Daha az yakıt harcatan yöntem bulundu! Bilindiği gibi değil, menzili yüzde 14 artırıyor
Elektrikli otomobillerin bataryaları çok ağır olduğu için şase ve gövde, aracı hafifletmek için alüminyum alaşımı ve karbon fiber kompozitten üretiliyor. Bu noktada aracın içinde, dışında kullanılan malzeme yakıt ve enerji tasarrufunda da önemli rol oynuyor. Prof. Dr. Kadir Aydın ve Prof. Dr. Mehmet İhsan Karamangil, binlerce yıl önce keşfedilen ve ‘karbon’ içeriğinin yüksek olduğu malzemeyi ve yakıt tasarrufunun detaylarını anlattı.
Zeynep Dilara Akyürek / Milliyet.com.tr – Yolculuk sırasında sürücülerin dikkat ettiği nokta depodaki yakıtın onları ulaşmak istedikleri noktaya götürüp götürmeyeceği olabilir. Bu nedenle yakıt tasarrufu konusunda başarılı araçlar sıklıkla tercih ediliyor. Yakıt tüketimi sürüşle, motor gücüyle ya da aracın donanımıyla ilgili olabiliyor. Neredeyse pek çok şeyde olduğu gibi ‘içi kadar dışı da’ yakıt tüketimi konusunda aracın performansını etkiliyor. En sağlam arabalarda kullanılan çelikten biraz daha farklı bir malzemeyle yakıt tüketimi ciddi oranda azaltılabiliyor. Üstelik sağlamlığın olumsuz etkilenmediği bu malzemenin keşfi ise Kızılderililere dayanıyor. Çukurova Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Otomotiv Mühendisliği Bölümü Öğretim Üyesi Prof. Dr. Kadir Aydın ve Bursa Uludağ Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Otomotiv Mühendisliği Bölümü Öğretim Üyesi Prof. Dr. Mehmet İhsan Karamangil, yakıt tüketimiyle ilgili her şeyi Milliyet.com.tr’ye anlattı.
ÖNEMİ 1970’LERDEKİ AMBARGOLARDA ANLAŞILDI
1850’lerde ilk içten yanmalı motorların ortaya çıkmasından kısa bir süre sonra 1855’te ilk otomobil piyasaya sürüldü. Bugünkünden çok daha farklı tarzda ve görünümde olan otomobiller günümüzdeki kadar donanımlı değildi. Ancak otomobil üretiminde de dönüm noktaları yaşanacak ve bugünün ihtiyaç ve kaygıları çelik kasaların içinde, 4 teker üzerinde buluşacaktı. Bu dönüm noktalarından ilki 1960’larda yaşandı. Onu 1970’lerdeki petrol ambargolarıyla gelen yenilenme fikri takip etti. Aslında her şey Ajda Pekkan’ın 1980'de Eurovision’da Türkiye’yi temsil ettiği şarkıda da anlatılıyordu. “Aman petrol, canım petrol / Artık sana, sana, sana muhtacım petrol” diye uzayıp giden sözleri, Türkiye derece alamasa bile tarihe geçmişti. Çünkü petrol sadece araçların yakıt tüketiminde değil, şehirlerin ve gecelerin aydınlık kalmasında da büyük rol oynuyordu. Petrol olmadan olmazdı ancak fiyatlar ne yazık ki tasarrufu elden bırakmamak gerektiğini faturalar geldiğinde gösteriyordu. Peki otomobil sektöründe ‘petrol'ün kıymeti nasıl anlaşıldı?
1960'lara kadar, yolcuların etrafındaki çelik kafes otomobil üreticilerinin ‘yumuşak çelik’ dediği malzemeden yapılıyordu. Ancak bu çelik Henry Ford’un tasarladığı haliyle sağlam olsa da fazlasıyla ağırdı. Ralph Nader'in 1965’te yayınlanan ve ‘otomobillerin hız ve sağlamlığının yanında verimli yakıt tüketiminin de önemli olduğunu’ anlan kitabının, büyük otomobil üreticileri üzerinde etkisi yadsınamazdı. Otomobil devler için artık sağlamlık ve hız kadar önemli bir madde daha vardı: Verimli yakıt! Çünkü 1970’lere yaklaştıkça petrol fiyatları tüm piyasaları derinden etkiliyordu. 1973 Petrol Krizi artık kapıdaydı. 15 Ekim 1973’de Petrol İhraç Eden Arap Ülkeleri Birliği'nin (OAPEC) Yom Kippur Savaşı'nda ABD’nin İsrail ordusuna destek vermesine karşılık petrol ambargosu ilan etti. OAPEC, ABD ve savaşta İsrail’den yana tavır sergileyen ülkelere artık petrol ihraç etmeyeceğini bildirmişti, bu ülkeler aynı zamanda sanayileri petrole bağımlı durumda olan gelişmiş ülkelerdi. Yani OPEC ülkelerinin önde gelen müşterilerindendi. 1973’te petrol fiyatlarındaki şaşkınlık verici artış, 1973-1974 dönemindeki borsanın çöküşü olan 1929 Wall Street iflasından sonra yaşanan en büyük küresel ekonomik krizdi ve sadece fiyat artışlarıyla açıklanamayacak mekanizmalara ve uzun dönem etkilerine sahipti. Yani petrol tüketimi için ‘devir tasarruf devri'ydi!
