Yazılar

Otomobillerdeki Benzin ve Elektrik Hibrit Yapısı Nasıldır?

Benzin ve elektrik hibrit yoluyla çalışmakta olan araçlar, aşağıda sayılmakta olan parçalara sahiptir;

Benzin Motoru

Hibrit otomobillerde, standart bir otomobilde bulunmakta olan motora benzer şekilde bir motor bulunmaktadır. Fakat hibrit otomobillerdeki motorlar bir miktar daha küçüktür. Bu motorlarda; emisyonun azaltılması ve verimliliğin arttırılması amaçlı geliştirilmiş olan teknolojiler kullanılmaktadır.

Yakıt Tankı

Hibrit otomobillerde bulunmakta olan yakıt tankları, benzin motorları için enerji depolama birimleri olarak kullanılmaktadır. Çünkü benzin yakıtı, aküye kıyasla çok daha yüksek oranda enerji yoğunluğuna sahiptir. Bu durumu birim üzerinden karşılaştırırsak; bir birimlik benzin enerjisinin, akü enerjisi karşılığı bin katına denk gelmektedir.

Elektrik Motoru

Hibrit otomobillerde yer almakta olan elektrik motorları, oldukça gelişmiş ve karmaşık bir yapıya sahiptir. Elektrik motorlarındaki gelişmiş olan elektronik sistemler, motorun bu sayede bir dinamo gibi çalışmasını sağlamaktadır. Örneğin otomobilin hızlanması gerektiği durumlarda, ihtiyaç duyulduğunda gerekli olan enerji akü vasıtasıyla sağlanabilmektedir. Fakat bir dinamo olarak görevini sürdürdüğünde, otomobilin yavaşlaması esnasında enerjinin yeniden aküde depolanmasını sağlamaktadır.

Dinamo

Dinamo, elektrik motoruna benzemekte olan bir yapıdır. Fakat yalnızca elektrik gücünün üretilebilmesini sağlayabilmektedir. Genellikle seri hibrit otomobillerde kullanılmaktadır.

Akü

Hibrit otomobillerde yer almakta olan aküler, elektrik motorları için enerji toplayan birim görevini üstlenmektedir. Hibrit araçlardaki elektrik motorları, benzin motorlarına güç sağlamakta olan yakıt tanklarındaki benzinden farklı olarak; akü vasıtasıyla hem enerji sağlayabilmektedir hem de harcanılan bu enerjiyi yeniden yerine koyabilme kabiliyetine sahip bir sistemle çalışmaktadır.

Transmisyon (Vites Sistemi)

Hibrit otomobillerde yer almakta olan transmisyon sistemi, standart otomobiller ile aynı temel özelliklere sahiptirler. Honda markasının Insight modeli gibi bazı hibrit otomobillerde, standart haliyle bir transmisyon sistemi bulunmaktadır. Oysa Toyota markasının Prius modeli gibi diğer araçlarda farklı bir transmisyon sistemi bulunmaktadır.

Hibrit özellikli bir otomobilde, araçta bulunmakta olan 2 farklı güç kaynağını farklı yollar vasıtasıyla bir araya getirebilirsiniz. Paralel hibrit olarak isimlendirilen bir yöntemde, elektrik motoruna güç sağlamakta olan bir akü seti ve aracın motoruna benzin sağlayacak bir yakıt tankı bulunmaktadır. Bu yöntemde, hem motor hem de elektrik motorunun her ikisi de aynı anda transmisyon sistemine etki edebilir böylece otomobilin lastiklerinin dönüşü sağlanmış olunur.

Seri hibritlerde, benzin motoru bir dinamoyu çevirmek üzere görevlendirilmiştir. Dinamo, bu tip otomobillerde aküyü şarj etmektedir veya bunun yerine transmisyonu kontrol etmekte olan elektrik motoruna güç sağlamaktadır. Bu yüzden benzin motoru, otomobile direkt olarak güç sağlamamaktadır.

Seri hibrit sistemlerde, yakıt tankından başlamak üzere transmisyon ile bağlantı kurmakta olan tüm parçalar, bir hat üzerinde bulunmaktadır. Hibrit otomobillerin yapısı, araçlarda verimliliğin yükseltilmesi amaçlı iki farklı güç kaynağının kullanılması prensibine dayanmaktadır.

