Bir süredir yazılarımızda elektrikli araçların devreye girmesi sürecinde karşılaşılan zorluklar ve bunların nasıl aşılacağı hakkında sizleri bilgilendirmek için elimizden gelen çabayı gösteriyorum. Yazılarımızda çeşitli kereler ele aldığımız gibi elektrikli araçların yaygınlaşmasında en önemli 2 unsur elektrikli yeni otomobillerin müşteri beklentilerini karşılamaları ve altyapının hızlı şekilde geliştirilerek araçların kullanımını konforlu hale getirilmesi şeklinde özetlenebilir. Ancak bugün elektrikli araçların yaygınlaşmasında geri planda kalan başka bir konuyu ele almak istiyorum. otomotiv piyasasında ingilizceden gelen terimle retro fitting olarak adlandırılan içten yanmalı motorlu araçların elektrikli tahrik mekanizmasına yani elektrik motoruyla çalışır hale getirilmesini sizlere biraz açıklamak istiyorum.
Araçların farklı teknoljilere dönüşümü söz konusu olduğunda birkaç farklı yöntem ortaya çıkıyor. öncelikle öncelikle içten yanmalı motordan farklı bir enerjiye geçiş sürecinde birkaç farklı enerji önermesi söz konusu oluyor. Bunları hızlıca sıralarsak,
- Elektrik bataryası ve elektrik motoruyla donatmak
- Hidrojen yakıt pili ile çalıştırmak
- Sıvı hidrojen ile çalışır hale dönüştürmek
- Sentetik yakıtlarla çalışır motor dönüşümü
Yukarı ifade ettiğimiz enerji kaynaklarına göre dönüşümde bizim yazımızın ve çalışmalarımızın ilgi alanı içinde kalan kısmı ilki oluyor. Yani otomobillerin elektrik bataryası ve elektrik motorunun içine yerleştirilmesiyle içten yanmalı motorun çıkartılmasını ele alıyoruz.
1. Şarj edilebilir hibrit dönüşümü : Motor sökülmez batarya ve elektrik motoru eklenir.
Bu dönüşümde içten yanmalı motor yerinde bırakılır aracın şanzımanı ve diğer bağlı donanımlarına da dokunulmaz. Ancak aracın karoseri mimarisi içinde bulunacak uygun noktaya veya noktalara batarya paketi ve elektrik motoru yerleştirilebilir. Bu durumda batarya paketi diğer hibrit araçlarda olduğu gibi küçük olacak, genel uygulamaya göre 1 - 7 kilovat saat kapasitesinde yer alacaktır. Bu sayede aracın yakıt tüketimi bir miktar azaltılacak aynı zamanda egzoz emisyonlarında da karbondioksit salınımı az bir miktar da olsa aşağıya doğru çekilecektir.
2. Kısmi elektrikli otomobile dönüşüm : Motor sökülür şanzıman kalır.
Bu dönüşüm işleminde aracın içten yanmalı motoru sökülerek yerine elektrikli motor ve batarya getirilir. İçten yanmalı motora bağlı olarak egzoz hattı ve motor takozları gibi elemanlar sökülürken aracın vites kutusu (şanzıman) sökülmez. Araç tercih edilen ( büyük olasılıkla ikinci) viteste sabitlenerek elektrik motoru şanzımana bağlanır. Bu bağlama işleminin gerekçesi otomobilin haberleşme sistemine girip değişiklikler yapmadan dönüşümü tamamlamaktır. Böylece araç ikinci viteste gidiyor şeklinde bir takım sabit bilgiler aracın elektronik beynine gönderilir. Bu dönüşüm aracın elektronik sistemine dokunulmadığı için daha kolay ve daha ucuz ancak performans anlamında komple dönüşüme göre daha düşüktür.
3. %100 Elektrik Komple elektrikli otomobile dönüşüm : Motor ve şanzıman sökülür yerlerine elektrik motoru ve batarya bağlanır.
