Tamam, hibrid. Ama…

Hibrid nedir neye yarar? Neye göre seçmeliyiz? Normal otomobillerden farkı nedir? Gelin, kapsamlıca bir inceleyelim.

Otomobil üreticilerinin günümüzdeki moda konusu Hibrit otomobillerden bahsedelim. “Hybride” Latince “hybridia» kelimesinden geliyor. Kelimenin anlamı «farklı yapıdaki iki unsurdan oluşur” demektir. Hibrit tohum deyince içinde iki ayrı türden elde edilmiş tohumu anlıyoruz. Hibrite en iyi örnek “katır”. Eşek ve atın karışımından oluşmuştur ve bünyesinde her ikisinin de özelliklerini taşır. Otomobile gelirsek, hibrit motor da iki farkı motor çeşidinin birleşmesinden oluşmaktadır. Aynı motor grubunda hem elektrikli ve hem de termik (benzinli ya da dizel) motor bulunur.

Hibrit araçların birçok pozitif yönü olmasının yanında, tabii ki bazı negatif yönleri de var. Her durumda bizler, yani otomobil sektörü için, daha fazla karışıklık, daha fazla parça, daha fazla problem ve daha fazla maliyet demek olduğunu başlarken söylemekte fayda var.

Önce pozitif yönlerinden bahsedelim.

Benim için en önemli güzel zorunluluk hibrit arabanın mutlaka otomatik vitesli olmak zorunda olması. Bildiğim kadarıyla mekanik vites kutulu bir hibrit araç yok. Hibrit araçlarda ilk harekete geçme genellikle elektrik motoruyla olduğu için, sıkışık trafikte sizi yormayan, çok sessiz ve konforlu bir sürüş sağlıyor. Özellikle çok yoğun trafiğin olduğu, dur-kalk durumlarının çok yaşandığı büyük şehirlerde yakıt tüketimleri katalog verilerinden fazla gerçekleşebiliyor. Hibrit araçlarda ise, trafik sıkıştıkça, dur-kalk arttıkça, diğer tip motorlu araçlara göre daha da fazla yakıt tasarrufu sağlanıyor.

Hibrit araçlarda en önemli konu, yakıt ekonomisi gibi gözükse de asıl önemli konu çevreyi daha az kirletmesidir. Araçlardan kaynaklanan çevre kirliliği söz konusu olduğunda genellikle CO₂ salımı ön plana çıkıyor. Oysa CO₂ ile beraber özellikle dizel motorlarda NOx (azot oksit ve türevleri) ve partikül madde salımı da çevre kirliliğinde çok etkili. Bu sebeple hibrit araçların içten yanmalı motorları dizele göre çevre açısından daha masum olan benzin + elektrik motoru kombinasyonu seklinde tercih ediliyor.

Kullanıcı etkileyen bir diğer pozitif yön ise rejeneratif (üretken) frenleme sistemi sayesinde, yavaşlamak için fren pedalına basıldığında, tekerleklerin dönüşüyle oluşan hareket enerjisi, jeneratör vasıtasıyla elektrik enerjisine çevrilir. Elektrik üretilebilmek için harekete geçen jeneratör, uyguladığı dirençle aracın yavaşlamasını da sağlar. Bunun sonuncunda da fren balatalarının ömrü uzar.

Hibrit otomobillerde normal otomobilden aşina olduğumuz bazı mekanik parçalar, mesela debriyaj, marş motoru ve alternatör yoktur. Bu da kullanıcıya daha az aşınan fren diskleri ve balatalar yani daha az bakım maliyeti olarak yansıyor.

Diğer taraftan, hibrit otomobil, bizim sektörümüz için ise birçok değişiklik ve yapılacak iş getiriyor. Kullanıcılar için hibrit otomobil, logoların etrafındaki mavi bölgeler ve arabanın bazı yerlerindeki logolar ve gösterge saatindeki yeni birkaç gösterge ile sınırlıdır. Ancak, üretici gözüyle bakınca dışı aynı olan komple iki farklı ürün demek daha doğru olur.

