Hibrid (melez) otomobiller nasıl çalışıyor?
Güncelleme Tarihi:
Kaynak: Scientific American-Haziran 2005
Oluşturulma Tarihi: Haziran 19, 2005 20:59
Toyota’nın yeni hibrid (benzin+elektrik) otomobili Prius, trafikte durduğunda benzinli motor susuyor ve elektrikli motor devreye giriyor; kalkışta 64 km’ye kadar elektrikle devam ediyor, bütün bu geçişler otomatik yapılıyor ve benzin tasarrufu sağlıyor.
Toyota Prius gibi tam bir hibrid otomobil, çeşitli yöntemlerden yararlanarak benzin tasarrufu sağlıyor. Araç durduğu zaman Ğtrafik ışıklarında veya tıkanma nedeniyle- benzinli motor kendini kapatır; aküler ve elektrik motoru aracın sistemlerini çalışır durumda tutar.
Aracın yeniden ilerlemesi gerektiğinde, benzinli motor etkin bir şekilde devreye girinceye kadar elektrik motoru aracı yürütür Ğsaatte 10 km’den 64 km’ye-. Daha yüksek hızlarda, elektrik ve benzinli motor birlikte çalışır; bilgisayarlı bir kontrol ünitesi vites oranlarını o şekilde ayarlar ki, maksimum randıman alındığı için yakıttan tasarruf edilir.
"Burada kilit unsur kontrol ünitesidir. Ünite, parçalar arasındaki uyumu maksimum düzeyde tutar" diye konuşan Los Angeles’teki Toyota Teknik Merkezi’nden çevre mühendisi David Hermance, Honda Insight gibi hibrid destekli Ğveya yarı hibrid- otomobillerde, küçük bir elektrik motorunun benzinli motora destek olduğunu, ancak kendi başına aracı yürütemediğine dikkat çekiyor.
DAHA PAHALI
Melez araçların en büyük dezavantajı fiyatıdır. Hermance, Toyota, Honda ve Ford hibridlerinin, hibrid olmayan modellerden 2.500 dolar ile 3.500 dolar daha pahalı olduğunu belirtiyor.
ABD piyasasında tüketiciler bu fiyat farkının yakıt tasarrufuna değmediğine inandıkları için satış rakamları istenilen düzeyde değil.
Ancak bu denge, hibrid araçlar lehine değişiyor. Sözgelimi Prius, bugünkü benzin fiyatlarıyla, 4 yılda maliyet farkını kapatıp, sonraki yıllarda tasarrufa geçiyor.
ÖNEMLİ OLAN PERFORMANS
ABD’de sürücüler için performans yakıt tasarrufundan daha önemli. Bunun için mühendisler aracın elektronik, motor ve vites sistemlerini geliştirerek gücünü artırmaya çalışıyor.
İlk hibrid otomobiller oldukça hantal ve yavaştı. Hermance, 2005 Prius’un konvansiyonel rakipleri ile aynı süre içinde hız kazandığını belirtiyor.
2006 Lexus RX400h hibrid otomobil, 0’dan 100 kilometreye yedi saniyenin altında bir süre içinde çıkıyor Ğhibrid olmayanlardan bir saniye daha hızlı-.
"Tüketici Raporu"na göre, 2005 Honda Accord hibrid, 100 kilometre hıza yarım saniye daha hızlı çıkıyor ve normal modelden 15 beygir gücü daha güçlü. Hermance, Amerikalıların performansa değer verdiklerini ve bunun için de kesenin ağzını açmaktan çekinmeyeceklerini söylüyor.
A) HİBRİD bir otomobil, benzinli veya elektrik motoru, ya da ikisini birden kullanır. Bu araçlarda hedef tekerleklere giden tork’u (burulma momenti) yükseltmek, yakıt tüketimini en düşük düzeyde tutmaktır.
B) PLANETER DİŞLİLER, daha küçük dişli çarklardan yararlanarak, benzinli ve elektrik motorundan çıkan dönen şaftı (mil) bir sistem içinde bir araya getirir. Böylece ana aksı döndüren volan dişlisi hareket eder.
