Hayatın Virajlı Yollarında

Son 10 yıldır motorlar küçülüyor, ama güçlerini koruyor ve hatta daha da güçleniyorlar! Ve daha az yakıt tüketiyorlar. Peki bu nasıl oluyor?

Bir taraftan, çevre düzenlemeleri ile egzos emisyonlarının önem kazanması ve buna dayalı vergilendirme sistemleri, diğer taraftan petrolün “sürdürülebilir” bir kaynak olmadığı gerçeği ve artan akaryakıt fiyatları nedeniyle ortaya çıkan tasarruf ihtiyacı üreticileri daha verimli motorlar üretmeye itti. Bu ihtiyaç ya da zorunluluk ile ortaya çıkan motor konseptine, hacmine göre güçlü bu motorların hakkını teslim etmek için “downsizing” adı verildi.

“Tasarruf” iddiası ile yola çıkılmasına rağmen, daha az tüketen bu yeni nesil motorların güç çıkışları ve güç dağılımı da atmosferik motorların çok önüne geçmiştir.

Downsizing’in kelime anlamı “küçültme” demektir. Kelime olarak olumsuz bir anlam taşımasına ve otomotiv sektöründe yukarıda geçen zorunluluklarla uygulanan ve üretim maliyetlerini arttıran bir yöntem olmasına rağmen, bir devri kapatmış ve 2000’lerin sonunda “motor verimliliği” anlamında yeni bir dönem başlatmıştır.

En basit ifadesiyle, motorun hacmini küçültmek ancak alınan verimi ve gücü muhafaza etmektir, ya da, aynı hacimdeki motordan daha yüksek hacimdeki motorlara eşdeğer güç ve verim almaktır. Bu, küçük hacimden, aşırı besleme ile (çoğunlukla turbo ile) daha büyük hacimli motorlara eşdeğer güç sağlama prensibine dayanır. Downsizing uygulanmış bir 1.6 litrelik motor, asla sadece bir 1.6 litrelik motor değildir.

Downsizing ile motor hacimleri küçüldü, eskiden büyük hacimle ve yüksek devir ile gelen güç, daha küçük hacimlerden aşırı besleme ve direkt enjeksiyon ile gelmeye başladı.

Ancak downsizing, bu tanımdan daha fazlasıdır:

Downsizing uygulanmış motorların, geleneksel atmosferik motorlardan en önemli farkı motorun maksimum torkunu düşük bir devir düzeyinde vermesidir. Düşük devirde, uzun oranlı vitesler ve uzun ayarlı son dişli ile yapılan yolculuklar tasarruf getirir. Performanstan ise ödün verilmez. İstendiğinde düşük tüketim, istendiğinde yüksek performans sunan bir motor konseptidir.

Downsizing’in ilk örneği bir Peugeot 406’nın kaputunun altındaydı: 1997 yılında kullanılmaya başlanan XU10 J2TE kodlu turbo motoruyla Peugeot 406, belki de dünyanın bugünkü anlamda ilk downsizing uygulamasının yapıldığı otomobildi. 2.0 litrelik bu motor 145 HP gücündeydi. O tarihe kadar turbo, güç artışı için kullanılıyordu. Peugeot’un 406 modelinde daha önceden beri sunduğu 2.0 litre atmosferik motor zaten 136 HP (100 Kw) güç üretiyordu, bu yüzden bu 2.0 litrelik turbo motorun 145 HP’lik gücü (108 Kw), o dönem yapılan değerlendirmelerde düşük bulunmuş ve eleştirilmiştir. Aslında Peugeot’un yaptığı, düşük basınçlı bu turbo ile hem tasarruf sağlamak hem de tüketimde artış olmadan otomobilin ara hızlanma değerlerini iyileştirmekti.

Downsizing’in diğer bir ilk temsilcisi de Smart MCC’ydi. Mercedes Benz’in bu şehir otomobili, 599 cm3’lük aşırı beslemeli bir benzinli motora sahipti ve motor, dönemi için “öncü” özelliklere sahipti. 0.6 litre motor turbo besleme ile 55 HP güç, 90 Nm tork veriyordu.

