Motorlarda hacim küçültme (downsizing) ve performans arttırma stratejileri nelerdir?
Hacim küçültme; ya toplam silindir hacmini arttırmaksızın motor gücünü ve torkunu arttırmak, ya da aynı güçte motor hacmini küçültmek suretiyle sağlanır. Nihai amaç ise performansı arttırmak ve yakıt tüketimini azaltmaktır.
Motorlarda hacim küçültme ve performans arttırma stratejileriyle;
· Daha az silindir hacmi sayesinde daha az sürtünme ve ağırlık,
Daha küçük silindir hacmiyle, hareketli kütlenin azaltılması,
Turbo besleme sayesinde torkun geniş devir bandına yayılması,
Çift besleme (turbo + kompresör) sayesinde, turbo boşluğunu azaltılması ya da tamamen yok edilmesi,
Önümüzdeki zaman diliminde hibrid teknolojilerin, küçülen hacimleri desteklemek için daha etkin bir biçimde kullanılması,
Bu motorlarda iç soğutma daha iyi sağlandığından, direkt enjeksiyon uygulamasının verimliliğinin arttırılması,
Motorun güç üretim bandının düzgün olmasını sağlamak için değişken yükleme yapılabilmesi,
diye sıralanabilir.
Günümüzde ve yakın gelecekteki birim motor hacmine göre güç ve tork değişimleri sırasıyla Tablo 1 ve Tablo 2’de gösterilmiştir. Günümüzde bir litrelik motor hacmi başına; süper şarjlı direk enjeksiyonlu dizel motor için 65 kW ve süper şarjlı değişken sıkıştırmalı benzinli motor için 110 kW güç üretilmektedir. Gelecekte yapılacak çalışmalarla bir litrelik motor hacmi için; süper şarjlı direk enjeksiyonlu dizel motor için 80 kW ve süper şarjlı değişken sıkıştırmalı benzinli motor için 130 kW güç üretmesi planlanmaktadır.
Tablo 1: Motor hacminin litresi başına güç ve tork – Yaygın mevcut durum
kW/l | HP/l | Nm/l | |
Süperşarjlı Direk enjeksiyonlu dizel | 65 | 87 | 150 |
Tabii emişli benzinli motor | 65 | 87 | 100 |
Süperşarjlı değişken sıkıştırmalı benzinli motor | 110 | 147.5 | 200 |
Tablo 2: Motor hacminin litresi başına güç ve tork – Gelecekteki durum
kW/l | HP/l | Nm/l | |
Süperşarjlı direk enjeksiyonlu dizel | 80 | 107 | 200 |
Tabii emişli benzinli motor | 65 | 87 | 100 |
Süperşarjlı değişken sıkıştırmalı benzinli motor | 130 | 174 | 250 |
Benzinli motorların geçirdiği ve geçirmeye devam edeceği gelişim süreci Şekil 1’de adım adım gösterilmiştir. Bu süreç silindir başına 4 supap uygulaması ile başlamış, değişken supap zamanlaması (VTEC), fakir karışımlı turbolu direk enjeksiyon uygulamaları ve değişken sıkıştırma oranı uygulamalarıdır. fakir karışımlı turbolu direk enjeksiyon uygulamalarından değişken sıkıştırma oranlı uygulamalara geçişte yeni bir teknoloji adımına ihtiyaç vardır.
Şekil 1: Benzinli motorların geçirdiği ve geçirmeye devam edeceği gelişim süreci.
Kaynak: Dr. Abdullah DEMİR tarafından 09/05/2010 tarihinde hazırlamış olan ve bu tarihte henüz yayımlanmamış olan “Küçük Hacimli – Yüksek Performanslı Motor Teknolojileri ve Uygulamaları” makalesinden derlenmiştir.
