Hollandalı bilim insanı Christiaan Huygens, 1673 yılında içten yanmalı motorun erken bir örneğini tasarladı. Ancak yakıt olarak barutu tercih etmesi, buluşunun yaygınlaşmasını engelledi.
Bugün modern içten yanmalı motorların temelleri 19. yüzyıla dayandırılsa da, ilk fikirler çok daha eskiye uzanıyor. Bu alandaki en dikkat çekici erken girişimlerden biri, Hollandalı astronom ve mucit Christiaan Huygens’e ait.
Sarkaçlı saatin tasarımcısı olarak da bilinen Huygens, 1673’te enerjiyi bir patlama yoluyla elde etme fikrini ortaya attı. Tasarımında, dikey bir silindir içindeki pistonun alt kısmında küçük miktarda barut ateşleniyor, oluşan sıcak gazlar yukarı doğru genişliyordu. Gazlar tahliye edildikten ve silindir içi soğuduktan sonra kısmi bir vakum oluşuyor, bu kez dış atmosfer basıncı pistonu aşağı itiyordu.
Atmosfer basıncının gücü
Huygens’in sistemi, ipler ve makaralar aracılığıyla ağır yükleri kaldırabilecek şekilde kurgulanmıştı. 1680-1682 yılları arasında yapılan denemelerde, yaklaşık 1,5 gram barutla yüzlerce kilogramlık ağırlıkların hareket ettirilebildiği bildirildi. Dönemin bilim çevreleri için bu, atmosfer basıncı ve vakumun gücünü gösteren çarpıcı bir deneydi.
Ancak sistem pratikte sürdürülebilir olmadı. Pistonun yeterince iyi yalıtılamaması vakumun korunmasını zorlaştırıyor, patlamaların kontrolü ise ciddi teknik sorunlar yaratıyordu. Güvenilirlik sorunu nedeniyle Huygens projeyi rafa kaldırdı.
Modern denemeler
Aradan yüzyıllar geçse de barutla çalışan motor fikri zaman zaman yeniden gündeme geldi. 2006 yılında Amerikan televizyon programı MythBusters, barut motoru inşa etmeye çalıştı ancak başarılı olamadı.
Bir yıl sonra makine mühendisi Charlie Macklin, barutun daha büyük parçalar hâlinde ve kontrollü biçimde yakılmasıyla küçük bir buhar makinesini çalıştırmayı başardı. Ancak bu deneysel çalışma da pratik bir alternatif ortaya koymadı.
1981’de mucit Samuel D. Williams barutla çalışan bir motor için patent alsa da, teknoloji hiçbir zaman yaygınlaşmadı.
Neden işe yaramıyor?
Uzmanlara göre temel sorun enerji yoğunluğu. Benzin ve dizel kilogram başına yaklaşık 45–46 megajul enerji üretirken, barut yaklaşık 3 megajulde kalıyor. Yavaş yanmada yeterli güç sağlanamıyor; ince öğütülüp yüksek miktarda kullanıldığında ise kontrol edilmesi güç, son derece şiddetli patlamalar meydana geliyor.
Buna ek olarak barutun son derece yanıcı ve nem çekici (higroskopik) olması, güvenli depolamayı zorlaştırıyor. Bu da teknolojiyi hem tehlikeli hem de pratik olmaktan uzak kılıyor.
Tarihsel bir adım
Barut motoru ticari başarıya ulaşmasa da, uzmanlar Huygens’in tasarımını içten yanmalı motorun gelişiminde önemli bir erken adım olarak görüyor. 17. yüzyılda ortaya atılan bu fikir, enerji üretiminde patlamadan yararlanma düşüncesinin sanayi devrimi öncesindeki en dikkat çekici örneklerinden biri olarak değerlendiriliyor.
Sonuç olarak, barutla çalışan bir motor teknik olarak mümkün olsa da, günümüz yakıtlarıyla kıyaslandığında verimsiz ve riskli bulunuyor. Huygens’in tasarımı ise mühendislik tarihinin cesur ama çıkmaz sokaklarından biri olarak anılıyor.
Yorumlar
Kalan Karakter: