Elektrikli Araçların Diğerlerinden Farkları Nelerdir?

Dünya her geçen gün değişiyor. Teknolojiler son hız ilerliyor. Benzinli, otogazlı, mazotlu araçlardan sonra, teknolojinin etkisiyle yeni bir araç devrine girdik: elektrikli araçlar.

Bugün bu elektrikli araçların en bilindik örneği Tesla. 2003 yılında kurulan firma önünde Volkswagen, Toyota gibi dişli rakipleri olmasına rağmen Tesla, 23 Ocak 2020 itibariyle otomotiv şirketleri arasında en değerli 2. şirket. Tesla, diğer firmalar gibi benzinli otomobiller üretecek olsaydı, muhtemelen bugünkü yerinde olmazdı. Firmayı bu konuma getiren en büyük faktör, üreteceği otomobillerde ısrarla elektriği seçmiş olması.

Bu yazıda elektrikli motorların nasıl çalıştığına, neden elektrikli otomobillerin bu kadar popüler olduğuna değineceğiz. Bunu anlamak için ilk önce benzin ve hava kullanan içten yanmalı motorların nasıl çalıştığını bilmeliyiz.

İçten Yanmalı Motor Nasıl Çalışır?

Öncelikle, motorların kimyasal enerjiyi mekanik enerjiye çeviren mekanik bir cihaz olduğunu söyleyerek başlayalım. İçten yanmalı motorlar, benzin ve temiz havayı kullanarak, mekanik enerji elde ederler. Bir içten yanmalı motorda, yanma odası denilen bölüm içinde enerji elde edilir.

Bir içten yanmalı motor, 4 aşamada çalışır: Emme, sıkıştırma, yanma ve egzoz:

  • Emme aşamasında benzin ve temiz hava karışımı yanma odasına çekilir.
  • Sıkıştırma aşamasında karışım bir pistonun yukarı itilmesiyle sıkıştırılır. Bu sayede basınç ve sıcaklık artımı sağlanır.
  • Yanma aşamasında ise, sıkıştırılan karışım bir kıvılcımla ateşlenir. Açığa çıkan güç sonucu yukarıya çıkmış olan piston aşağı hareket eder. Oluşan küçük patlama ile hareket elde edilir.
  • Son olarak egzoz aşamasında ise, aşağıda olan piston tekrar yukarı itilir ve atık gaz, egzoz sübabından dışarı bırakılır. Bu hareketle çevrim biter. Aynı döngü tekrarlanır.

Bu işlemi yapan birden fazla piston vardır ve bu düzenekler sonucu bir motor oluşur. Birden fazla pistonun bu emme-sıkıştırma-yanma-egzoz işlemini eşzamanlı yapmasıyla bir dönme hareketi elde edilir.

İçten Yanmalı Bir Motorun Temel Çalışması
İçten Yanmalı Bir Motorun Temel Çalışması

Elektrikli Motorların Temel Çalışma Prensibi

Elektrikli araçlarda ise birden fazla çalışma prensibi bulmak mümkündür: tam elektrikli, hibrit, menzil artırıcı, şarj edilebilir hibrit sistem gibi… Ama bizim değineceğimiz tam elektrikli sistemler.

Elektrikli Bir Aracın İç Yapısı
Elektrikli Bir Aracın İç Yapısı

Tam elektrikli araçlarda batarya, şarj portu, DC/DC çevirici, elektrik motoru, yerleşik şarj cihazı, güç elektroniği kontrolörü, traksiyoner batarya, şanzıman ana bileşenlerdir.

  • Batarya: Elektrik gerektiren bütün şeylere elektrik sağlar.
  • Şarj Portu: Bataryanızı şarj istasyonlarında, şarj kablolarıyla şarj yapmanızı sağlar.
  • Traksiyoner Batarya: Siz yolda giderken, motorun kullanması için elektrik depolar.
  • DC/DC Çevirici: Bu araç, arabayı kullanmayı veya bataryayı tekrar şarj etmek gerektiğinde traksiyoner bataryadan gelen yüksek voltajlı doğru akım elektrik enerjisini daha düşük voltaj doğru akım elektrik enerjisine çevirir.
  • Güç Elektroniği Kontrolörü: Bu araç, traksiyoner batarya tarafından iletilen enerjiyi, elektrik motorunun hızını ve ürettiği torku kontrol altında tutar.
  • Yerleşik Şarj Cihazı: Şarj portu vasıtasıyla gelen AC akımı, traksiyoner bataryayı şarj etmek amacıyla DC akıma çevirir.
  • Şanzıman: Hareket sağlamak için, elektrik motorundan gelen mekanik gücü tekerleklere aktarır.

Bir elektrikli araçtayken pedala bastığınızda, pedala bağlı olan potansiyometreler (değişken dirençler), pedala ne kadar kuvvet uyguladığınızı motor kontrolörüne iletir. Motor kontrolörü ise, uyguladığınız kuvvet ile doğru orantılı olarak, bataryadan belirli gücü motora iletir. Böylece hızınızı kontrol edebilirsiniz.

Bu, buraya kadar öğrendiklerimiz sayesinde yapabileceğimiz basit bir tanım. Ama elektrikli araçları tam olarak anlamak istiyorsak, elektrik motorlarının nasıl çalıştığını bilmemiz gerekir.