HİNDİSTAN’DA BULUNDU, ŞİMDİ MODERN TAŞITLARDA!
Bugün büyük teknolojilerin kökeni aslında yüzlerce, binlerce yıl öncesine dayanıyor. Özel bir kil kapta kömürle demir parçalarını yakan Kızılderililer, ‘wootz’ adını verdikleri yeni bir çelik üretmişti. Roma orduları ilerleyen yıllarda bunu keşfedip wootz çeliğinden yapılan kılıçları kullanmaya başladı. Ancak bundan çok başka bir zaman diliminde ve coğrafyada milattan önce 1000’li yıllarda Hindistan’da wootz çeliği ortaya çıkmıştı. Kim bilirdi ki bu hafif ve sağlam çelik zamanla modern otomobillerde, Michigan Üniversitesi'nde endüstride uzun yıllar görev almış Profesör Alan Taub’un deyimiyle ‘devrim’ niteliğindeki gelişim sağlayacaktı? Yüksek karbon içeriği ile karakterize edilen bir pota çeliği olan wootz çeliğine benzeyen ve hafif polimerlerle karbon fiber iç mekânların, gövdeyle birleştirilmesi sonucu ortaya çıkan yeni çelik türü, araçları çok daha güçlü ve daha hafif yapabiliyor. Yakıt tüketimi ise hatırı sayılır ölçüde düşüyor. Bu malzemelerin yakıt tüketimini nasıl etkilediğini Prof. Dr. Kadir Aydın şöyle anlattı:
"Hafif polimerler, karbon fiber takviyeli kompozitler ile metal malzemeler birlikte kullanılarak daha hafif ve mukavim gövde ve kaporta aksamları üretmek mümkün. Metalin özgül ağırlığı yüksek olduğundan, metaller bu tür malzemelerle kullanılarak kullanılan metal kalınlıkları dolayısıyla da araç ağırlıkları azaltılabilir."
Prof. Dr. Aydın’ın açıklamalarında yer verdiği gibi, yakıt tüketiminde aracın ağırlığının önemi büyük. Ancak araç hafiflemiş de olsa, ‘hafifleyen başka şeyler' de var., Prof. Dr. Aydın onları, “Araç ne kadar hafif olursa bu aracı yürütmek için gerekli olan güç de o oranda düşer. Böylece daha küçük motor kullanılma imkânı doğar. Küçük hacimli motorlar büyük hacimli motorlara göre daha az yakıt tüketir” diye açıklıyor. Ulusal Ulaştırma Güvenliği Kurulu başkanı Jennifer Homendy’nin, 2023'te Ulaştırma Araştırma Kurulu'na "Özellikle yeni ulaşım politikaları ve yeni teknolojiler söz konusu olduğunda güvenlik göz ardı edilemez" diyerek anlattığı malzemenin yakıt tasarrufuna etkisi büyük. Bir elektrikli aracın ağırlığını yüzde 10 azaltarak, menzilde yaklaşık yüzde 14'lük bir iyileştirme sağlanması da bu malzemeyle mümkün.
‘MÜHENDİSLERİN ÖNCELİK VERDİĞİ KONU’
Prof. Dr. Mehmet İhsan Karamangil’e göre müşterilerin araç satın alırken ilk baktıkları şeylerden biri olan, 'aracın 100 km’deki yakıt tüketim değeri' mühendisler için de araştırılması ve öncelik verilmesi gereken bir konuydu. Prof. Dr. Karamangil ise araçlarda kullanılan malzemelerin, yakıt tüketimini ne şekilde etkilediğini şöyle anlattı: “Bir aracın ağır olması sağlam olduğu anlamına gelmez. Daha hafif ama yüksek mukavemetli malzeme kullanarak da sağlam araçlar yapılabilir. Aracın yakıt tüketiminin az olması için o aracın hafif olması gerekir. Yol-lastik arasındaki yuvarlanma direnç kuvveti, eğimli bir yolda hareket ediyorsanız eğim direnç kuvveti, hızlanmak istiyorsanız ivmelenme direnç kuvveti hep araç kütlesi ile alakalıdır. Bir araca etki eden 4 direnç kuvvetinden üçünün kütleye bağlı olduğunu görüyoruz. O yüzden sağlamlıktan ödün vermeden bir aracı hafifletmek, ciddi yakıt tüketim avantajı sağlar. NEDC (Yeni Avrupa Sürüş Döngüsü) çevrimine göre yüzde 10 kütle artışı yakıt tüketimini yüzde 3 ila 4 kadar artırıyor. Sadece çelik kullanmak yerine hibrit malzemeler denen çelik, alüminyum ve plastikten oluşan parçalar kullanılıyor. Aynı mukavemet değerini veren daha hafif malzemeler yakıt tüketimini azaltır.” Prof. Dr. Karamangil, yakıt tasarrufundaki 5 altın kuralı da açıkladı:
1- Manuel vitesli dizel motorlu araçlarda motor devri 2000 dev/dak’da iken vites değiştirin ve bir sonraki vitese geçin. Benzin motorlu araçlar için bir üst vitese geçmeniz gereken motor devri 2500 dev/dak’dan önce olmalı. Bu değerler düz yol için verilen değerlerdir.
