Otomobillerde yakıt olarak benzinden başka maddelerin de kullanılması, uzun süredir
üzerinde çalışılan bir konuydu. Bir süre önce de, benzinin yanında elektrik motorlarını da
kullanabilen hybrid otomobillerin üretildiğinin duyurulmasıyla bu proje somutluk
kazanmıştı.Bu otomobillerin piyasadaki payının ne olacağı düşünülürken Toyota firması Prius
Sedan modeliyle ilk hybrid otomobil seri üretimine başladı. Bugün bu otomobillerden günde
400 tane üretilmektedir.
Prius modeli otomobiller, itici güç olarak hem benzin hem de elektrik motorlarını
kullanmaktadır. Araç 3,7 litre benzinle 88 kilometreden fazla yol almaktadır.
Peki hybrid teknolojisinin temelleri ne zaman atıldı?
Toyota, elektronik alanında yüksek teknolojili çiplerini kendi üretmektedir. Bu çipler, hybrid
aracın kalbini oluşturan güç kontrol birimlerinin temelini oluşturmaktadır. Toyota’nın Hirose
adını verdiği bir fabrikada üretilen bu parçalar, firmanın 1970′lerin başından beri uğraştığı
hybrid stratejisinin deneyimini taşıyor. Toyota’nın mühendislerinden biri olan Takehisha
Yaegashi, hybrid teknolojisinin babası olarak anılmaktadır.Takehisha Yaegashi, 1970′lerden
beri bu teknolojinin üretilmesi ve geliştirilmesi üzerinde çalışmalarını sürdürüyor. Yaegashi,
çalışmalarıyla Toyota’nın ABD’de satılan en temiz otomobiller olmasını sağlamıştır.
Bununla birlikte firmalar Toyota’nın izini sürmektedir. Hatta bazı üreticiler doğrudan Toyota
teknolojisine dönmüş durumdadır. GM ve Ford gibi bazı firmalar, Japon üreticilerin Toyota’yla
işbirliği içinde ürettiği nikel-metal hidrit bataryalar gibi anahtar hybrid parçaları satın almakta
ve araçlarında kullanmaktadır.
Günümüzde birçok örneği bulunan hybrid otomobillerin yanında sadece elektrik motoruna
sahip otomobillerde bulunmaktadır.Bu otomobillerle ilgili yapılan çalışmalar her geçen gün
biraz daha hızlanmaktadır. Bu otomobiller neredeyse hiç çevre kirliliğine neden olmaz fakat
yeniden şarj edilene kadar ancak 50 ile 161 km arasında bir yol alabilir. Elektrikli araçtaki en
büyük sorun; menzilinin kısa olması ve yeniden şarj edilme süresinin uzun olmasıdır.Bu
araçlarda kullanılan sistem karmaşıktır fakat çalışma mantığı çok basittir:
Bir akü setinden oluşan bu sistem elektrik enerjisini elektrik motoruna ileten yapılardan
oluşur.Akü boşaldığında şarj edilerek ya da değiştirilerek tekrar kullanıma hazır hale
gelmektedir.
Hybrid bir otomobil nasıl çalışmaktadır?
Benzin+elektrik yani hybrid araçlar, isminden anlaşıldığı gibi, bir elektrik motoru ile bir
benzinli motor arasında bulunan bir sistem ile çalışır. Hybrid bir arabulucu sistem olarak
düşünülebilir. Benzin kullanan bir araçta yardımcı bir elektrik motoruyla, aynı miktar yakıt ile
daha fazla mesafe alınması ve emisyonunun düşürülmesi sağlanır.
Hybrid araçlar aşağıdaki parçalara sahiptir:
* Benzin motoru - Hybrid araçlar, standart bir araçta bulunan motorlara benzer şekilde bir
motora sahiptirler. Ancak, hybrid araçlardaki motorlar daha küçüktür. Bu motor, emisyonu
azaltmak ve verimliliği artırmak için gelişmiş teknolojiler kullanır.
