Elektrikli aktarma organları otomotiv dünyasında önemli bir değişime işaret ediyor. Sonuç olarak içten yanmalı motorlu (ICE) bir araçta bulunan birçok parça, elektrikli bir araçta gereksiz hale geliyor. Bazı bileşenler benzer işlevleri korurken bazıları yeni roller üstlenir. Bu makale, içten yanmalı yakıtlı otomobiller ile elektrikli otomobiller arasındaki temel farkları tasvir etmeyi amaçlamaktadır.
Ne değişti?
Elektrikli araçlara özgü tek unsurla başlayalım: yüksek voltajlı batarya. Bu akü, içten yanmalı motorlu bir otomobilin yakıt deposunun elektrikli karşılığı olarak görev yapıyor ve elektrik motoruna gerekli elektrik gücünü sağlıyor.
Elektrikli araçtaki bir diğer ayırt edici bileşen ise elektrik motorudur. Görevi, arabayı hareket ettirmek için elektrik enerjisini mekanik harekete dönüştürmektir. Ancak etkileşim basit değildir çünkü motor ve pil farklı elektrik "dillerinde" çalışır: yüksek voltajlı pil DC (doğru akım) kullanırken, motor 3 fazlı AC (alternatif akım) ile çalışır.
Bu iki kısım arasında bir “tercümana” ihtiyacımız olduğu aşikardır. Bu rol, yaygın olarak invertör olarak bilinen güç elektroniği cihazı tarafından üstlenilir.
Güç elektroniği, tahrik sırasında DC'yi yüksek voltajlı aküden elektrik motoru için 3 fazlı AC'ye dönüştürmekten sorumludur. Rejeneratif frenleme sırasında bunun tersi olur; AC, yüksek voltajlı aküyü şarj etmek için DC'ye dönüştürülür.
İnverterin verimliliği elektrikli aracın genel verimliliğinde çok önemli bir rol oynuyor. Ancak elektrikli bir araçtaki tek “yorumlayıcı” güç elektroniği değildir. Yerleşik şarj cihazı ikinci bağlantı cihazıdır. Aküyü şarj etmek için AC 1 veya 3 fazını şebekeden DC'ye dönüştürür. Yüksek güçlü DC şarjı kullandığımızda yerleşik şarj cihazı atlanır.
Çok farklı olan bir diğer alan ise EV - PTC ısıtıcıların (Pozitif Sıcaklık Katsayısı) ve ısı pompalarının kabininin ısıtılmasıdır. Isı enerjisinin çok fazla israf edildiği (motorlarının ısıl veriminin düşük olması nedeniyle) İYM'li araçlarda bu cihazlar mevcut değildir ve bu enerjinin bir kısmını kabinlerini ısıtmak için kullanmak kolaydır.
Ancak elektrikli araçlarda bu mümkün değil. Aktarma organlarının yüksek verimliliği, üretilen termal enerjinin minimum düzeyde olduğu anlamına gelir. Bu nedenle hem kabin hem de akü için gerekli ısıyı üretecek farklı cihazlara ihtiyaç duyulmaktadır.
DC/DC dönüştürücü tamamen yeni bir bileşendir. Bu cihaz, aracın düşük voltajlı tüketicileri (ışıklar, bilgi-eğlence sistemi, elektrikli camlar, aynalar) için aküden Yüksek Gerilim DC'yi 12V'ye dönüştürmekten sorumludur.
Son olarak şarj soketi de elektrikli otomobilde karşılaştığımız eşsiz bir bileşen.
Farklı olan ne?
Hem içten yanmalı motorlar hem de elektrikli otomobiller klima kompresörünü kullanırken, bu bileşene güç verme biçimleri tamamen farklıdır. Elektrikli bir otomobilde klima kompresörü yüksek voltajlı bir cihazdır ve gücünü aküden alır. Ancak içten yanmalı yakıtlı bir arabada bu, gücü motorun krank milinden alan mekanik bir parçadır. Bu nedenle içten yanmalı motorlu araçlarda klimayı açtığımızda klima kompresörü motordan bir miktar güç çektiği için hafif bir güç kaybı hissedebiliriz.
Her iki araba türü de vites kutusu kullanır, ancak elektrikli arabalarda bu çok daha basittir, birkaç önemli istisna dışında) genellikle tek bir hız ile gelir. Modern binek ICE araçlarında 9 vitesli otomatik şanzımanlar halihazırda yaygınlaşıyor. Bunun olmasının nedeni bu makalede ele alınmıştır.
