Yanmalı motorların geleceğini kurtarabilecek ölçeklendirilebilir teknoloji
Ototeknikveri 07 Şubat 2017 03:57
Mahle Powertrain’in tek tip benzinli motor çözümü süperminilerden SUV’lere her tür otomobile güç verebilecek.
İçten yanmalı motorlar tarihleri boyunca sürekli ve detaylı bir gelişme içinde oldular. Özellikle son 25 yılda geliştirme silindir başına düşen valflerin sayısınının artırılması, değişken valf zamanlaması, çok daha karmaşık ve pahalı yakıt enjeksiyon sistemleri ve tek, çift hatta üçlü turboşarjların eklenmesiyle hızlandı. Bugün, CO2 emisyon standartları ve yakıt ekonomisi otomobil üreticileri için ana öncelikler arasında. Temiz dizeller ve pahalı lityum iyon pilli hibrit sistemler için büyük yatırımlar yapılıyor. Şimdi ise düşük CO2 emisyonlu, temiz bir güç aktarım mekanizması stratejisi gündemde, bu sayede firmalar sadece bir motor ve şanzıman üretecek ve bunu bütün otomobillerinde kullanabilecek.
Bu tek benzinli motor bir süpermini otomobile uyması için de ölçeklendirilebilecek, aynı şekilde SUV’ler için de kullanılabilecek. Motora istenen şekilde turboşarj ve düşük maliyetli elektrikli yardım sistemleri eklenebilecek.
Yarı hibrit versiyonlarda fren ve boş viteste sürüşten ortaya çıkan enerjinin geri kazanımı için kullanılan küçük pil dahi artık daha ucuza mal edilebilecek ve lityum iyon olması gerekmeyecek. Bunun yerine daha stabil kurşun-karbon piller kullanılabilecek.
Bu mühendislik rotasını izleyen bir otomobil üreticisi tek boyutta, tek yakıt tipi için tek motor üretme imkanına sahip olacak. Sadece iki ya da üç farklı boyutta turboşarjların eklenmesi gerekecek.
Hibritler ve bu motorların en güçlü versiyonları için, otomobil üreticisi sadece tek tip entegre başlatma jeneratörüne (ISG) ihtiyaç duyacak. Bu jeneratör elektrikli süperşarj için elektrik tedarik edecek ve açığa çıkan enerjiyi geri kazanabilecek. Bir de iyi tork elde edebilmek için yüksek hızlı, elektrikli süperşarja ihtiyaç olacak. Böyle basit ve uygun maliyetli bir gelecek hayal değil. Mahle Powertrain, İngiltere Northampton’da kurulu. Mahle’nin İngiltere mühendisleri bir Volkswagen Golf GTI prototipi (‘eSupercharged Downsizing Demonstrator’) ürettiler. Bunun için firmanın üç silindirli 48V yarı hibrit güç aktarım mekanizması temel alındı.
Daha önce de benzer prototip küçültülmüş motorlar görmüştük ancak Mahle’nin sistemindeki büyük fark yeni bir yüksek hızlı elektrikli süperşarjdan geliyor. Bu süperşarj geleneksel turboşarj aktif olana kadar düşük hızlarda itici güç sağlıyor.
Aeristech tarafından üretilen süperşarj Golf’ün yeni 48V elektrikli sisteminden güç alıyor ve 5000 – 120000 rpm arasında çalışıyor. Firma bu elektrikli süperşarjın mevcut elektrikli süperşarjlardan daha uzun süreler çalışabilmesiyle ayrıldığını belirtiyor. Şu anki prototip elektrikli süperşarjlar düşük hızlarda tork eğrisini doldurmak için kullanılıyor ve sadece bir kaç saniye çalışıyor.
Yola çıkma izni alan ve Mahle’nin kendi laboratuarlarında test edilen bu 1.2 litre motor firmanın ifadesine 260 hp güç çıkışına sahip. Tork ise 1500 rpm’den itibaren 314 Nm. Mahler bu torkun %80’inin 1000 rpm’den itibaren elde edilebildiğini ve 4500 rpm’e kadar devam ettiğini belirtiyor.
Bu prototipin ana amacı ise yüksek performanslı bir motorun normal sürüş koşullarında ciddi yakıt tasarrufu yapabileceğini göstermek. Mahle motorun ortalama 4.09 l/100 km yakıt tükettiğini ve EU6c emisyon standartlarını karşıladığını belirtiyor. Bu değerler standart Golf GTI’dan %25 daha iyi.
Autocar’dan Hilton Holloway prototip ile yaptığı sürüş testini şöyle anlatıyor:
“Elektrikli süperşarj rölantide kalıp daha yüksek hızlarda çalışmayı reddedince bu küçük motoru sadece geleneksel turboşarjla deneyebildim. Pistte kısa bir sürüş bu motorun üretime hazır olduğunu ortaya çıkartıyor. Motor sorunsuz, kaliteli ve turboşarj da çalıştığında bütün gücünü rahatlıkla gösterebiliyor.
Birkaç hafta sonra bu kez elektrikli süperşarjın düzgün çalıştığı bir otomobili tekrar deneme şansım oldu. Pistte sadece 15 dakikalık sürüşten sonra fikrim gayet net, bu gerçekten çok etkileyici bir mühendislik işi.
Elektrikli süperşarj sayesinde bu küçük motor düşük hızlarda büyük kapasiteli motorların yerini neredeyse mükemmel şekilde doldurabiliyor.
Devirler arasında ilerlerken, elektrikli süperşarj ve geleneksel turboşarj bazen yavaşlasa da, tork duvarı tereddüt etmiyor. Mahle’nin bu işte geliştirme ve kurulum aşamasındaki payı büyük. Otomobilin hızı pistte sorunsuz şekilde artıyor. Prototip manuel şanzımanlı ancak vites büyütürken bile motor sürecinin doğrusal yapısından ödün verilmiyor.”
Bu prototip için güçlü turboşarjlı dört silindirli motorlar yerine son dönem VR6 motorlu Golf’lerin karakterine sahip denilebilir. Eğer bu motor günlük sürüşte hem bu kadar az yakıt tüketip hem böylesine iyi bir performans sunuyorsa, bu prototipin tedarikçi firmanın tanıtım aracından üreticinin prototipine dönüşmesi hiç şaşırtıcı olmaz.
Aslında, büyük bir otomobil üreticisinin yeni motor teknolojisiyle çok yakından ilgilendiği söyleniyor. Bu tek prototip içten yanmalı motorların tarihinde gerçek bir dönüm noktası niteliğinde.
Son Güncelleme : 07 Şubat 2017
