Hibrid Elektrikli Taşıtlar

Mevcut otomobil sayısının hızlı artması, sağladığı avantajlara karşılık dünyada olduğu gibi Türkiye'de de bir çok problemleri birlikte getirmiştir.
Bunlardan en önemlisi fosil yakıtların araçlarda tüketilmesi ile oluşan hava kirliliğidir. Bu çevre sorunu özellikle büyük şehirlerde acil çözüm gerektirecek seviyelere ulaşmıştır. Bu problemleri çözmek için ileri ülkeler Otomotiv konusunda önemli çalışmalar yapmaktadır. Bu çalışmaların başlıcaları;

Benzin veya dizeli yakıt olarak kullanan mevcut içten yanmalı motor teknolojilerinde direkt enjeksiyon, yeni bir teknoloji olarak gelişmiştir. Motorların geliştirilmesinde genel eğilim, emisyonların düşürülmesi ve yakıt tüketiminin azaltılmasıdır. Bu kapsamda otomobil üreticilerinin 100 km'de 3 litre yakıt harcayan otomobil projeleri mevcuttur.
Düşük maliyetli karbon kompozit yapılarını kullanarak gövde ağırlığını düşürmek ve buna bağlı olarak yakıt tüketimi ve CO2 emisyonlarını azaltmaktır.
Bir başka çalışma alanı ise araçlarda alternatif yakıt kullanımıdır. Genelde benzin, LPG, doğal gaz, hidrojen vb. yakıtlar, içten yanmalı motorlarda direkt veya ikinci yakıt olarak kullanılmaktadır.
Otomobillerin yarattığı çevre kirliliği için aranan çözümlerin en önemlisi, egzoz emisyonu ve gürültüsü yok denecek kadar az olan hibrid elektrikli taşıtların üretilmesi gelmektedir. Çok sayıda ülkede otomobil fabrikaları ve araştırma kurumları hibrid elektrikli taşıt konusunda AR-GE faaliyetlerini sürdürmekte ve hükumetleri çevre dostu hibrid elektrikli araçların yaygınlaşması için önemli teşvik programları uygulamaktadır.

Hibrid Elektrikli Taşıt Nedir?

Bir hibrid elektrik taşıt iki itici enerji kaynağına sahip taşıttır. Bunlardan en yaygın olanı, içten yanmalı motor ve elektrik motorunun beraber kullanıldığı hibrid taşıtlardır. Yakıt hücrelerinin, gaz türbinlerinin, dizel ve benzinli motorların mekanik enerji depolama sistemlerinin (flywheel), bataryaların ve ultrakapasitörlerin değişik kombinasyonlarının kullanıldığı bir çok hibrid taşıt sistemi mevcuttur. Hibrid elektrikli taşıtlarda, elektrik ve yakıt sisteminin kurulmasında iki yol vardır:
Paralel konfigürasyon
Seri konfigürasyon.
Hibrid elektrikli taşıt uygulamalarında gövde tasarımı konusunda da iki temel yaklaşım göze çarpmaktadır:
Mevcut konvansiyonel taşıtların gövdelerinin kullanımı (Dönüştürme)
ET(Elektrikli taşıt) ihtiyacına yönelik yeni tasarım (Yeniden tasarlama).
Dönüştürme yaklaşımında, konvansiyonel taşıtların motor ve ilgili donanımları, elektrik motoru, kontrolörler ve bataryalarla değiştirilerek uygulanır. Bu işlem yeniden tasarım ve tasarımın uygulamaya alınması maliyetlerini ortadan kaldırarak üretim maliyetinde düşmeye neden olur. Buna karşılık, hibrid elektrikli taşıtlarda dönüştürme sonucunda yüksek gövde ağırlığı, ağırlık merkezi problemi ya da ağırlık dağılımlarında değişikliklerden kaynaklanan sorunlarla karşılaşılmaktadır.
Yeniden tasarım yaklaşımının dönüştürme yaklaşımına göre bir çok avantajı bulunmaktadır. Yeni hibrid elektrikli taşıt gövde tasarımında ağırlık tasarrufu, optimum güvenlik kavramı, düşük hava direnci ve düşük yuvarlanma direnci gibi parametrelerin göz önünde tutulması aracın performansını olumlu yönde etkilemektedir.
Hibrid elektrikli taşıtlar, içten yanmalı motora sahip konvansiyonel taşıtlara göre bir çok avantajlara sahiptir. Bu avantajlar şunlardır:
Rejeneratif frenleme kabiliyeti, frenleme sırasında kaybedilen enerjinin geri kazanılmasını sağlar.
Hibrid elektrikli taşıtta bulunan içten yanmalı motor, ortalama yükler için boyutlandırılmıştır. Tepe yükler için boyutlandırılmamış olması motor ağırlığını ve yakıt sarfiyatını azaltır.
Yakıt verimliliği önemli ölçüde artar, emisyonlar ise önemli ölçüde azalır.
Hibrid elektrikli taşıtlar alternatif yakıtlar kullanarak çalışırlar, fosil yakıtlara bağımlı kalmazlar.

