Elektrikli motorların otomobillerde yaygınlaşmaya başlaması ve dizel motorların emisyon kuralları ile ilgili sorun yaşamaya başlaması nedeniyle içten yanmalı motorların geleceği uzun vadede tehlikeye girmiş gibi görünüyor. Yaptığımız analizlerde dizel motorun bir süre sonra yerini hem benzin hem elektrik motoru barındıran hybrid sistemlere bırakacağını öngörmüştük.
Diğer taraftan dizel motorlardaki bu düşüş benzin motorlarında yükselişe işaret ediyor da olabilir diye düşünüyoruz. Hybrid sistemlerde genellikle benzin motorların tercih edilmesinin olarak ise hafif olmaları, üretim maliyetlerinin daha düşük olması, ağırlıklarının daha düşük olması, daha yüksek güç üretmeleri ve emisyonun daha rahat düşürülebilir olması gösterilebilir. Bu nedenlerden dolayı üreticiler bitti bitiyor derken benzin motorlara oldukça önem vermeye başladılar.
Bu doğrultuda içten yanmalı motorlar için son zamanlarda bazı önemli patent başvuruları yapıldı ve prototipler tanıtıldı. Biz de bu gelişmeleri analiz etmiştik. Genel anlamda bakılırsa 3 yeni teknolojinin içten yanmalı motorları ciddi anlamda coşturma potansiyeli bulunuyor. Ayrıca bu 3 teknolojiye başka tekonlojiler de eklenebilir. Bu yeni teknolojiler sayesinde;
Motorda hafifleme
Motorda küçülme
Motor hacminde düşüş
Motor silindir sayısında düşüş
Sessiz çalışma
%40-%60 daha düşük yakıt tüketimi
Daha düşük emisyon değerleri
Düşük devirlerde yüksek güç
Düşük devirlerde yüksek tork
Yüksek verim
gibi özellikler sağlanacak gibi görünüyor. Bu 3 teknolojinin hangisi veya hangileri hayat bulur onu bilemiyoruz ancak özellikle benzin motorların ömrünü uzatacak potansiyeli bulunuyor. 3 teknolojinin birden uygulanabilmesi ise Koenigsegg ve Nissan’ın 1.6lt 400ps güce sahip prototip motorlarını karşımıza çıkarabilir. Ayrıca bu motorlar tek başlarına veya hybrid sistemlerde direkt olarak veya menzil arttırıcı olarak çok daha yaygın bir şekilde kullanılabilir.
Bir sonraki analizimizde ise geleceğin turbosunun nasıl olacağını son açıklanan turbo patentleri, yeni kullanımlar ve prototipler üzerinden izah etmeye çalışacağız.
Egzantrik milsiz supap sistemi
Çin kökenli Qoros otomobil markası Çin’in Beijing şehrinde devam etmekte olan otomobil fuarında daha önce İsveçli Supersport otomobil üreticisi Koenigsegg’in tanıttığına benzer bir supap teknolojisini tanıttı. Qoros’un bu şeklide bir tanıtım yapmış olması bize göre Koenigsegg markasının yaptığından daha önemli. Sonuçta Qoros herkese hitap eden modeller üreten bir marka ve bu sayede egzantrik mili olmayan motor teknolojisi karşımıza çok daha erken çıkabilir. Bu nedenle İsveçli ünlü süper sport otomobil üreticisi Koenigsegg bu teknolojinin öncüsü olarak görünüyor ancak Çin otomobil markası Qoros daha önce ve ekonomik bir şekilde motorlarında kullanabilir. Daha öncede bu tip egzantrik milsiz teknolojiler bulunuyordu ancak prototipten öteye geçememişti.
Kam mili olmayan motorda, silindirler içerisine hava alınmasını ve egzoz gazlarının atılmasını sağlayan supabları hareket ettiren bir egzantrik mili bulunmuyor. Günümüzde tüm içten yanmalı motorlar hareketini krank milinden kayış veya zincir vasıtasıyla alan egzantrik miline sahip ve supablar bu sayede açılıp kapanabiliyor.
Egzantrik mili ve supabların açılıp kapanması
Aşağıda 4 silindirli üstten çift egzantrik miline sahip motorun nasıl çalıştığı görülebilir. Millerin bağlı olduğu dişliler hareketini kayış veya zincirden alır. Millerin üzerinde bulunan farklı yönlere bakan kamlar sayesinde supablar farklı zamanlarda açılıp kapanır. Günümüzde farklı devirlerde farklı ve farklı sürelerde supabların açılıp kapanabilmesini sağlayan değişken zamanlamalı supap sistemleri bulunuyor ancak supap teknolojisi burada takılmış bulunuyor.
egzantrik mili – egzantrik mili, zincir be krank mili
Tanıtılan bu yeni teknoloji ile egzantrik mili sistemden atılmış. Bu sistemde supablar tamamen elektronik olarak kontrol ediliyor ve pnömatik yani hava ile çalışan yaylar tarafından açılıp kapatılıyor. Bu sayede motor sisteminden 2 adet egzantrik dişlisi, 2 adet egzantrik mili ve 1 adet zincir veya triger kayışı eksilmiş.
Bu oldukça gelişmiş sistem sayesinde supabların artık çok daha rahat bir şekilde kontrol edilebileceği belirtiliyor. Bu sayede her bir supabın ayrı ayrı kontrol edilebildiği değişken zamanlamalı sistem elde ediliyor. Hem %30 güç artışı bekleniyor hem de silindir kapatma teknolojisinin bu sayede çok daha kolay bir şekilde uygulanabileceği tahmin ediliyor. Egzantriksiz sistemin ise avantajlarının aşağıdaki şekilde olması bekleniyor.
