Formula 1 araçlarına hayat veren güç ünitelerinin nasıl çalıştığını bu haberimiz sayesinde anlayabilir ve hybrid motorların işleyiş prensibi hakkında bilgi edinebilirsiniz.



2014 YILINDA NELER DEĞİŞTİ !

Bilindiği üzere 2014 yılı itibariyle güçlü V8 motorlar tedavülden kalkmış ve onların yerini altı silindirli daha az güç üretip yakıt tüketiminde daha verimli olan V6 motorlar almıştı. Tabiki bu değişikliğin bir sonucu olarak araçların hızları da büyük oranda düşüş göstermiş ve yapılan diğer eklentiler yüzünden araçların çıkardıkları seslerde büyük oranda değişmişti.

Oluşan ses değişikliğini kimse önemsemezken V6 motorlara geçiş sebebiyle kaybedilen yüksek miktartaki beygir gücünün bir sonucu olarak pistteki araçların aşırı yavaş gitmelerini engellemek adına başka eklentilerin araçlara yerleştirilmesine izin verildi ve bu eklentiler sayesinde Formula 1'de kullanılan araçların teknojisi son derece gelişmiş seviyelere ulaştı.

Özetle araçlar 2014 itibariyle, pistte eskiden olduğu gibi sadece motor gücüyle değil, motor ve diğer yardımcı parçaların bir bütün halinde çalışması sayesinde itiş gücü elde edebiliyor ve bu yardımcı parçalara sırasıyla Turbocharger, MGU-H, MGU-K, ES ve CE deniliyor.

Haliyle tüm bu saydığım bileşenlerin ortak çalışması sayesinde araç pistte ilerlediğinden araca güç sağlayan ana bileşene "motor" kelimesinden ziyade artık "güç ünitesi" denilmeye başlandı. Şimdi güç ünitesinin tanımını yaptığımıza ve motorunda güç ünitesinin bir parçası olduğunu belirttiğimize göre gelin hep birlikte güç ünitesindeki ana bileşenlerden ve her birisinin ne iş yaptığından kısaca bahsedelim.

GÜÇ ÜNİTESİNİN PARÇALARI

V6 Motor: Her ne kadar Formula 1'de kullanılan versiyonu yüksek teknoloji ürünü olsa da bu birim bildiğimiz içten yanmalı bir güç üretim sistemidir ve bu sistemde yakıt 6 adet silindirin içersine püskürtülüp ateşlenir. Bu ateşleme sonucu oluşan patlama pistonları iter ve mekanik bir hareket sağlanır. Bu hareket krank mili sayesinde tek bir parçada toplanır ve bu mil yüksek hızla döner. Normal araçlarda bu dönüş birkaç farklı sistemden daha geçip aracın tekerlerine iletilir fakat Formula 1'de ise motor tekerlere dönüş kuvveti sağlaması ile birlikte başka bileşenlere de bağlıdır. Özetle V6 unitesi her ne kadar teknolojik olarak gelişmiş olsa da yinede basit bir değişle altı silindirli bir motordur.



Turbocharger: Motora atmosferik basıncın üzerinde hava vererek yani cebri doldurum yaptırarak daha küçük hacimli motordan daha yüksek güç alınmasını sağlayan, hareketini egzoz gazının dışarı çıkma basıncından alan bir çeşit pompadır. Türbin ve kompresör olmak üzere iki adet pervaneye sahiptir. Türbin egzoz tarafında, kompresör emme tarafında yer almaktadır. Egzoz gazının çıkma basıncıyla dönen türbin aradaki bağlantı milinin yardımıyla kompresör pervanesini döndürür. Bu sayede motor silindirine önemli ölçüde artan bir hava girişi sağlanır.

MGU-H: Basit bir deyişle MGU-H sistemi TurboCharger ünitesi ile birlikte çalışır ve gerektiği zaman eksoz gazının sıcaklığından elektrik üretirken gerektiği zaman turbonun daha hızlı dönmesini sağlar. Yani hem bir jenaratör hem de bir motordur.

MGU-K: Bu sistem fren yapıldığında arka tekerlerde oluşan kinetik enerjinin bir kısmının korunarak aracın içerisindeki diğer sistemlere aktarılmasını sağlar.

ES: ES sistemi kısaca diğer bileşenlerin ürattiği elektrik enerjisinin depolandığı ve istenildiği zamanlarda fren ve hızlanma konularında depolanan enerjinin kullanılmasına izin veren akıllı bir pil sistemidir.

EC: Bu parça ise oldukça karmaşık bir yapıda olan ve toplamda motor dahil altı parçadan oluşan güç ünitesinin dengeli ve ideal bir şekilde çalışmasını sağlayan bir nevi düzenleyici bilgisayar sistemidir.

Güç Ünitesi'nin içersindeki temel bileşenleri sözlük anlamlarıyla açıkladığımıza göre gelin şimdi bir örnek vererek baştan sona nasıl çalıştıklarını inceleyelim.



ARAÇLAR PİSTTE İLERLERKEN SİSTEM NE ŞEKİLDE ÇALIŞIR ?

Sizin de tahmin edebilceğiniz gibi araçların pistte ilerlemesini sağlayan itici gücün büyük bir kısmı aracın arka kısmında bulunan V6 motordan gelir. Yüksek performanslı motorun ürettiği güç çeşitli bileşenlerden geçerek tekerleklere aktarılır ve araçlar pistte çok kısa sürede çok yüksek hızlara ulaşırlar.