İki yakıtla (benzin yada alternatif yakıt) çalışan hibrid elektrikli taşıtlar, içten yanmalı motorlu taşıtlara göre ortalama iki kat daha verimle çalışır. Bunun nedeni ise Hibrid elektrikli taşıtların, içten yanmalı motorlu taşıtlara göre daha düşük enerji kaybı olmasıdır.
Şehir içindeki trafik sıkışıklıklarındaki bekleme anında hibrid elektrikli taşıtlarda elektrik motorunun çalışmasına ihtiyaç duyulmamaktadır. Bu özellik, taşıtta enerji tasarrufu sağlamakta ve taşıtın verimliliğini arttırmaktadır.

Elektrikli Taşıt

ELİT-1 Seri Hibrid Elektrikli Taşıt'ta, bir elektrikli motor tekerleri tahrik etmektedir. Şehir içi sürüş modunda, elektrik motoru, sadece bataryalar tarafından sürülerek sessiz ve emisyonsuz bir sürüş imkanı yaratmaktadır. Aynı zamanda, günümüz araçlarında frenleme sırasında kaybolan enerji, ELİT-1 Hibrid Elektrikli Taşıt'taki elektrik motorunun rejeneratif frenleme yapması sayesinde geri kazanılarak akülerde depolanmaktadır. Bir başka önemli özelliği de, şehir içindeki trafik sıkışıklıklarındaki bekleme anında, elektrik motorunun çalışmasına ihtiyaç duyulmamaktadır. Bu özellikler, taşıtta enerji tasarrufu sağlamakta ve taşıtın verimliliğini arttırmaktadır. Ayrıca prototipe hibrid özelliğini veren içten yanmalı motor ve generatör, prototipin şarj istasyonlarına bağımlığını ortadan kaldırmakta ve prototipin sürekli kullanımına fırsat sunmaktadır.

Kullanım Yerleri

Hibrid elektrikli taşıtlar özellikle büyük ve kalabalık şehirlerdeki ulaşım için önemli bir alternatiftir. Bu taşıtlar enerji tasarrufu, hava kirliliği ve gürültünün önlenmesi açısından İstanbul, Ankara, İzmir başta olmak üzere tüm büyük şehirlerimizde tercih edilmelidir. Bu çerçevede TÜBİTAK MAM, Büyükşehir Belediyeleri ile işbirliğine hazırdır. Hibrid elektrikli araç prototipleri farklı kullanım amaçlarına göre farklı büyüklük ve hız değerlerinde TÜBİTAK MAM tarafından geliştirilebilir.

Ayrıca bu araçlar sessiz sürüş ve sıcaklık yaymama, vb. olumlu özellikleri nedeniyle askeri uygulamalar açısından da önemli üstünlüklere sahiptir. TÜBİTAK MAM, askeri ve sivil amaçlı uygulamalar için çeşitli Ar-Ge projeleri yapmaya devam etmektedir.