Petrol Krallıklarının Sonu; Elektrikli Otomobiller

  Günümüzde halihazırda otomobillerde kullanılan üç tip yakıt vardır. Bunlar benzin, motorin ve elektriktir. Bu yakıtlara ek olarak hidrojen gibi prototip yakıtlar da eklenebilir lakin seri üretime geçmemiş otomobil prototipleri olarak kaldıkları için bu tür yakıt tiplerine ve motorlarına bu yazıda yer verilmeyecektir. Bu araştırmadaki asıl amaç ise, sözü edilen bu yakıtlar arasında insanlığın geleceğini ve otomobil ve ulaşım endüstrisinin devrimini hangi yakıt ve motor tipinin şekillendireceğini keşfetmektir. Bu amaca en doğru şekilde ulaşmak için üç farklı yakıt ve iki farklı besleme tipine sahip motorun çalışma prensiplerinden bahsetmek gerekir. İşte “Petrol Krallıklarının Sonu; Elektrikli Otomobiller”!

  İçten yanmalı motorlarda yakıtın kimyasal enerjisi, en basit anlamda motordaki silindirin içinde ısı enerjisine dönüşür. Bu ısı enerjisi de mekanik enerjiye dönüştürülerek hareket sağlanır.  Bu gruba örnek olarak gaz türbinleri, jet, otto, diesel ve wankel(rotary) motorlarını gösterebiliriz. Bu motorlarda çalışma maddesi olarak direkt basıncı ve sıcaklığı yükselmiş olan yanma ürünleri kullanılmaktadır. 

  Buna karşın elektrikli motorların ise çalışma prensibi çok daha basit ve az aktarımla sağlanmaktadır. Elektrikli Otomobiller gücünü piller aracılığı ile elektrikten sağlayan bu motor tipi, çok az sayıda aktarma organı kullanarak gücü tekerlere iletir. Daha az sayıda aktarma sayesinde yakıttan gelecek enerjiyi en az kayıpla hareket enerjisine dönüştürür, bu da verimlilik konusunda içten yanmalı motorlardan daha iyi olduğunu gösterir. Elektrikli motorların içten yanmalı motorlardan bir diğer avantajı ise kısa vadeli performans kazancıdır. Örneğin içten yanmalı turbo benzinli bir motoru ele almak gerekirse bu motorlarda güç, turbonun sıkıştırma oranını hesaplaması, havanın girişi, havanın sıkıştırılması, intercooler mekanizmasında soğutulması ve motor bloğuna giriş yapması aşamalarından geçtiği için “turbo gecikmesi” olarak tabir edilen bir lag durumu ile karşılaşır. Bu da motorun yalnızca belirli devir aralıklarında motorun ürettiği beygir ve tork kapasitesini verebilir. Bu devir aralıklarında aracın birden hızlanmasını sağlayan etken ise torkun maksimum kapasitesine çıkması ya da halk ağzı ile turbo patlamasıdır. Görüldüğü üzere içten yanmalı motorlarda enerji kaybı büyük bir sorundur. İndüksiyon temelli elektrikli motorlarda ise gücü kaybettirecek aktarma organlarının sayısı oldukça az olduğu için motorun verebileceği maksimum torku her devirde kontrollü olarak sağlaması, performans ve motor sağlığı açısından EV motorlarının hanesine artı bir puan olarak yazılabilir. Bunun haricinde fosil yakıt kullanılmaması, içten yanmalı motorların aksine emisyon gerektirecek bir gaz çıkışının olmaması da elektrikli motorların geleceğimizi daha sağlıklı, verimli ve çevreci bir şekilde şekillendireceği kanısını destekler niteliktedir. 

  Günümüzde dünya enerji ihtiyacı büyük oranda fosil yakıttan karşılanmakta ve bu enerjinin %26’sı ulaşımda kullanılmaktadır. Gelişen teknoloji sayesinde otomobil dünyasında da önemli değişiklikler yapılmaya çalışılmaktadır. Otomobillerde çok uzun süredir kullanılan içten yanmalı motorların yerine elektrikli motorlar kullanılarak elektrikli araçlar üretilmektedir. Bu araştırmanın sonucu olarak batarya, elektrik motoru ve kontrol kartı olmak üzere üç ana bileşenden oluşan elektrikli araçlar, çok daha fazla hareketli parçaya sahip olan klasik içten yanmalı motorlu araçlara göre daha basit, daha kompakt ve daha güvenli olmaktadırlar. Ayrıca, elektrikli araçların verimi içten yanmalı motorlu araçlara göre daha yüksektir ve yaklaşık üç kattır. Buna karşın, elektrikli araçların tam dolu bataryalar ile gidebildiği mesafe, yakıt deposu tam dolu olan içten yanmalı motorlu araçların gidebildiği mesafeye göre çok düşüktür ve bu oran yaklaşık dörtte birdir. Ayrıca bataryaların şarj olma süresi, bir depo yakıtın dolma süresine oranla daha fazladır ve şarj istasyon sayısı, yakıt istasyon sayısına göre çok azdır. Bu olumsuzluklar, elektrikli araçların yukarıda sayılan avantajlarını gölgede bırakmaktır. Dolayısıyla elektrikli otomobiller, içten yanmalı motorlu araçlara göre daha az tercih edilmektedirler. Fakat söz konusu problemler çözüldüğü zaman, gelecekte fosil yakıtlı araçların tarihe gömüleceğini görmek çok da zor değildir.

Kaynakçalar

‧ Arabacı, E., (2007). Turbo Döngüsel Bir Motorun Performansının Artırılması, Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
‧ Bitar, Z. ve Jabi, S.A., 2014. Studying the Performances of Induction Motor Used in Electric Car, Energy Procedia, 50, 342-51. 
‧ Burke, A.F., 2007. Batteries and Ultracapacitors for Electric, Hybrid, and Fuel Cell Vehicles, Proceedings of the IEEE, 95, 4, 806-20. 
‧ Coates, G., (1991). Internal Combustion Engine, USPTO, 4989576, Belgrad.
‧ ODD, 2015. Otomotiv Dağıtıcıları Derneği (ODD) Genel Değerlendirme: 22-3.
‧ Sofuoğlu, A., (2002). Hava Kirliliği, Vizyon 2023, Bilim ve Teknoloji Stratejileri Teknoloji Öngörü Projesi Raporları Ek-6.  
‧ Uçarol, H. ve Kural, E., 2009. Ulaşımda Enerji Verimliliği için Hibrid ve Elektrikli Araçlar, Mühendis ve Makina, 50, 594, 66-71. 
‧ URL, https:// tr.wikipedia.org / wiki / Elektrikli_otomobil-cite_note-49. 12 Mart 2016. 

HIZIR ALİ KURT

Diğer blog yazılarımıza göz atmayı unutmayın!