* Yakıt Tankı – Hybrid araçlardaki yakıt tankı, benzin motoru için enerji depolama birimidir.
Benzin, aküye göre daha yüksek enerji yoğunluğuna sahiptir. Örneğin, bir birim benzin
enerjisinin yerine geçebilecek akü enerjisi, bunun bin katına denk gelmektedir.
* Elektrik Motoru – Hybrid araçlardaki elektrik motoru çok gelişmiş ve karmaşık bir yapıya
sahiptir. Gelişmiş elektronik sistem, motorun aynı zamanda bir dinamo gibi çalışmasını
sağlar. Örneğin, aracın hızlanması için, gerektiğinde, enerjiyi aküden sağlayabilir. Ama bir
dinamo olarak görev yaptığında, araç yavaşlarken enerjiyi tekrar aküye depolar.
* Dinamo – Dinamo bir elektrik motoruna çok benzer yapıdadır. Ama, sadece elektrik
gücünün üretilmesini sağlar. Çoğunlukla, seri hybrid araçlarda kullanılır.
* Akü – Hybrid araçlarda akü, elektrik motoru için enerji depolayan birimdir. Benzin
motoruna güç sağlayan yakıt tanklarındaki benzinin aksine, hybrid araçlardaki elektrik
motoru, aküden hem enerji alan, hem de bu enerjiyi tekrar yerine koyabilen bir sisteme
sahiptir.
* Transmisyon (Vites Sistemi) – Hybrid araçlardaki vites sistemi, standart bir araçtakiyle
aynı temel özelliklere sahiptir. Honda Insight gibi bazı hybrid araçlar, standart bir vites
sistemine sahiptir. Toyota Prius gibi diğer bazı araçlar ise daha farklı sistemler
kullanmaktadır.
Standart bir araçtaki benzin motoru, maksimum güç gereksinimine göre boyutlandırılır.
Hybrid araçlar ise daha küçük bir motora sahiptir ve bundan dolayı da, maksimum motor
gücünden ziyade, ortalama motor gücüne yakın bir gücü sağlayacak şekilde boyutlara sahiptir.
Şimdi, Chevy Camaro gibi büyük bir V-8 motora sahip bir araç ile küçük bir benzin
motoru ve elektrik motoru kullanan bir hybrid aracı kıyaslayalım. Camaro’da bulunan motor,
aracın her sürüş şekline uygun yeterli gücü sağlar. Hybrid araçta bulunan motor ise, normal
bir sürüşte yetecek gücü sağlar fakat, bir yokuş çıkma veya ani hızlanma gibi durumlarda
yardıma ihtiyaç duyar. Bu yardım, elektrik motoru ve aküden sağlanır. Bu sayede fazla güç
gerektiren durumlarda yakıt yerine bu sistemler kullanılmış olur.Böylece yakıttan tasarruf
edebiliriz.
Gelişmekte olan hybrid teknolojisi yakıt tasarrufuna çare olurken performans konusunda da
ilerleme göstermektedir.Benzinle çalışan motorların yanı sıra aynı zamanda elektrik
motorunu da kullanan spor otomobiller üretilmektedir.Örneğin Porsche 918 Spyder hybrid bir
spor otomobildir.V8 motora ek olarak kullanılan elektrik motoruyla 767hp lik güce
ulaşabilmektedir.
Hybrid yarış arabasıyla 24 saat süren Le Mans yarışlarına katılan takımlardan birisi Peugeot
olmuştur. 550 beygir 3.8 litre V8 turbo dizel motor yanında 80 beygirlik güç üreten elektrik
motorunu taşıyan 908 Hybrid4 lityum-iyon bataryalarını geri kazanımlı fren sisteminden
beslemektedir.Kers adı verilen kinetik enerji dönüşüm sistemi araç fren yaptığı anda ortaya
çıkan ısıyı kullanılan sistemle elektrik enerjisine dönüştürmekte ve bataryalarda
depolamaktadır.Tam dolu olduğu durumda ve maksimum performans durumunda araca 6.6 sn boyunca 80hp lik itici bir güç oluşturmaktadır.Bu sistem Formula 1 yarışlarında da
kullanılmaktadır.