E) HIZI ARTIRMAK:
Hız kazanmak için aküler elektrik motoruna ilave güç sağlar. Hız kesme sırasında elektrik motoru bunun tam tersini yaparak jeneratör haline dönüşür. Jeneratör, aküler aşırı tüketilmişse, benzinli motorun gücünün bir kısmını şarj akımına dönüştürür.
D) SEYİR HALİ:
Rutin seyir durumunda benzinli motorun ürettiği güç, planeter dişli üzerinden tekerleklere ve elektrik motoruna enerji veren jeneratöre iletilir. Bilgisayarlı bir kontrol ünitesi, hangi karışımın randımanı veya torku en üst düzeye çıkartacağına karar verir.
C) HAREKETE GEÇİRME:
Hibrid otomobil durmakta iken veya düşük hızla seyir halindeyken aküler ve elektrik motoru tek başına tekerlekleri döndürmeye yeter.
BUNLARI BİLİYOR MUSUNUZ?
Honda Insight ve Civic hibrid’teki aküler 144 volt doğru akım üretir. Toyota Prius’ta 202 volt, Lexus RX’da 288 volt ve Ford Escape’de 300 volt üretilir. Elektrik motorları ve jeneratörler tipik olarak akü voltajında çalışır, ancak bazı modellerde yaklaşık 500 volt’ta çalışır. Dolayısıyla güç-entegre devreleri enerjiyi yükseltir. Bir çevirgeç, akü beslemesini 12 volt düzeyine indirir.
Hibrid akü paketi seri olarak birbirine bağlanmış küçük hücrelerden oluşur. Bunlar bir araya geldiğinde arka koltuğun altına veya arkasına sığabilecek büyüklükte bir paket oluşturur. Sistemlerin çoğu nikel metal hidrid’dir. İçinde vantilatör olan bir odacıktan gelen hava ile soğutulur. Soğuk havalarda bunun tersi yapılır, yani ısı dışarı çekilerek azaltılır. Toyota’dan Hermance, "Aküler 20 ile 30 derecelik bir sıcaklığı Ğsantigrat- tercih eder" diyor.
Çevre mühendisleri yakıt randımanı ve çevre etkisi açısından hibrid’leri listenin başına yerleştiriyor. Amerikan Makine Mühendisleri Odası, "Kuyudan-Tekerleğe" olarak nitelendirdikleri randıman derecelendirmesini şöyle sıralıyor: Benzinli araçlar yüzde 19; tümüyle elektrikli araçlar yüzde 21; hidrojen yakıt hücreli araçlar yüzde 27; benzinli-elektrikli hibrid araçlar yüzde 32.
Aracın yeniden ilerlemesi gerektiğinde, benzinli motor etkin bir şekilde devreye girinceye kadar elektrik motoru aracı yürütür Ğsaatte 10 km’den 64 km’ye-. Daha yüksek hızlarda, elektrik ve benzinli motor birlikte çalışır; bilgisayarlı bir kontrol ünitesi vites oranlarını o şekilde ayarlar ki, maksimum randıman alındığı için yakıttan tasarruf edilir.
"Burada kilit unsur kontrol ünitesidir. Ünite, parçalar arasındaki uyumu maksimum düzeyde tutar" diye konuşan Los Angeles’teki Toyota Teknik Merkezi’nden çevre mühendisi David Hermance, Honda Insight gibi hibrid destekli Ğveya yarı hibrid- otomobillerde, küçük bir elektrik motorunun benzinli motora destek olduğunu, ancak kendi başına aracı yürütemediğine dikkat çekiyor.
DAHA PAHALI
Melez araçların en büyük dezavantajı fiyatıdır. Hermance, Toyota, Honda ve Ford hibridlerinin, hibrid olmayan modellerden 2.500 dolar ile 3.500 dolar daha pahalı olduğunu belirtiyor.
ABD piyasasında tüketiciler bu fiyat farkının yakıt tasarrufuna değmediğine inandıkları için satış rakamları istenilen düzeyde değil.
Ancak bu denge, hibrid araçlar lehine değişiyor. Sözgelimi Prius, bugünkü benzin fiyatlarıyla, 4 yılda maliyet farkını kapatıp, sonraki yıllarda tasarrufa geçiyor.