Bilinen en ünlü “ilk örnek” ise Volkswagen Grubu’nun 2005 yılında Frankfurt Otomobil Fuarı’nda tanıttığı 1.4 TSI’dir.

Güncel olarak en mükemmel ve olgun 2 örneği ise BMW ve PSA tarafından geliştirilen 1.6 litrelik N13B16 ve yine BMW tarafından geliştirilen, Toyota Yaris Hybrid kadar yakıt tüketip Porsche 911 ile eşdeğer performansı veren BMW i8’de kullanılan 1.5 litrelik B38’dir.

Downsizing’in sağlıklı çalışması ve amacına ulaşması için aşırı besleme ve direkt benzin enjeksiyonu gibi sadece motorda yapılan düzenlemeler yetmiyor (Bunlar eskiden de vardı) İlave olarak 3 unsura daha ihtiyaç var:

1. Şanzımanın çok oranlı olması: “Eskiden” otomatik şanzımanlarda 4 vites yeterli (!) oluyordu. Yeni nesil otomatik şanzımanlardaki oran sayısının önce 6’ya, sonra 8’e (bkz: ZF 8HP) ve şimdi de 9’a çıkarılması (bkz: Range Rover Evoque), hız için değil, downsizing motorlardan verim almak için yapılan bir uygulama. Çünkü, daha çok sayıda vites oranı demek, hızlanmalar sırasında, motorun bir alt vitesden bir üst vitese geçerken, vites oranları birbirine çok yakın olduğu için motorun çok dar bir devir aralığını kullanması demek, bu da verimlilik ve tasarruf demek. (Yıllardır otobüs ve kamyonlarda kullanılan 12 vitesli otomatik şanzımanların çalışma prensibi buydu. Bu yöntem şimdi otomobillerde de kullanılmaya başlandı.)

2. Şanzımanın uzun oranlı bir “en yüksek vites”e sahip olması ve “son dişli”’nin uzun oranlı ayarlanması: Downsizing’in başarılı çalışması için hızlanmaların yanında stabil sürüşlerde de motorun düşük devirde tutulması gerekiyor. Otomobil ideal (yasal ve ekonomik) sürüş hızlarında (90-110 km/h) ne kadar düşük devirde hareket ederse o kadar verimli oluyor. BMW 316i (E90) 6 ileri otomatik 2.000 devir’de 90 km/h yapıyordu, BMW 316i (F30) 8 ileri otomatik 2.000 devir’de 110 km/h yapıyor. Artık daha düşük devirde daha yüksek hıza ulaşmak mümkün, ya da daha düşük devir çevirerek eskinin aynı hızlarında yolculuk yapmak mümkün. Daha düşük devir daha düşük tüketim anlamına geliyor. Aynı zamanda gürültü düzeyini düşürüyor. Motorun ömrünü uzatıyor.

3. Motorun torkunu düşük devirde üretmesi: Daha düşük devir çevirerek, daha yüksek hızları istiyoruz. Üstelik bu düşük devir bantlarında, çekiş gücü kaybı yaşamadan, vites düşürmeden hızlanmak ve hatta rampa tırmanmak istiyoruz. Çünkü tasarruf için uzun oranlı bu şanzımanların torkunu düşük devirde üreten bir motorla kombine edilmesi gerekiyor. Atmosferik motorlarda bu mümkün değildi, hızlanmak için viteslerle oynamak ve aracı devirlendirmek gerekiyordu. Çünkü tork, motor devirlendikçe geliyordu. Yükselen devir de tüketimin artması anlamına geliyordu. “Turbo uygulanan downsizing motorlarda ise hiç mümkün olamaz” diyenler olacaktır. Böyle düşünenler “çünkü turbo boşluğu (turbo lag) var” cevabını verecektir. Ama öyle olmuyor. Devrim burada başlıyor. Downsizing motorlarda turbo boşluğu yok. Peki tasarruf iddiasındaki downsizing motorlarda bu nasıl oluyor? Onun cevabı da burada: TwinScroll