2- Gidilecek mesafeye mümkün olduğunca en yüksek vites konumunda ve sabit hızla gitmeniz gerekir. Yani eğer araç 6 vitesli ise, bir an önce 6. vitese çıkmak ve gideceğiniz mesafeyi aracı 6. viteste yaklaşık 80-90 km/h hızda kullanarak gitmek size en ekonomik kullanım imkanı sunar.
3- Trafik akışını izlemek gerekir. Gereksiz ivmelenme ve gereksiz frenleme yakıt tüketimini artırır. Örneğin önünüzde bir trafik ışığı var ve kırmızıya dönecek ama aracınız hala hızlanıyor.
4- Yavaşlamayı viteste, yavaş bir şekilde yapın ve bu esnada frene basmayın. Yokuş aşağı inişler için de bunu söyleyebiliriz. Bu durumda motorda yakıt kesme fonksiyonu devreye girer ve bu esnada aracın yakıt tüketimi sıfırdır. Eğer araç vitese takılı değilse motor rölanti devrinde çalışır ve siz rölanti yakıtını yakarsınız.
5- Lastik basınçlarını sık sık kontrol etmek önemlidir. Lastik basınçlarının yüzde 25 düşük olması yakıt tüketimini yüzde 2 kadar artırır.
‘BUGÜNÜN AVANTAJI YARININ DEZAVANTAJI OLABİLİR’
Şehir içinde şahsi aracıyla seyahat edenler için her gün trafikte yakıt tüketimini etkileyecek unsurlar bulunuyor. Bunların başında trafik ışıklarında ve mega kentlerdeki araç yoğunluğu fazla olan yollarda yapılan ‘dur-kalk’ hareketleri geliyor. Araç seçiminde bunlardan en az etkilenecek bir tercih yapmak isteyenlerin karşısına ise ‘risk’ sayılabilecek bir detay çıkıyor. Prof. Dr. Kadir Aydın’ın “Bugünün avantajı yarının dezavantajı olabilir” diyerek açıkladığı ‘elektrikli araç’ detayı için açıklaması ise şöyle:
"Sürücüler yakıt maliyetlerini düşürmeleri için şehir içinde daha yüksek torka sahip oldukları için elektrikli veya hibrit araçları tercih etmeli. Ancak ülkemizde benzin, motorin ve elektrik fiyatları sürekli değiştiğinden, bugün için daha avantajlı olan fiyat yarın için dezavantajlı hale gelebilir. Bugün için elektrikli otomobiller avantajlı görünse de bataryaları aracın fiyatının yaklaşık üçte biri. Sık şarj ve deşarjla bataryalar öldüğünde ve değişim gerektiğinde araç sahiplerine çok yüksek maliyetler çıkar. Bu durumun göz ardı edilmemesi gerekir."
Prof. Dr. Aydın sözlerini, “Yakıt tüketimini artıran çevresel faktörler yol yüzeyinin bozuk olması sonucu olarak lastikler ile yol yüzeyindeki sürtünme katsayısının yükselmesi ve yoldaki çukurlar dolayısıyla sık sık fren ve gaza basmalar yakıt tüketimini artırıyor. Yine rüzgârın aracın ön tarafından esmesi, yani rüzgâr direnci de yakıt tüketimini arttıran faktörlerden birisidir. Araç kullanırken gereksiz fren ve gaz pedallerine sık sık basılmamalı. Ayrıca dişleri ölmüş kabak lastik kullanmak da yakıt tüketimini ve fren mesafesini artırır. Diş derinliği azalmış lastiklerin değiştirilmesi gerekiyor. Klima kullanımı çok güç çeken elektrikli cihaz kullanımı da yakıt tüketimini yüzde 10 ila 15 oranında artırıyor. Gereksiz klima ve elektrikli cihaz kullanımından kaçınılmalı” diye noktaladı.
