Segman Nedir ?

Segman Tanımı 

Segman, içten yanmalı motor sistemlerinde halka şeklinde bulunan metalik esnek parçalardır. Pistonlarda bulunur. Segman, yanma odalarında meydana gelen gazın silindir ve piston arasından kaçışını engeller ve sızdırmazlık sağlar.

Segman, sızdırmazlık sağladığı için yanma odasında oluşan basıncın düşmesini engeller böylece aracın verimliliği korunmuş olur. Segman, piston ile silindir arasındaki boşluğu kapatmaktadır. Bu parçalar ısıyı kontrol ederler ve oluşan ısı enerjisini silindir bloğunun duvarına iletirler. Böylelikle pistonların aşırı ısınmaları engellenmiş olur.

Ayrıca, motor bloğunda bulunan silindir yuvalarının iç yüzeyini tamamen sıyırarak geçerler. Böylece yağlamayı kolaylaştırırlar. Aşağıdaki şekilden de göreceğiniz üzere, segmanlar pistonlardan biraz daha geniştir. Böyle olmaları sayesinde silindir bloğunu sıyırarak fazla yağı da alarak yağların silindir blok duvarında yanmasını engellemektir. Bu olay halk arasında genellikle motorun yağ yakması olarak bilinir ve sebeplerinden biri de segmanların görevlerini tam olarak yerine getirememesidir.

Segman Yerleşimleri

Esnek malzemeden üretilmeleri gereklidir. Segman halka şeklinde üretilir ve bir ucu kesik durumdadır. Pistona takılırken bir ucu piston yüzeyindeki yuvaya oturtularak döndürülerek yerine takılır.

Segman Tam Olarak Ne İşe Yarar ?

Yukarıdaki şekli dikkatlice incelemenizi öneriyorum. Silindir bloğu içerisinde piston bulunmaktadır. Pistonun üst kısmında 2 adet kırmızı ve 1 adet de mavi renkte segman bulunmaktadır. İngilizce ” Ring ” denmektedir. Türkçe’de de bunun karşılığı yüzüktür. Aslında bu parçaları ucu kesilmiş bir yüzük olarak da düşünebilirsiniz. Normal şartlar altında pistona takılı şekilde 3 adet segman bulunmaktadır.

 Segman Görüntüsü

Öncelikli olarak, silindir bloğunda yanma sonucu oluşan gazların piston ve silindir blok duvarından kaçmasını engeller. Gazların bloktan sızması sonucunda motor gücünde hissedilir bir güç kaybı yaşanacaktır. Ayrıca güç kaybı yaşayan sürücü, gaza daha fazla basacak ( istediği gücü elde edebilmek için ) ve yakıt sarfiyatını da arttıracaktır. Bu iki husus segmanların önemini bir kez daha bizlere göstermektedir.

Segmanlar ile ilgili yabancı dilde hazırlanmış ancak; faydalı bir video için bu bağlantıyı inceleyebilirsiniz. Bu video segman parçaları anlatılmasının haricinde İngilizce ” Blow-By ” denilen ve yanma odasında gerçekleşen yanma sonucunda oluşan gazların segmanlardan sızması olayını anlatmaktadır.

Hepimizin bildiği gibi araçlarda kullanılan motorlar metal parçalardır ve çok zorlu çalışma koşullarına dayanmak durumundadırlar. Parçaların kolay aşınmaması için hem uygun malzeme seçimi yapılmalı hem de parçalar arasında yağlama sağlanmalıdır. Motor çalışırken, piston silindir boşluğu içerisinde defalarca yukarı inip çıkar. Bu da aralarında sürtünmeye neden olup parçaların çabuk aşınmasına neden olur.

Yağ Filmi Tabakası Nasıl Sağlanır ?


Bu gibi durumlarda ince bir yağ tabakası eğer piston ile silindir bloğu arasında bulunur ise bu aşınma minimize edilmiş olacaktır. Bu nedenle segman, silindir bloğunu sıyırır ve belli bir kalınlıkta ince yağ filmi tabakası sağlar.

Yağ Tabakası

 Belli Kalınlıkta Yağ Filmi Oluşması

Yazımızın başında da bahsettiğimiz üzere, pistonlarda oluşan ısı enerjisini silindir bloğuna ileterek soğutma sağlar. Bu da parçaların yüksek sıcaklıktan kaynaklı çabuk aşınma sorununu ortadan kaldırır.

Piston ve Denge

Son olarak, piston ile silindir bloğu arasında bulunması nedeniyle çok hızlı yukarı aşağı hareket boyunca, pistonun dengeli bir biçimde silindirde hareket etmesini sağlar. Yani piston dengesini sağlar. Bu şekilde piston, silindir bloğuna çarpmaz. Herhangi bir hasar anında motor bloğunun çatlaması söz konusudur.

Wikipedia makalesi için bu bağlantıyı inceleyebilirsiniz.


Piston ve Silindir Arasında Boşluk Olmalı mı ?

Bu sorunun cevabı kısmı olarak ” EVET ” dir. Çünkü eğer çok sıkı geçmeli bir şekilde imal edilirler ise, motor çalışırken silindir bloğu içerisindeki piston, blok içerisinde takılabilir. Bunun sonucunda ise piston kırılır ve motor bloğu çatlar. Bu da geri döndürelemeyecek problemlere neden olur.