Şimdi ise yaşanan bir gelişme geleceğin içten yanmalı motorlarının nasıl olabileceğine dair daha da fazla ışık tutuyor. Honda tarafından tasarlanan ve patent çizimleri görüntülenen bu motorda pistonlar farklı çap ve yüksekliklere sahip. Ayrıca krank milinin kol boyları da bu nedenle farklı uzunluklarda tasarlanmış. Bunun sonucu olarak da yanma odalarının hacimleri birbirlerinden farklı. Yani 4 silindirli bir motor için 4 farklı hacimde yanma odası karşımıza çıkıyor. 2.000cc hacme sahip 4 silindirli bir motor için örneğin 600cc, 550cc, 450cc ve 400cc olarak 4 farklı yanma odası olabilir. Bu değerleri konunun rahat anlaşılması için verdiğimiz için tamamen tahmini belirtilmiştir. Böyle bir veri Honda tarafından belirtilmemiştir.
Ancak farklı piston ve krank ölçülerinin bu hali ile herhangi bir kazancı bulunmuyor. Dikkat çeken esas teknoloji ise VW markasının ACT yani silindir kapatma sistemine benzer bir mekanizma ile ortaya çıkıyor. Silindirlerin farklı düzenlerde çalıştırılması sayesinde çok farklı ve değişken silindir hacimleri elde edilebiliyor. 4 silindirli bir motor için 1, 2, 3 veya 4. pistonların ayrı ayrı veya kendi aralarında ikişerli veya üçerli ve en son olarak tümünün beraber çalıştırılması durumunda çok farklı hacim kombinasyonları ortaya çıkıyor. Akılda kalma açısından Dalton Kardeşlerin her birinin bir piston olduğunu düşünebilirsiniz. Farklı boylarda olması sayesinde her bir silindirin farklı tüketim, güç ve tork değerleri olacaktır.
Bu şekilde bir çalışma sayesinde kullanıma göre ekonomik tüketime sahip silindir tek başına devrede iken güç ihtiyacına bağlı olarak diğer silindirler tek tek veya hepsi beraber devreye girebiliyor. Otobanda 90km/saat ile sabit bir şekilde seyreden bir araçta en ekonomik silindir yeterli olabilir ve bu sayede oldukça düşük tüketim değerleri de elde edilebilir. Veya şehir içi kullanımda 2 veya 3 silindir devrede olabilir. Performanslı kullanımlarda ise 4 silindir birden devrede olarak maksimum güç elde edilebilir. Ayrıca güç ve tork ihtiyacına göre tek başına 1,2 ,3,4 veya 1-3, 1-4, 2-3, 3-4 veya 1-2-3, 1-2-4, 2-3-4 ve benzeri silindir dizilimleri ortaya çıkabilir.
Patent çizimlerinde sıralı 2, 3, 4 ve V şeklinde 6 silindirli motorların üzerinde çalışıldığı anlaşılıyor. Gerçek kullanımda tüketim ve performans olarak ne kadar fayda sağlayacağını veya üretime geçecek derecede fiyat-performans getirisine sahip olup olmayacağını bilemiyoruz ancak mantık olarak oldukça iyi bir teknoloji ve içten yanmalı motorların tüketim değerlerini oldukça aşağı çekebilecek niteliklere sahip. Motor konusunda birçok markadan önde olan Honda’yı bu konuda tebrik etmek gerekir.
Değişken sıkıştırma oranı
Sıkıştırma oranı sabit bir değerdir. Yani günümüzde üretilen içten yanmalı motorların bu değeri üretici tarafından yayınlanan teknik bilgiler kısmında baştan belirlenir ve motor üzerinde kullanıcı tarafından herhangi bir değişiklik yapılmazsa değişmemektedir.
Infiniti markasının atmosferik V6 motorlarda kullanacağı yeni teknolojide ise sıkıştırma oranı sabit olmaktan çıkıyor ve değişken bir şekilde ayarlanabiliyor. Bu konuda detaylar mevcut değil ancak tahminde bulunacak olursak sürücünün gaz tepkilerine göre ECU yani motor beyninin bu değişkenliği ayarlayacağını düşünmek çok da yanlış olmayacaktır. Ancak bunun olabilmesi için pistonların silindirler içerisinde farklı yerlere çıkması gerekebilir. Ancak motorun yapısı düşünülürse bu çok da kolay değil. Farklı krank mili ve piston tasarımı sayesinde bu tip bir sistem mümkün olabilir.
Bu sistem sayesinde de yüksek sıkıştırma oranı ile yüksek güç elde edilebilecekken düşük sıkıştırma oranı ile de düşük tüketim ve normal performans elde edilebilir. Mantıklı görünen değişken sıkıştırma sistemi sayesinde ise turbosuz ancak daha güçlü ve az tüketen motorlar elde edilebilecek gibi görünüyor. Diğer taraftan madalyonun bir de diğer yüzü var. Bu sistemin sadece atmosferik motor ile değil turbo ile takviye edilmiş motorlar ile de kullanılması durumunda çok yüksek güçlere ulaşabilen ayrıca düşük yakıt tüketebilen motorlar karşımıza çıkabilir diye düşünüyoruz. Bu nedenle bu sistemin atmosferik motorları güçlendirerek turboya alternatif olması bir yana biz turbo beslemeye sahip motorlarda yaygın bir şekilde kullanılabileceğini düşünüyoruz.
