pistonların gelişmesinde motorun icadı önemli rol
oynamaktadır. Ancak motorun icadı da o tarihlerde çoktan bilinmekte olan bir
silindir ve piston mevcudiyeti sayesindedir. Aslında ikisi birbirini tamamlayan
birer ikilidir.
Emme basma tulumbadan günümüze
modern motora geçişteki ilk adımı buhar makinesi teşkil eder. 1690 yılında D.Papin tarafından bulunduğu bilinen
ilk buhar makinesidir. Daha sonraki yıllarda T.NEWCOMEN, J.WATT, R.TREVİTHİCK
VE O.EVANS yüksek basınçlı buhar makinesini imal ederek çok daha yüksek verim
sağlamışlardır.1860 yılında Lenoir mevcut buhar makineleri prosesine göre
çalışan bir motoru geliştirerek içten yanmalı motorların ilk yaratıcısı
olmuştur. Bir silindir bir pistondan ibaret olan bu motorla, piston üst ölü
noktadan geri giderken gaz karışımını emmekte ve takriben piston yolunun
yarısında karışım ateşlenmekteydi. Kötü dolum, yavaş yanma,yanmanın uzun süre
devamı ve piston yolunun kısalığı nedenleriyle bu makinenin verimi %3-5
arasında kalmaktaydı.
Otto ve Longen tarafından 1860
yılında geliştirilen dört zamanlı gaz motorundan verim %10 a kadar
yükseltilmiştir. Ardından sürdükleri çalışmalar sonucunda bugünkü modern
benzinli motorların ilk örneği doğmuştur. Rudolf Diesel bir silindir bir
pistondan ibaret olan ve silindir içine püskürtülen akaryakıtı sadece
sıkıştırma sonucu meydana gelen ısınmış havanın içinde kendi kendine tutuşturan
ilk motorunu icat etti. Böylece günümüz diesel motoruna da ilk adım atıldı.
 |
| Otto motor pistonu |
Piston gelişiminde en önemli
etkenlerden biri de alüminyumun bulunmasıdır. Alüminyum 1800 lü yıllarda Sir
Humphrey Dary’nin killi toprakta oksit halinde alüminyum madeni bulduğunu iddia
etmesiyle çığır açıldı. Daha sonraki yıllarda alüminyum madeninin keşifleri
hızla artmaya başladı ve alüminyum kullanılmaya başladı.
Pistonlar ilk olarak dökme
demirden imal ediliyordu. 1917 yılına kadar dökme demirden imal edilen
pistonlar daha sonrasında Alman uçak motoru imal eden Kolbenschmidt firması
alüminyumdan imal etmeyi başarmıştır. 1918 yılına kadar firma 1000 adet
civarında alüminyum pistonu imal edip firmalara vermiştir.
 |
| Diesel motor pistonu |
1921
yılında Alman Ulaştırma Bakanlığının hafif metalden yapılacak pistonlar
konusunda açmış olduğu yarışmada Kolbenschmidt firması ikinci ve üçüncü
olmuştur. O zaman birinci seçilen dövme pistonun işe yaramadığı anlaşılmış ve
imalatta tutunamamıştır. Günümüz pistonların da oldukça değişik şekil ve malzeme kullanılmaktadır. Dökme çelikten tekrar yapılan pistonların yanında, pistonun üst kısmı dökme demirden yapılırken alt kısmı alüminyumdan yapılan pistonlarda bulunmaktadır. Fakat alüminyum pistonlar yine pistonlar içerisinde büyük bir paya sahiptirler. Dünya da piston üreten şirketlerin sayısı çok fazla olmakla beraber büyük firmaların tekelinde bulunmaktadır. Bu firmalar araçların kullanım amacı ve istenilen verilere göre çeşitli pistonlar geliştirmektedir. Pistonlar üzerinde yapılan değişimler araçların verimi ve gücü üzerinde büyük etkiye sahiptirler. Günümüzde araçlarda ki motorların küçük hacme sahip olup yüksek güç üretmesinde en önemli parçalardan başı çekmektedir.
Hasan Kara
hasankara91@gmail.com