ÖNEMLİ OLAN PERFORMANS
ABD’de sürücüler için performans yakıt tasarrufundan daha önemli. Bunun için mühendisler aracın elektronik, motor ve vites sistemlerini geliştirerek gücünü artırmaya çalışıyor.
İlk hibrid otomobiller oldukça hantal ve yavaştı. Hermance, 2005 Prius’un konvansiyonel rakipleri ile aynı süre içinde hız kazandığını belirtiyor.
2006 Lexus RX400h hibrid otomobil, 0’dan 100 kilometreye yedi saniyenin altında bir süre içinde çıkıyor Ğhibrid olmayanlardan bir saniye daha hızlı-.
"Tüketici Raporu"na göre, 2005 Honda Accord hibrid, 100 kilometre hıza yarım saniye daha hızlı çıkıyor ve normal modelden 15 beygir gücü daha güçlü. Hermance, Amerikalıların performansa değer verdiklerini ve bunun için de kesenin ağzını açmaktan çekinmeyeceklerini söylüyor.
A) HİBRİD bir otomobil, benzinli veya elektrik motoru, ya da ikisini birden kullanır. Bu araçlarda hedef tekerleklere giden tork’u (burulma momenti) yükseltmek, yakıt tüketimini en düşük düzeyde tutmaktır.
B) PLANETER DİŞLİLER, daha küçük dişli çarklardan yararlanarak, benzinli ve elektrik motorundan çıkan dönen şaftı (mil) bir sistem içinde bir araya getirir. Böylece ana aksı döndüren volan dişlisi hareket eder.
E) HIZI ARTIRMAK:
Hız kazanmak için aküler elektrik motoruna ilave güç sağlar. Hız kesme sırasında elektrik motoru bunun tam tersini yaparak jeneratör haline dönüşür. Jeneratör, aküler aşırı tüketilmişse, benzinli motorun gücünün bir kısmını şarj akımına dönüştürür.
D) SEYİR HALİ:
Rutin seyir durumunda benzinli motorun ürettiği güç, planeter dişli üzerinden tekerleklere ve elektrik motoruna enerji veren jeneratöre iletilir. Bilgisayarlı bir kontrol ünitesi, hangi karışımın randımanı veya torku en üst düzeye çıkartacağına karar verir.
C) HAREKETE GEÇİRME:
Hibrid otomobil durmakta iken veya düşük hızla seyir halindeyken aküler ve elektrik motoru tek başına tekerlekleri döndürmeye yeter.
BUNLARI BİLİYOR MUSUNUZ?
Honda Insight ve Civic hibrid’teki aküler 144 volt doğru akım üretir. Toyota Prius’ta 202 volt, Lexus RX’da 288 volt ve Ford Escape’de 300 volt üretilir. Elektrik motorları ve jeneratörler tipik olarak akü voltajında çalışır, ancak bazı modellerde yaklaşık 500 volt’ta çalışır. Dolayısıyla güç-entegre devreleri enerjiyi yükseltir. Bir çevirgeç, akü beslemesini 12 volt düzeyine indirir.
Hibrid akü paketi seri olarak birbirine bağlanmış küçük hücrelerden oluşur. Bunlar bir araya geldiğinde arka koltuğun altına veya arkasına sığabilecek büyüklükte bir paket oluşturur. Sistemlerin çoğu nikel metal hidrid’dir. İçinde vantilatör olan bir odacıktan gelen hava ile soğutulur. Soğuk havalarda bunun tersi yapılır, yani ısı dışarı çekilerek azaltılır. Toyota’dan Hermance, "Aküler 20 ile 30 derecelik bir sıcaklığı Ğsantigrat- tercih eder" diyor.
Çevre mühendisleri yakıt randımanı ve çevre etkisi açısından hibrid’leri listenin başına yerleştiriyor. Amerikan Makine Mühendisleri Odası, "Kuyudan-Tekerleğe" olarak nitelendirdikleri randıman derecelendirmesini şöyle sıralıyor: Benzinli araçlar yüzde 19; tümüyle elektrikli araçlar yüzde 21; hidrojen yakıt hücreli araçlar yüzde 27; benzinli-elektrikli hibrid araçlar yüzde 32.