Fren sisteminin felsefesi İYM'li ve elektrikli otomobiller arasında da farklılık gösterir. Çoğu elektrikli araçta, sürücü fren pedalına bastığında elektrik motoru, ilk frenlemeyi yapan ve aynı zamanda aküyü şarj eden bir jeneratör görevi görür; bu nedenle buna "rejeneratif frenleme" adını veriyoruz.
Sürücünün daha fazla durdurma gücüne ihtiyacı varsa, geleneksel hidrolik sistemin aracı frenlemesini sağlayacak bir eşik bulunur. Çoğu günlük durumda, elektrikli arabalar geleneksel fren sistemini hiç kullanmaz, böylece fren balatalarının ve disklerinin servis ömrü uzar. Ancak içten yanmalı motorlu bir arabada, sürücü fren pedalına her bastığında hidrolik frenler kullanılır.
Yakıtla çalışan otomobillerle elektrikli otomobiller arasındaki bir diğer fark da motorun basitliğidir. Elektrik motoru çoğunlukla bakım gerektirmez ve yalnızca iki hareketli parçaya sahiptir. Buna karşılık, içten yanmalı motorda çok sayıda hareketli parça bulunur; ortalama 4 silindirli bir motorda en az 40 parça bulunur. Yağ ve yakıt filtrelerinin düzenli olarak değiştirilmesi gerekir, zamanlama zinciri veya kayışı hayati öneme sahiptir ve bakım gerektirir, poli-v kayışları her yardımcı bileşeni çalıştırır - deneyimlerinizden bildiğiniz gibi, bu liste uzayıp gider.
Aynı şey nedir?
Süspansiyon, tekerlekler ve lastiklerle ilgili her şey İYM'li araçlarla elektrikli otomobiller arasında oldukça benzer. Süspansiyondan başlayarak her iki araç tipinde de aynı mimariler kullanılıyor.
İYM platformlarını temel alan elektrikli arabalar genellikle İYM'li arkadaşlarıyla aynı süspansiyon tasarımına sahiptir. Özel EV platformlarına dayanan elektrikli otomobiller çoğunlukla çoklu bağlantılı, çift salıncaklı ve McPherson payandaları gibi tamamen bağımsız süspansiyon tasarımları kullanır.
Elbette elektrikli otomobillerde ekstra ağırlığın üstesinden gelebilmek için amortisörler ve yaylar uyarlanmıştır.
Lastikler aynı zamanda ICE ve elektrikli arasındaki tasarım açısından da benzerdir. Her iki araç tipi için de düşük yuvarlanma direnci özelliklerine sahip lastikler mevcuttur. Çoğu elektrikli otomobilin aerodinamik sürtünmeyi azaltmak için kullandığı "aero" tasarım nedeniyle içten yanmalı motorlarla elektrikli otomobiller arasındaki tekerlekler farklıydı, ancak artık öyle değil. Yeni ICE modellerinin çoğu, tekerleklerin etrafındaki türbülanslı akışı da azaltan "aero" tekerleklerle donatılmıştır. Tasarımdaki bu görünüşte küçük fark, bir arabadaki toplam sürtünmenin 1/3'ünü etkiler.
Son olarak, hem İYM hem de EV'lerdeki direksiyon sistemi benzerdir. Her ikisi de ilgili kontrol ünitelerine sahip elektromekanik sistemlerle donatılmıştır. Elektromekanik sistemler zorunludur çünkü şerit asistanı ve otonom park etme gibi gelişmiş sürücü destek sistemlerini destekleyebilmektedirler.
Conclusions
Özetle, içten yanmalı motorlu araçlar ile elektrikli modeller arasındaki temel farklar, tamamen ayrı bileşen setleri gerektiren, temel olarak farklı tahrik sistemlerinden kaynaklanmaktadır. Bu farklılıkları bir kenara bıraktığımızda ortak zemin ortaya çıkıyor; sonuçta her ikisi de otomobil ve farklı güç aktarma organlarına rağmen pek çok parça paylaşılıyor.
Bu örtüşme avantajlıdır; Elektrikli araçlar her açıdan içten yanmalı motorlu araçlara benzemeseydi, maliyetleri artardı ve kitlesel benimsenme çok daha yavaş ilerlerdi.