Bu tarz dönüşüm işleminde aracın motoru ve şanzımanı olduğu gibi sökülür. yerlerine elektrik motoru ve batarya monte edilir. İşin zor tarafı aracın içerisinde batarya paketini konumlandıracak geometrik uygun bir hacim bulmaktır. Bu hacmi bulmanın yanı sıra aracın hareket halinde dengesini sağlayacak şekilde ağırlık merkezinin ayarlanması da gereklidir. Dolayısıyla sadece motor ve şanzımanın yerine elektrik motoru ve batarya paketinin konmasından öteye bunların aracın geometrisi üzerinde çalışılması gerekliliği vardır. Tabii tüm elektrikli araçlarda olduğu gibi bataryanın mimarisi ve elektronik sistemlerinin yönetimini sağlayacak yazılım her bir model için ayrıca çalışılmak durumundadır.
Yukarıdaki bilgilere ek olarak bu şekilde yapılacak bir dönüşümde aracın bilgi işlem iletişim sistemine (CAN/BUS) girilerek araçtaki diğer elektronik beyinlerin ihtiyaç duyduğu bilgilerin yeni elektrik batarya ve motor sisteminden sağlanması gerekir. Bunu yapabilmek içinse aracın üreticisi firmadan CAN/BUS iletişim şifrelerinin alınması şarttır.
4. Tekerlek Yuvasından motorla dönüşüm
Bir başka değişim yöntemi aracın 2 veya 4 tekerleği içerisine yerleştirilecek elektrik motorlarıyla tekerleklerin tahrik edilmesini sağlamak üzerine kurulur. Bu yapıda eğer araç hibrit yapılacaksa içten yanmalı motor ve şanzıman yine yerinde kalır. Aracın uygun bir yerinde küçük bir batarya için yer aranır. Eğer araç komple elektrikle yapılacaksa içten yanmalı motor ve şanzıman ve bağlantılı donanımlar sökülerek onlardan boşalan yere batarya ve batarya yönetim sistemi ekipmanları monte edilir. Bu tür motorlar piyasada satılmakta ancak otomobil üreticileri tarafından genellikle kullanılmamaktadır.
Araç dönüşümünün mutlaka araç tescil belgesi ile ilgili de bazı sonuçları vardır .
Bu değişimi ruhsata yazdırmak mutlaka trafikte yer alabilmek için zorunluluktur. Aracın tahrik sistemiyle yapılan tadilatların araç tescil belgesini vermeye yetkili kurum tarafından onaylanması gereklidir. Bu bütün dünyada geçerli bir uygulamadır.
a. Aracın karoserisinin çalışılması gereklidir. Aracın karoserisi öncelikle içten yanmalı motora göre tasarlandığı için en kritik noktalar aşağıdaki şeklide ortaya çıkar :
i. Aracın final mimarisinde ağırlık merkezi içten yanmalı motor önünde diğer ağırlık ne değişken yük arka dingil üzerine oturacak şekilde tasarlanmıştır. dolayısıyla aynı noktalara benzer ağırlıklar konulması durumunda aracın ağırlık merkezi değişmeyecektir.
ii. Bataryanın konumu emniyet açısından önem taşımaktadır. Ağırlık olarak içten yanmalı motorun yerine konması düşünebileceği gibi eğer imkan olursa elektrik motoru da bataryanın yanına konulabilecek şekilde düşünülebilir. Ne var ki emniyet sebebiyle bataryanın çarpışma anında korunaklı bir noktada olması zorunludur. Şapka
b. Tekerlek yuvasında yer alacak motorlarla yapılan dönüşümlerde iki tekerlek yuvası tercih edilmektedir. Buna karşın tekerlek yuvasındaki motorların bazı zayıf noktaları vardır:
i. Bu motorlar, tekerlek yuvasında yer aldıklarından tekerleklerin görecekleri darbelere doğrudan maruz kalma durumundadırlar. Yani jantın darbe gördüğünü düşündüğünüz herhangi bir durumda, motorlar da zarar görme riskiyle karşı karşıya olurlar. Bu durum, hem aracın hareketsiz kalması hem de tamirat anlamında maliyetin hızla artmasına sebep olabilmektedir.
ii. Tekerlek yuvasında yer alan motorların ağırlığından kaynaklanan sebeplerle dinamik hesaplamaların tekrardan ele alınması gerekebilmektedir.
