Hibrit Araç Nedir? Türleri, Şemaları ve Nasıl Çalışır

Hibrit bir araç, içten yanmalı motoru (İYM) bir elektrik motoruyla birleştirir; bu da daha düşük yakıt tüketimi ve azaltılmış egzoz emisyonlarıyla sonuçlanır. Hibrit sistem ne kadar verimli olursa, o kadar güçlü aküler gerektirir — ve dolayısıyla fiyat etiketi de o kadar yüksek olur. İşte hibrit araçların nasıl çalıştığı ve onları birbirinden ayıran özellikler hakkında bilmeniz gereken her şey.

Hafif Hibrit ile Tam Hibrit Arasındaki Fark Nedir?

Elektrik motorunun güç aktarma organındaki rolüne bağlı olarak hibritler iki ana kategoriye ayrılır: hafif ve tam.

• Hafif hibritler, elektrik motorunu içten yanmalı motora yardımcı olarak kullanır. Bilinen bir örnek Honda Insight hatchback’tir. Elektrik motoru hızlanma sırasında yardımcı olur, ancak aracı tek başına hareket ettiremez.
• Tam hibritler, İYM hiç çalışmadan yalnızca elektrik gücüyle belirli bir mesafe kat edebilir. Lexus RX 400h, bu türün klasik bir örneğidir.

Bazen mikro hibrit olarak adlandırılan, gevşek bir şekilde tanımlanmış üçüncü bir kategori de mevcuttur — start/stop sistemi olan araçları tanımlamak için kullanılan bir pazarlama terimidir. Ancak tekerleklere tork ileten bir elektrik motoru bulunmadığından, bu gerçek bir hibrit kurulumu değil, esasen gelişmiş bir jeneratördür.

3 Temel Hibrit Güç Aktarma Şeması

Hibrit güç aktarma organları üç temel yapılandırmada gelir: seri, paralel ve seri-paralel. Her birinin kendine özgü özellikleri, avantajları ve tipik kullanım alanları vardır.

1. Seri Hibrit

Seri hibrit, 1899 yılında Ferdinand Porsche tarafından icat edilen en eski yapılandırmadır. Bu şemada:

• Tekerlekler tamamen bir elektrik motoru tarafından tahrik edilir.
• Küçük hacimli bir İYM, elektrik üretmek için bir jeneratörü döndürür — tekerlekleri asla doğrudan tahrik etmez.
• Geleneksel bir şanzıman veya yüksek çıkışlı bir içten yanmalı motora gerek yoktur.
• Büyük kapasiteli aküler (genellikle nikel metal hidrür) gereklidir.

Bu şema günümüzde binek araçlarda daha az yaygındır, ancak maden kamyonları, otobüsler ve lokomotiflerde yaygın olarak kullanılmaktadır.

2. Paralel Hibrit

1905 yılında Alman mühendis Henri Pieper tarafından patentlenen paralel hibrit, bugün açık ara en yaygın kullanılan yapılandırmadır. Neredeyse tüm hafif hibrit araçların temelidir. Temel özellikler şunlardır:

• Güçlü bir elektrik motoru (genellikle 10–15 kW) hızlanma sırasında İYM’ye yardımcı olur.
• Elektrik motoru aynı zamanda rejeneratif frenleme yoluyla enerji geri kazanır ve depolar.
• Genellikle bir CVT (Sürekli Değişken Transmisyon) veya planet dişlisi kullanılır.
• Güç kaynakları arasında lityum-iyon veya lityum polimer aküler bulunur.
• Seri hibrit araçlara kıyasla daha küçük akü kapasitesi gereklidir, bu da maliyetleri düşük tutar.

Honda, CR-Z gaz-elektrik kupesini altı vitesli mekanik bir şanzımanla donatarak özgün bir yaklaşım benimsedi. Bazı otomobil üreticileri de kısa süreler için çok yüksek güç çıkışı sağlayabilen süper kapasitörleri geleneksel aküler yerine alternatif olarak araştırmaktadır.

3. Seri-Paralel Hibrit

Seri-paralel yapılandırma, her iki şemanın unsurlarını birleştirir ve en iyi şekilde Toyota’nın tescilli HSD (Hibrit Sinerji Sürüşü) sistemiyle çalışan “h” ibareli Toyota Prius ve Lexus modelleriyle örneklenir.

Nasıl çalışır:

• Bir planet transmisyonu, İYM’nin ve elektrik motorunun birlikte veya bağımsız olarak çalışmasına olanak tanır.
• İYM, aynı anda bir jeneratörü çalıştırırken tekerlekleri de sürer.
• Geleneksel bir şanzımana gerek yoktur — bunun yerine yerleşik elektronik, motorların ve jeneratörün hızını düzenler.
• Sonuç, sorunsuz ve verimli güç iletimi sunan bir ECVT (Elektrikli Sürekli Değişken Transmisyon)‘dur.

Hibrit Araçlar Hangi Tür Motorları Kullanır?

Hibrit araçların büyük çoğunluğu benzin motorları kullanmaktadır; bunların birçoğu, ısıl verimliliği artıran ve emisyonları azaltan daha kısa bir sıkıştırma stroku özelliğine sahip bir tasarım olan Atkinson döngüsü üzerinde çalışır. Bu, benzin-elektrik hibrit araçlarını hem yakıt ekonomisi hem de çevresel etki açısından mükemmel performans gösterenler haline getirir.

Peki dizel-elektrik hibrit araçlar neden daha yaygın değil? Birkaç temel neden:

• En büyük hibrit pazarı olan Kuzey Amerika, tarihsel olarak dizel binek araçların düşük benimsenmesiyle öne çıkar.
• Dizel motorlar benzinli motorlardan daha pahalıya üretilir; bu da hâlihazırda önemli olan hibrit fiyat primini daha da yukarı çekecektir.
• Benzinli-Atkinson döngüsü motorları, bir elektrik motoruyla eşleştirildiğinde zaten olağanüstü verimlilik sağlamaktadır.

Bu bir çeviridir. Orijinali burada okuyabilirsiniz: https://www.drive.ru/technic/4efb336400f11713001e4df5.html