Hibrit Araçlarda Aküler
Otomobillerde yakıt olarak kullanılan benzin, otogaz ve dizelin çevreye zarar vermesi, karbon salınımını arttırması, yüksek maliyetli olması ve fosil yakıt kaynaklarının tükenme riskinin bulunması nedeniyle otomotiv endüstrisi farklı yakıt çeşitleri arayışına girmiştir. Bu noktada çevre dostu ve ekonomik olan hibrit otomobiller tasarlanmıştır. Hibrit yakıt sistemine sahip olan araçlarda benzinli ve elektrikli motor olmak üzere iki farklı enerji kaynağı birlikte kullanılır. Benzin tasarrufu sağlayan hibrit araçlar sessiz çalışan ve yüksek konfora sahip olacak şekilde tasarlanmıştır.
Hibrit Araç Nedir?
Kelime anlamı olarak hibrit melez demektir. Melez ise iki farklı unsurun karışımından oluşan varlık anlamına gelir. Hibrit araçlar ise elektrikli motor ile içten yanmalı motorun bir arada kullanılması ile çalışan araçlara verilen isimdir.
Hibrit araçlar iki farklı enerji kaynağına sahiptir. hibrit otomobillerde benzinle çalışan motor gücünü yüksek voltajlı Lityum-İyon pillerden elde eden elektrik motorundan sağlar. Lityum-İyon piller araç yavaşladığında sarf ettiği enerjinin bir kısmını geri kazanarak pilde tekrar depo eder. Elektrik motoru ve benzinle çalışan içten yanmalı motor birbirine seri veya paralel bağlantı ile bağlıdır. Söz konusu iki motorun eş güdümlü çalışabilmesi için bir hibrit güç düzenleyicisi bulunur. Bu cihaz yüksek enerji kapasiteli akü ile elektrikli motorun birbiriyle bağlantılı olmasını sağlar ve aracın enerji şebekesini sürekli olarak takviye eder.
Özellikle şehir hayatının yoğun dur-kalklı trafiğinde yakıt daha çok sarf edildiği için hibrit motorlarla yakıt tasarrufu yapılabilmesi amacıyla iki farklı motor farklı zamanlarda devreye girer.
Hibrit araç çeşitleri şu şekildedir:
- Mikro hibrit: Dur-kalk yapıldığında benzinle çalışan motorun devre dışı kalıp elektrikli motorun çalıştığı otomobil türüdür. Geliştirilmiş olan hibrit araçların en basit yapıda olan çeşididir. Dur-kalklarda benzin tüketimi devre dışı bırakılarak yakıt tasarrufu yapılması, çevreye daha az karbon salınımı hedeflenir.
- Mild hibrit: Benzinli motorun elektrikli motor tarafından desteklendiği otomobil türüdür. Araç yavaşladığında gücü zayıflayan Lityum-İyon piller kaybettiği elektrik enerjisini geri kazanır. Trafikte seyir halindeyken benzinli motor otomatik olarak devre dışı bırakılarak yakıttan tasarruf edilir.
- Full hibrit: Benzinle çalışan içten yanmalı motor olmaksızın yalnızca elektrikli motor sayesinde çalışan otomobil türüdür.
- Plug-In Hibrit: Elektrikli ve benzin motorun bir arada olduğu hibrit sistemine ek olarak aracın şehir şebekesinden alınan elektrikle şarj edilerek ilerlemesine olanak tanıyan hibrit otomobil türüdür.
Hibrit Araçların Çalışma Prensibi Nedir?
Hibrit otomobiller sistemsel olarak elektrikli motor, benzinli motor, batarya ve jeneratörden oluşur. Yaklaşık olarak yüzde %50 oranında benzin tasarrufuna olanak tanıyan hibrit araçlar klasik araçlara kıyasla daha yenilikçi ve gelişmiş bir teknolojiye sahiptir. Hibrit araçlar trafiğin seyrine göre kullanılacak olan yakıt türünü ve dolayısıyla motorun çalışma şeklini sürücünün müdahalesine gerek kalmaksızın otomatik olarak belirler. Dur-kalklarda benzinli motor otomatik olarak devre dışı bırakılır, araç elektrikli motor kullanılarak yola devam eder. Yokuş çıkılırken daha fazla güce ihtiyaç duyulacağından benzinli motor devreye girer ve araç daha hızlı bir şekilde ilerler. Özellikle otoyol gibi yüksek hız seviyesinin gerektirdiği yolculuklarda ise benzinli motor, elektrik motoru, lityum-İyon piller ve jeneratör eş güdümlü olarak çalışır. Bu durumda elektrikli motora piller ve jeneratör ile güç takviyesi yapılarak benzinli motora fazladan ivme kazandırılır. Böylece hibrit araç herhangi bir performans kaybı yaşamadan yolculuğa kolaylıkla devam eder.
- Otomobilin kalkışında elektrikli motor devreye girer ve araç seyir haline geçer.
- Hız artmadığı sürece yolculuk boyunca elektrikli motor çalışmaya devam eder. Hızlanılmak istendiğinde ise benzinli motor tarafından aracın ivme kazanması desteklenir ve her iki motor da birlikte çalışır.
- Otoyol gibi yüksek hız gerektiren yolculuklarda birincil olarak benzinli içten yanmalı motor gücü kullanılır. Elektrik motoru yalnızca destek vazifesi görür.
- Aracın hızı düştüğünde benzinli motor çalışmayı durdurur ve batarya bu esnada kendisini şarj ederek kaybettiği enerjiyi geri kazanır.
Hibrit Araçlarda Akünün İşlevi Nedir?
Hibrit araçlar hem elektrikli hem de benzinli motorun eşgüdümlü olarak çalışmasıyla yol alır. Bu noktada elektrikli motorun enerji ihtiyacının karşılanması gerekir. Bu işlem ise akü tarafından yerine getirilmektedir. Bu sebeple hibrit otomobillerde akü büyük bir öneme sahiptir. Akü aracın çalışmasını başlatan yüksek seviyeli enerjiyi motora sunan unsurdur. Hibrit araçların aküsü çoğunlukla Lityum-iyon türündeki yüksek enerjili akülerden oluşur. Ancak nadir de olsa Nikel-Metal Hibrit türündeki akülerin de kullanıldığı görülür. Lityum-İyon aküler araçta daha az yer kapladığı ve daha hafif olduğu için tercih edilir.
Hibrit otomobillerde elektrikli motor aküyü enerji yönünden de besler. Aracın hızı yavaşladığında fren sistemi sayesinde akü kaybettiği enerjiyi geri kazanır.
Hibrit otomobilin aküsünün enerji elde etmesi için aracın elektrik şebekesinden şarj edilmesine ihtiyaç duyulmaz. Aracın hızı düştüğünde fren sisteminin devreye girmesiyle yüksek ısı açığa çıkar. Bu ısı sayesinde de hibrit akü kaybettiği enerjiyi kendi kendisini şarj etmesi suretiyle geri kazanır. Hızın düşmediği zamanlarda ise benzinli içten yanmalı motor devreye girerek hibrit aküyü besler.