Bu nedenle imalat aşamasında piston ile silindirler birbirlerine çok sıkı geçmezler. Ancak; önceki paragraflarda da bahsettiğimiz üzere, sızdırmazlık sağlamaları gerekmektedir. İşte bu görevi segmanlar yapmaktadır. Pistona takıldıklarında hafif bir boşluk bulunmalı ve segmanlar pistondaki yerlerinde kendi etraflarında dönebilmelidirler. Bu dönme işlemini yapabilmeleri, sağlıklı çalışmaları açısından çok önemlidir.

Segman Malzemeleri

Bir otomobilin motoru düşünüldüğünde silindir ve pistonlar en çok aşınan ve en dayanıklı olması gereken parçalarıdır. Segman da silindir ile pistonlar arasında bulunduğu için, segman için seçilecek malzemenin bu ağır koşullara dayanması beklenmektedir. Bu özellikleri sıralayacak olursak eğer;

Segmanların imalatı için malzeme seçimi çok titiz yapılmalıdır. Çünkü özellikle en üstte bulunan kompresyon segmanı yaklaşık 600 Santigrad dereceleri bulan çalışma koşullarında mekanik özelliklerini bozmamalıdır. Bu özelliği nedeniyle alüminyum, kompozit malzemeler kullanımı direkt olarak elenir. Geriye 2 seçenek kalır. Bunlar çelik alaşımlar ya da dökme demir alaşımlarıdır.

Malzeme Seçimi

Eğer çelik kullanılacak ise, yay çelikleri doğru bir seçim olacaktır. Çünkü; yaklaşık 700MPa’lık bir çekme dayancının olması büyük gerilimlere dayanabileceği anlamına gelir. Çeliklerin dökme demirlere göre olan bir diğer üstünlüğü ise, şekil verilebilirlik kabiliyetleridir. Doğal yapıları gereği dökme demirler çeliklere göre daha kırılgan bir yapıdadırlar.

Segman malzemesi olarak dökme demir

 Dökme Demir Mikro Yapısı

Ancak; yine de segmanlar genellikle dökme demirlerden yapılmaktadırlar. Bunun temel nedenlerinden biri çeliğe göre fiyatının ucuz olmasıdır. Aynı şekilde, titanyum kullanılmamasının nedeni de yine fiyattır. Çünkü titanyum da segmanların kullanım şartlarına çok iyi dayanabileceği aşikardır. Dökme demir ile ilgili yazımız için bu bağlantıyı inceleyebilirsiniz.

Segmanların içerisinde en yukarıda bulunan birinci kompresyon segmanı, yanma odasına en yakın olan olduğu için yüksek sıcaklığa en dayanıklı olması gerekendir. Bu nedenle dökme demirden imal edilen parça kaplama yapılmalıdır. Bu kaplama malzemesi molibden olarak seçilebilir. Çünkü molibden yüksek sıcaklığa dayanıklılık sağlamaktadır.

Segman Kaplanması

İmalat malzemesi olarak dökme demir seçildikten sonra, bu ürünler olduğu gibi kullanılamazlar. Bunun nedeni demir elementinin doğal yapısı gereği korozyona uğrayabilmesidir. Bu nedenle öncelikle kaplama yapılması gerekmektedir. Çünkü oksijen, yüksek sıcaklık, yağ gibi bileşenlere maruz kalan dökme demir korozyona uğrayacaktır. Bunun önlenmesi için krom kaplama yapılabilmektedir.

Sadece krom kaplamak ile iş bitmemektedir. Çünkü, aşınma direncini arttırmak, korozyonun önünü kesmek, daha efektif bir yağlama sağlamak için kalay, molibden ve nikel gibi kaplamalar da segman yüzeylerine yapılabilmektedir. Segmanlar pistondaki yerlerine takıldıktan sonra, silindir duvarında çalışırken ilk aşamada çok yüksek aşınma olacaktır. Araçlardaki rodaj denilen ve parçaların birbirlerine alışması için söylenen terim buradan gelmektedir.

Segmanlar ile ilgili İngilizce olarak hazırlanmış ancak çok faydalı bir site için de bu bağlantıyı inceleyebilirsiniz.

Segman Yerleşimleri

Segman Yerleşimleri

 Yerleşim Pozisyonları

Yukarıdaki şekilden açıkça görüleceği üzere, her üç segman arasında 120 derecelik bir fark mevcuttur. Montaj esnasında segmanların kesik olan ağızları alt alta getirilmemelidir. Çünkü eğer alt alta gelirse, yağ veya gaz sızıntısı meydana gelir ve güç kayıpları yaşanır. Önceki paragraflarda da bahsettiğimiz üzere, bu parçalar pistonlara çok az boşluklarla takılır ve motor çalışması sırasında kendi etraflarına dönerler. Ancak; dönme açıları hemen hemen aynı olduğu için üç kesik tarafın da alt alta gelme ve uzun süre o şekilde kalma ihtimalleri zayıftır. Özellikle sanayide segman montajı yapılırken bu hususlara çok dikkat edilmelidir.

Bir ucunun kesip olmasının nedeni hem esnek olması hem de pistona rahatça takılabilmesi içindir. En alttaki ring, fazla yağı atmak için de kullanılır. Buradan süzülen yağ aşağı doğru süzülerek kartere geçer. Ancak; imalat kolaylığı açısından genellikle küt kesim olarak tercih edilmektedirler.

Yorum Yaz