Performans

Hibrit özellikli olan otomobillerin temel özelliği, standart otomobillerde bulunmakta olan benzin motoruna kıyasla çok daha küçük ölçekte benzin motoruna sahip olmaları ve daha fazla verim sağlamalarıdır. Pek çok otomobil, hızla hareketlenmek için büyük bir motora ihtiyaç duymaktadır. Fakat küçük bir motorla da; daha küçük ve daha hafif özellikte olan parçalar kullanılarak silindirlerin sayısı azaltılır ve böylelikle maksimum yüklemeyle motor çalıştırılmış olunur.

Küçük motorların, büyük motorlarla karşılaştırıldıkları zaman daha çok verim sağlayabilmelerinin pek çok sebebi bulunmaktadır;

1) Büyük olan motorlar, küçük motorlara kıyasla daha ağır olmaktadır. Bu sebeple de araç hızlanırken veya dik bir yokuşu çıkarken daha çok güce ihtiyaç duyar.

2) Büyük motorlarda bulunmakta olan pistonlar ve motora dahil olan diğer parçalar; daha büyük ve daha ağır yapıdadır. Bu sebeple silindirlerin her yukarıya ve aşağıya doğru hareketinde, daha fazla enerji harcanmaktadır.

3) Büyük motorlarda silindirlerin hareket etme alanları daha geniştir, bu sebeple her bir silindir için daha fazla yakıta ihtiyaç duyulmaktadır.

4) Büyük olan motorların genel olarak daha fazla silindir sayısına sahip olmaları nedeniyle; motorun her çalıştırılmasında (hareket ettirilmese dahi) silindirlerin çalıştırılması sebebiyle daha çok yakıt kullanılmaktadır.

Aynı model olan araçların farklı motor tiplerine sahip olanlarında, aldıkları yol miktarı ve yakıt tüketimleri farklılık göstermektedir. Bu durumun kaynağını, motor yapıları oluşturmaktadır. Şayet her iki araçta  düz bir yolda ve aynı hızda sürüldüğünde, küçük motorlu olan otomobilin daha az yakıt tükettiği görülmektedir. Bu denemede, her iki otomobilde de araçların hareketlenmesi için bir miktar gücün sağlanması gerekmektedir. Bu otomobillerden küçük motorlu olanın daha az güç ile hareketlenmesini sağlayabilmesi sebebiyle, yakıt açısından daha tasarruflu olduğu görülmektedir.

Chevrolet Camaro gibi oldukça büyük bir motora sahip olan (V-8 motor) bir araç ile küçük motorlu olan ve aynı zamanda hem benzin motoru hem de elektrik motoru kullanmakta olan bir hibrit aracı kıyaslamak istediğimizde; Camaro’nun yüksek motoru sayesinde, her türlü sürüşte ve her koşulda bize yeterli gücü sağladığını görürüz. Hibrit araçta bulunmakta olan motor ise; normal şartlarda ihtiyaç duyulan gücü sağlayacak niteliktedir ancak dik bir yokuşu çıkma veya ani hızlanmaya ihtiyaç duyulduğu durumlarda, motor yardıma ihtiyaç duymaktadır. İhtiyaç duyduğu bu yardımı ise akü ve elektrik motoru sayesinde sağlar. Bu şekilde fazladan güce ihtiyaç duyduğu durumlarda, yakıt yerine bu sistemler kullanılmış olunur.

Standart özelliklerdeki bir otomobilde benzin motoru, maksimum seviyede güç gereksinimine göre boyutlandırılmıştır. Yani aracın gaz pedalına basıldığı zaman gerekenden daha çok gücün gönderimi sağlanmış olunur. Aslında sürücülerin pek çoğu, araç kullandıkları sürenin yüzde birinden bile daha az bir süre için bu maksimum seviyedeki gücü kullanırlar.

Hibrit otomobiller daha küçük motorlara sahip olmaları sebebiyle, maksimum seviyede motor gücünden daha çok; ortalama motor gücüne yakın güce sahiptirler.