Ancak asıl hikaye tam olarak burada başlar çünkü az önce de bahsettiğim gibi F1 araçları gövdelerinde motor dışında pek çok diğer bileşenede sahiptirler. Bir pilot gaz pedalına bastığı anda V6 motor muthiş oranda bir güç üretir ve bunun bir yan ürünü olarak eksoz gazı denilen yakıt hava karışımı bir atık meydana gelir. Fakat aynı zamanda bu atık bir enerjidir çünkü hem yüksek basınçlıdır hemde oldukça sıcaktır.



Yollarda kullandığımız normal araçlarda bu atık direkt olarak eksozdan dışarı atılırken F1 araçlarında eksozun hemen arkasında yer alan Turbocharger unitesine gönderilir. Bu unite sayesinde eksozdan dışarı atılıp kaybedilecek olan enerjinin bir kısmı Turbocharger içindeki türbini döndürür.

Dönen türbin bir mil ile kompresör adı verilen bir parçaya bağlıdır ve bu parça dönen türbinden aldığı ivme ile dışardan havayı alarak çok daha basınçlı hale getirir ve tekrar motor bloğuna geri gitmesini sağlayacak boru sistemine gönderir.

Çeşitli iletim sistemleri sayesinde motora extradan verilen basınçlı hava motor silindirleri içerisindeki yanma odasında çok daha güçlü patlamaların olmasına sebebiyet verir ve haliyle motordan çıkan tork büyük oranda artar. Fakat hikaye burada da bitmez çünkü Turbocharger üniteside MGU-H bileşenine bağlıdır.

MGU-H bileşeni ise direkt olarak Turbocharger ünitesi ile birlikte çalışır ve güç üretimini eksoz gazından sağlar. Fakat Turbocharger'ın aksine MGU-H eksoz gazının basıncından ziyade sıcaklığından fayda sağlar ve hali hazırda oldukça sıcak olan eksoz gazı MGU-H ünitesinin içindeki bileşenler sayesinde elektrik gücüne dönüşür. Bazende MGU-H elektrik gücü üretmek yerine direkt olarak Turbonun daha hızlı çalışmasını sağlar.



Bildiğiniz üzere Formula 1 pistleri sadece düzlüklerden oluşmaz ve çeşitli açılarda pek çok virajlar içerir. Bu sebeple pilotlar gaz pedalını kullandıkları kadar fren pedalınıda kullanırlar. Bu kullanım sonucu gerek fren hidroliklerinden gerekse ısınan fren disklerinden arta kalan bir enerji ortaya çıkar ve bu enerji MGU-K sayesinde direkt olarak motora verilerek motor gücünde artış sağlanır ya da elektriğe dönüştürülerek ES sistemine gönderilir.

MGU-H elektrik üretme modundayken üretilen enerji ES adı verilen akıılı bir depolama sistemine aktarılır. ES bileşeni aslına bakarsanız son derece gelişmiş yapıda olan bir pil sistemidir ve elde edilen elektrik enerjisini sonradan kullanılmak üzere depolama vazifesi görür.

Güç ünitesinin son parçası olan EC ise tüm diğer karmaşık bileşenlerin bir uyum içersinde çalışmasını sağlar ve pilot aracının direksiyonunda bulunan bir tuş ile EC sistemi yardımıyla ES bileşeninde toplanan elektrik enerjisini devreye sokup araca belirli bir süre boyunca extradan 160 beygir güç kazandırır.

SON DETAYLAR

Elbette F1 araçları sadece Güç Ünitesi bileşenlerinden oluşmaz ve araç pistte giderken gerek soğutma birimleri, gerek kontrol düzenliyicileri, gerekse aerodinamik parçalar sayesinde performans dengeli bir şekilde piste aktarılır. Fakat aracın kalbi Güç Ünitesidir ve siz değerli okuyucularımız artık bu önemli ünitenin hem ne işe yaradığını hemde nasıl çalıştığını öğrenmiş bulunmaktasınız.

Ayrıca takımdan takıma motor dışında bu bahsettiğim bileşenlerin kullanım amaçları bazı farklılıklar göstermektedir. Mesela Mercedes takımı hali hazırda çok iyi bir MGU-H bileşenine sahip olduğu için kolay elektirik üretip bu bileşeni genellikle büyük boyutlu Turbocharger ünitesini hızlandırmak için kullanırken Ferrari daha çok dengeli bir yol izler ve pilleri doldururken MGU-H'e daha fazla bel bağlar. Öte yandan V6 motor dışında bileşenlerin araç içersindeki yerleri takımdan takıma oldukça fark gösterir ve her takım daha iyi olduğunu düşündüğü mimariyi kullanır. Hatta 2016 yılı itibari ile ufak yapıda bir Turbo Charger Ünitesi kullandığından Honda motorları düşük performans göstermektedir.



HABERİN SONU

Umuyorum ki kullandığım anlatım dili sizi sıkmamıştır çünkü aşırı derecede teknik detay içeren bir konu olmasına rağmen haberi hiç bir detayı atlamadan elimden geldiğince basit anlatmaya çalıştım. Bir parça karışık olabilir fakat Formula 1 araçlarının her bir civatası bile ayrı detaya sahipken daha basit anlatmam söz konusu olamazdı.

Bir dahaki özel haberde görüşmek dileğiyle hoşçakalın.

:::