Öncelikle kaputun içine bakarsak, bizim alışık olduğumuz motorun yanında vites kutusuyla bütünleşmiş hem motor hem de alternatör olarak kullandığımız bir elektrik motoru bulunmakta. Ayrıca arabanın arkasında bir yere saklanmış bir bataryamız var.

Bildiğimiz gibi, pillerde sadece doğru akımı stoklayabiliyoruz. Güç gerektiren elektrik motorunda ise genellikle üç fazlı (trifaze) alternatif akım kullanıyoruz. Sonuç olarak arabada birbiriyle aynı olmayan iki değişik elektrik türümüz var. Bataryadaki iki fazlı doğru akımı motora gönderirken önce üç fazlı alternatif akıma çeviriyoruz. Ayağımızı gazdan çekince ürettiğimiz üç fazlı elektrik akımını da depolamak için iki fazlı doğru akıma çevirerek bataryayı şarj ediyoruz.

İşte bu elektrik dönüşüm işlemlerini yapabilmek için hibrit arabalarda hibrit otomobilin kalbi diyebileceğimiz elektrik güç kontrol birimi vardır. Bu transformatörün tüm istekleri isteğimiz zamanda ve miktarda dönüşümü yapması için bir yazılıma gerek vardır.

Yazılım hibrit arabanın beynidir. Beyin sadece elektrik dönüşümü ayarlamaz, aynı zamanda bataryanın yönetimini de yapar. Bataryadaki şarj seviyesi düşünce benzinli motoru çalıştırıp bataryayı sabit bir akımla şarj eder, batarya tam dolunca da şarjı keser. Aşırı ısınma durumunda sistemi devreden çıkartır. Otomobilin hangi motorla gideceğine karar verir, güç gerektiğinde her iki motoru da devreye alan arabanın elektronik beyni ve yazılımıdır.

Hibrit araçların bir başka değişiklik ise elektrik tesisatındadır. Tesisat yüksek gerilim ilettiği için hayati risk taşımaktadır. Bir kaza durumunda kurtarma ekibinin özel makaslarıyla arabayı keserken dikkatini çekmesi için kesilmesi sırasında görülebilmesi için yüksek gerilim elektrik tesisatı kavuniçi renkte olur.

Bilindiği gibi elektrik ve elektronik parçaların verimli çalışabilmesi için ortam çalışma sıcaklığı çok önemlidir. Hem çok soğukta hem de çok sıcakta verim düşer. Bu sebeple elektrikli motor parçalarını ve elektronik ekipmanları soğutmak için hibrit arabada ikinci bir soğutma sistemi ve radyatörü bulunur.

Bataryadan bahsetmişken onun da şarj ve deşarj esnasında ısındığını ve soğutmak gerektiğini unutmamak lazım. Yani bataryanın da kendine özel bir havayla soğutma sistemi bulunmakta.

Çok detaya girmeden bir hibrit arabanın üstündeki “yeni” parçalar bunlardır. Ancak otomobil daha ağır olduğu için ve ön takım arka takım ağırlık dengesi bozulduğu için amortisörler, yaylar ve bazen frenlerde de değişimler gerekli olabilir. Burada yazarken iki cümlede geçtiğimiz, yeni yay ve amortisör konusu daha önceki yazılarımızda anlattığımız gibi haftalar aylar süren ayarlar ve yol denemeleri gerektirmektedir.

Yukarıda yazılanların ışığında, sorulması ve cevaplanması gereken sorular var, neden üreticiler böylesine karmaşık, pahalı, çok yatırım gerektiren zorlanmış sistemleri araçlarına koymak istiyorlar? Neden bazı üreticiler hiç bu işe bulaşmadılar, şarj edilebilen hibrit mi (PHEV), yoksa şarj edilemeyen mi (HEV) seçmeliyiz. Hangi batarya teknolojisi kullanılıyor, neden?

Bir sonraki yazımızda da onlardan bahsedelim.