Hibrit Araç Teknolojisi Nasıl Çalışır?

hibrit otomobil nasil calisir nedirGünümüzde tüm dünyada en fazla ilgi çeken teknolojilerden biri hiç şüphesiz hibrit araçlar. Bu teknolojinin geliştirilmesindeki en büyük etkenlerden biri ise dünyada yer yer yaşanmakta olan ve yaşabileceği tahmin edilen enerji sıkıntısı. Bunun yanında, gelişmiş ülkelerin önderliğinde dünyanın genelinde söz konusu olan küresel ısınma problemine aranan çareler, karbondioksit gibi zararlı gazların salınımının gelişen endüstri ile artması ve enerji kaynaklarını daha verimli kullanma düşüncesi de hibrit teknolojisine ilham veren etkenlerden en önemlileri. Tüm bunlara çözüm olarak önerilen bu yeni araç teknolojisine dikkatleri çeken özellikler ise genel olarak geleneksel benzinli araçlardan daha verimli, daha akıllı ve doğaya daha az zarar veriyor olmaları.

Hibrit araçlara en genel tanımıyla 2 veya daha fazla enerji kaynağı kullanan araçlardır. Bu araçların bir çok varyasyonları olmakla birlikte en genel tipleri içten yanmalı bir benzin motorunun yanında batarya, elektrik motoru ve bir de jeneratörün sisteme dahil edilmesiyle oluşan araç tipidir. Bu bileşenlerin farklı konfigürasyonarıyla oluşan seri, paralel, paralel-seri gibi 3 temel konfigürasyonda üretilirler. Bu araçların sürüş verimliliğinin normal benzinli araçlara göre %30-40 fazladır. Bunun sebebi akıllı kontrol sistemiyle araca 5 farklı fazda işleyiş kazandırılarak verimin maksimum düzeye çıkarılması sağlandığı içindir.

Hibrit Araç Çalışma Fazları

hibrit arabalar nasil calisir

Birinci fazda, araç çalıştırıldıktan sonra düşük hızlarda kullanılırken elektrik motoru bataryadaki enerjiyle beslenerek araca hareket için gerekli güç sağlanır. Şehir içi kullanımda hız saatte yaklaşık 40 km’ye kadar araç bu fazda hareket eder. İkinci faz ise normal sürüş dediğimiz fazdır. Bu durumda araç şehir içi hız limini aşar ve hızını artırmadan seyr halindedir ve hali hazırda çalışır halde bulunan elektrik motoruyla birlikte benzin motoru da çalışmaya başlar. Çalışan benzin motoru hibrit motora özel bazı mekanik aksamla gücünü ikiye böler ve bir kısmını mekanik olarak çekiş için diğer bir kısmını ise jeneratörü döndürüp elektrik üretilmesi için harcar. Bu durumda elektrik motoru jeneratörden elde edilen elektrikle çalışır ve batarya pasif haldedir. Bu ilk iki fazda elektrik motorunun düşük hızlardaki, benzin motorunun ise yüksek hızlardaki veriminin yüksek oluşu prensibinden yararlanılır. Yani benzin motoru şehir içinde düşük hızlarda ve dur-kalk yaparak seyrederek gücünü verimsiz olarak kullanması engellenmiş olur. Üçüncü fazda ise, Araç şehir içi hızlardan yüksek bir hızda ivmelenerek hareket halindedir. Bu durumda hızını artırma eğilimde olan araç pasif halde olan bataryayı da aktif hale çevirerek elektrik motorunu hem jeneratör hem de bataryayla besler ve çalışır halde olan benzin motoruna ek güç sağlar. Dördüncü faz ise, aracın yavaşlaması ve fren yapması durumudur. Bu durumda benzin motoru akıllı kontrol sistemi tarafından durdurulur ve araca elektriksel olarak çekiş sağlayan elektrik motoru tersine bir jeneratör gibi çalışmaya başlayarak yavaşlama/frenden kaynaklı oraya çıkan kinetik enerjiyi elektrik enerjisine çevirir ve bataryaya depolar. Yani bu sistemde yavaşlama ve frenle ortaya çıkan enerji ısıyla kaybolmak yerine depolanır. Son fazda ise, araç durmuş halde iken eğer bataryanın şarj edilmesi gerekiyorsa benzin motoru aktif hale geçirilir ve jeneratör aracılığı ile batarya şarj edilir ve bir sonraki sürüş için araç hazır hale getirilir.

hibrit arabalar nasil calisir nedir

 

Piyasada bulunan hibrit araçlar sistemlerinde sahip oldukları üstün özellikler bakımından çeşitli kategorilere ayrılarak müşteriye sunulmaktadır. Hibrit araçların en basit olanları, trafikte dur-kalk yapılması gereken zamanlarda benzin motorunu otormatik olarak durdurarak benzin tüketimini azaltan sistemlerdir. Bu tip hibrit araçlarda elektrik motoru, jeneratör ve batarya gibi aksamlar bulunmaz. Bunlar mikro hibrit diye adlandırılır ve Citroen C3 bu sınıftan olan bir araçtır.

Yukarıdaki özelliğe ek olarak, eğer araç frenleme esnasında kaybolan enerjiyi geri depolayabiliyor, 60 voltun üzerinde operasyonelliğe sahip ve benzin motorunu destekleyici bir elektrik motoruna sahipse bunlara Mild (yumuşak) Hibrit araçlar denmektedir. Honda’nın INSIGHT modeli bu tip araçlardandır.

[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=343cGrW8EDw[/youtube]

Mild Hibrit araca ek olarak sadece elektrik motorunu kullarak seyredebilme kabiliyetine sahipse bu tip araçlar Full(Tam) hibrit araçlardır ve Toyota’nın tüm dünyada ünlü ve en çok satan hibrit araç olan PRIUS modeli bu sınıftandır.

Toyota PRIUS’a ek olarak eğer araç bataryasını dışarıdaki elektrik çebekesine bağlanarak şarj edebilme özelliğine sahipse bu araçlar Plug-in(fişli) hibrit araç diye adlandırılır. Bunlara örnek olarak Chevrolet’in CHEVY VOLT modeli gösterilebilir.

Editör Hakkında: İbrahim Şefik
Electric Vehicle Technology and Control Group
Kumamoto University