Teknik

Geleceğimizle tanışın: Elektrikli turbo

Önce Audi’nin A5 üzerinde ve şimdi de Kia’nın Optima üzerinde tanıttığı elektrikli turboya sahip dizel motorlar gelecekte dizel motorların nasıl değişim geçireceğini gösteriyor.

single-image

Turbo besleme sihir yaratıyor gibi görünebilir. Güçsüz, gürültülü ve yavaş bir motora turbo ekliyorsunuz ve sihirli bir şekilde motorun canavarlaşmasını izliyorsunuz. Fakat canavarın büyük bir zayıflığı var: Düşük devirler.

Bunu anlamak için kimilerinin temel turbo bilgisine ihtiyacı olabilir. Onlar için Turbo 101 dersine başlayalım, biliyorum diyenler bir sonraki paragrafa geçmekte serbest. Turbo, biri emme biri de egzoz yolunda bulunan ve birbirine bir mille bağlı iki palden, yani kavisli kanatları olan pervanelerden oluşur. Egzoz yolundaki pal, motor çalıştığı anda dönerek emme yolundaki pali döndürür ve bu sayede silindirlere basınçlı hava gönderilerek bir nevi hacim artışı sağlanır. Motor devri ne kadar düşükse motor o kadar az egzoz gazı üretir ve sonuç olarak da turbonun palleri daha az döner. Egzoz tarafındaki pal için az dönmek sorun değil ama emme tarafındaki pal ne kadar hızlı dönerse silindirlerin içine o kadar fazla sıkıştırılmış hava yollayacaktır. Hatalı bir şekilde turbonun devreye girmesi olarak anılan durum da turbo basıncının motorun çekiş gücünü hissedilir şekilde yükseltecek seviyeye gelememesidir. Yoksa istisnai üretimler dışında turbo devamlı olarak devrededir. Alt devirlerdeki yetersiz turbo basıncı sorununu çözmenin farklı yolları var. Bunlardan en sık kullanılanı değişken geometrili turbo besleme. Basitçe turbonun kanatlarının açısının değiştirilmesi ve düşük debide de daha fazla dönüş sağlanması bu çözümün esasını oluşturuyor. İkinci bir yöntemse turbonun besleme yollarını ikiye bölmek. Böylece alt devirlerde egzoz gazının çok daha dar bir boğazdan daha yüksek debiyle geçmesi sağlanıyor. Son olaraksa en pahalı çözüm, yani fazladan turbo kullanımı geliyor. Bu yöntemde farklı büyüklerde ya da aynı büyüklükte ama normalden küçük turbolar kullanılıyor. Böylece daha küçük turbo pallerinin daha az debiyle de çalışabilmesi sağlanıyor.

electric tuboelectric tubo

Turboyla ilgili kilit bilgileri paylaştıktan sonra gelecekte bu sorunun üstesinden gelmesi beklenen çözümden bahsedelim. Aslında çözüm, turbonun güç kaynağının değiştirilmesinden ibaret. Yani motora basınçlı taze hava tedarikinin motor devrinden bağımsız yapılabilmesi. Bir elektrikli turbo besleme böyle bir çözüm ararken bakılacak ilk seçenekler arasında olacaktır. Fakat bunun için de önümüzde büyük bir engel var: Gerekli olan elektrik gücünü üretmek o kadar da kolay değil. Burada basit pervanelerden bahsetmiyoruz, motorun içine hava pompalayan ve dakikada 200 bin devrin üzerine çıkabilen yüksek dayanıklı pervanelerden bahsediyoruz. Bu nedenle geliştirilen çözüm elektrik gücünün 12V’den 48V’ye çıkartılması.

Bunu yapmak yazmaktan daha zor. Öncelikle yüksek elektrik gücü için yeni bir ek güç ünitesi, daha büyük aküler ve tabii ki daha karmaşık bir şarj sistemi gerekli olacak. Bunların tamamını bir otomobile eklediğinizde de ortaya hibrit sistemler kadar karmaşık bir yapı çıkıyor. Bu tür sistemleri tanıtan üreticilerden Kia’nın Paris Otomobil Fuarı’nda tanıttığı Optima T-Hybrid yavaşlarken ortaya çıkan enerjinin geri kazanımı üzerinde dururken, Audi bir kaç ay önce gösterdiği RS5 TDI konseptinde buna ek olarak prizden de şarj edilebilen bir sistem üzerinde duruyor. Her iki üretici de bu kadar emek harcamışken araçlarının aynı sistem üzerinden sıfır emisyonla ilerlemesini de sağlayacak gibi görünüyor. Sistemin geçiş döneminde çok daha karmaşık yenilemelere ihtiyaç duymaması için halihazırdaki 12V’lik elektrik sistemine de uyumlu olması gerekiyor.

Elektrikli turbo beslemenin faydaları iki üreticinin konseptlerinden de anlaşılıyor. Audi 3,0 litrelik hacimden 385 HP güç üreten ama hala A5 şasisine sığabilen bir dizel yaratırken Kia hedefini daha gerçekçi seçmiş ve 1,7 litrelik dizel motorun gücünü yüzde 20 arttırırken emisyon değerini de yüzde 20 azaltan bir uygulamadan bahsediyor. Ne yazık ki iki üretici de bu çekici konseptin seri üretim tarihiyle ilgili kesin bilgi vermiyor ama Audi’nin gelecek nesil Q7’yle birlikte bu tarz bir çözüme ihtiyaç duyacağı kesin gibi.

electric tubo

You may also like