Elektrik Motoru Nasıl Çalışır?

Bir elektrik motorunda 6 temel parça vardır: armatür, çevirici, fırçalar, dingil, alan mıknatısı, güç kaynağı. İçten yanmalı motorların aksine, elektrik motorları kimyasal enerjiyi mekanik enerjiye dönüştürmez. Adından da anlaşılabileceği gibi, elektrik enerjisini mekanik enerjiye çevirir.

Elektrikli Motorların Çalışması (armature: armatür, axle: dingil, brushes: fırçalar, commutator: çevirici)
Elektrikli Motorların Çalışması (armature: armatür, axle: dingil, brushes: fırçalar, commutator: çevirici)

Elektrik motorlarında mıknatıs, çalışma prensibinin merkezinde yer alır. Bataryadan gelen elektrik enerjisiyle, mıknatıslar ve bobin yardımıyla manyetik alan oluşturulur. Bu manyetik alanda ortadaki armatür sürekli döner.

Elektrik motorları, benzinli araçlardaki içten yanmalı motorlar gibi kaputta bulunmazlar. Tekerleklere bağlı olacak şekilde konumlandırılmışlardır.

Elektrikli bir araçta elektrik motorunun konumlandırılması
Elektrikli bir araçta elektrik motorunun konumlandırılması

Neden Elektrikli Araçlar?

Günümüzde Dünya, küresel iklim değişikliği açısından oldukça kötü bir gelecekle karşı karşıya. Küresel ısınmada ise çok önemli bir faktör var: Karbondioksit salınımı.

Karbondioksit salınımında, benzinli/dizel araçların rolü oldukça büyük. Ülkelerin fosil yakıt tüketimi, küresel ısınmayı dikkate değer bir biçimde arttırıyor. Bu konuda Avrupa Komisyonu ve Hollanda Çevre Değerlendirme Ajansı’nın verilerine bakacak olursak, Dünyayı en çok kirleten ülke Çin. Yıllık 10.5 milyar ton CO2 salınımıyla bu konumda.

Dünya CO2 Emisyon Grafiği
Dünya CO2 Emisyon Grafiği

Eğer bu salınımı azaltmak istiyorsak, fosil yakıt tüketiminden vazgeçmeli ve yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelmeliyiz. Günlük hayatımızda bu enerji türünü kullanabileceğimi bir tür de arabalar. Bu konudaki tartışmalarla ilgili bir perspektifi buradan okuyabilirsiniz.

Elektrikli Araçlar Neden Bu Kadar Popüler Neden Tercih Edilmeli?

Elektrikli araçları artık insanlar “yürüyen bir bilgisayar” olarak nitelendiriyorlar. Zira Tesla’nın otonom sürüş teknolojilerine bakarsak bu söylemi doğru kabul edebiliriz. Yeni nesil elektrikli araçlar sadece motorda değil, iç kabinde ciddi değişiklikler yaşadı.

  1. Çevreciler. Elektrikli araçları tercih edecek olmamızın bir diğer sebebi de soluduğumuz hava. Biraz önce bahsettiğimiz gibi, egzozdan dışarı salınan atık gaz sadece küresel ısınmayı arttırmıyor, insan sağlığı için son derece zararlı. Egzoz gazı içinde karbonmonoksit, hidrokarbonlar ve azot oksit barındırır ve bu gazlar insan sağlığı için zararlıdırlar.
  2. Bakım. Elektrikli araçlar, diğerlerine nazaran daha az hareketli aksana sahiptir. Yağ değişimi gibi konular söz konusu olmadığı için diğerleri gibi bakım sorununu olmayabilir ancak bu noktada elektrikli araçların bataryaları problem olabilir. Pil ömrü, iklim şartları ve kullanım sıklığı gibi değişkenler dolayısıyla değişebilir. Bu konuda hala ar-ge çalışmaları sürüyor.
  3. Sessiz. Motor yapısı tamamen farklı olduğundan, sessiz çalışırlar.

Elektrikli araçlar tabii ki her açıdan diğerlerinden iyi değiller. Gelişimleri boyunca şarj istasyonlarının eksikliği, menzillerinin düşüklüğü, yeterince güçlü araçlar olmamaları, fiyatları, çevre kirliliğine neden olmaları, çok ağır olmaları gibi birçok açıdan eleştirilere maruz kaldılar. Elektrikli araba üreticileri ve destekçilerinden bu eleştirilere çok sayıda cevap da verildi; hatta gelişmeleri takip ediyorsanız, birçok elektrikli araç üreticisinin bu sorunların üstesinden gelmeye başladığını görebilirsiniz. Bu öyle güçlü bir akım ki, geleneksel olarak içten yanmalı motorlarla özdeşleşen Ford gibi firmalar bile büyük bir hızla elektrikli araba endüstrisine yeniden giriş yapmaya başladılar bile.

Uzun lafın kısası, özünde çevreci olmaları, daha teknolojik olmaları gibi konular birçokları için cezbedici faktörler. Tabii ki karar, nihayetinde son tüketiciye kalmış vaziyette.

Paylaş

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.

Menü
Giriş