2011 yılının en iyi elektrikli otomobili Chevrolet Volt seçilmiştir. Chevrolet Volt en son
teknoloji ürünü sıvı soğutmalı bir bataryaya sahiptir. Bu batarya Volt’un menzilini 500 km’den
fazla uzatacak şekilde seyir sırasında bataryayı şarj edebilen araç üstü 1.4L’lik bir jeneratör
tarafından desteklenmektedir. Standart bir 230V’ lik prize takın. Yaklaşık üç saat boyunca
şarj olmasını bekleyin ve sonra 60 km’ menzile gitmek üzere Volt sürüşe hazırdır. Daha
sonra ise, Volt menzili uzatan jeneratörü ile gitmeye devam edecektir.
Chevrolet Volt un genel özellikleri:
Araç türü: 5 kapı, 4 yolcu kapasitesi, önden çekiş
Batarya: 16 kWh lityum-iyon sıvı soğutmalı şarj edilebilir batarya
Batarya menzili: 60 km’ ye kadar
Batarya şarj süresi: 3 saatten az
Toplam menzil: 500 km’ den fazla (yerleşik jeneratörü kullanarak)
Jeneratör: Sabit devirde çalışır
Frenler: Elektro hidrolik, ABS ile yenilenebilir ön/arka havalandırılmış diskler
Lastikler: Goodyear “Fuel Max” düşük rezistanslı
İlk 60 km’ deki CO2 emisyon değeri: 0 g/100 km
Maksimum hız: 161 km/s
Güç: 111kW / 150hp
Tork: 370 Nm - anlık tork
Volt – Dört farklı sürüş modu
Bulunduğunuz yere ve yaptığınız şeye bağlı olarak, Volt’un dört farklı sürüş modu, size en
uygun sürüşü sunmaktadır.
Normal – Çoğu zaman kullanacağınız standart sürüş modu
Spor – Daha agresif sürüş modu
Dağ – Aşırı derecede engebeli bölgelerde bulunduğunuzda bu mod aracı en uygun sürüş
koşuluna getirmektedir.
Volt – Rejeneratif frenleme ile menzilini artırmaktadır.
Volt’un rejeneratif frenlemesi, hareket halindeyken otomobilin enerjiyi yeniden yakalamasına
olanak sağlar ve batarya şarjının süresini ve dolayısıyla otomobilin menzilini uzatır.
Ve son olarak hybrid araçların dezavantajları:
Avantajlarının yanında hybrid araçların bazı dezavantajları da vardır. İçerdikleri sistem
nedeniyle satış fiyatları normal otomobillere göre fazladır. Bu durum, görünüşte dezavantaj
gibi görünüyor olsa da, uzun vadede kullanıcı için daha avantajlı olacaktır. Nedeni ise, bu
otomobillerin benzin tüketiminin normal otomobillere göre oldukça düşük olmasıdır. Diğer bir
dezavantaj, içerdikleri bataryalar nedeniyle çok ağır olmalarıdır. Büyük bir aracı bir elektrik
motoruyla uzun bir süre hareket ettirmek için çok fazla elektrik enerjisine ihtiyaç vardır. Bu ise
daha fazla batarya ve daha çok ağırlık demektir. Şu anda bir sorun olarak görünse de ilerde
teknolojinin ilerlemesiyle bu sorun da kolaylıkla çözülecektir.
Kaynaklar:
http://tr.wikipedia.org/wiki/Elektrikli_otomobil
http://www.chevrolet.com.tr
http://www.elektrikliaraba.gen.tr
http://www.ieee.org/ ERAY KULOĞLU/ EEM 2
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder