Motorlu taşıtlarda yakıt ekonomisi

Motorlu taşıtların çalışmasında temel madde yakıttır. Ulaşım masraflarının büyük bir bölümünü yakıt oluşturmaktadır. Bu nedenle yakıt en yüksek ekonomi ile kullanılmalıdır.

Otomobillerde yakıt ekonomisini etkileyen birçok faktör vardır. Bunlar taşıtın tasarımından, teknik durumuna, yol ve iklim şartlarından, sürücü deneyimine kadar çeşitli faktörleri içine alır . Ulaşım organizasyonu durumu da bunlara eklenebilir.

Her geçen gün taşıtların performansı, sürüş kolaylığı ve konforu artırılmaya çalışılmakta bunları sağlarken de yakıt ekonomisini en üst düzeyde tutmak için taşıtın toplam verimini yükseltilmeye yönelik çalışmalarda yapılmaktadır . Yüksek oktan, yüksek sıkıştırma oranı, geliştirilmiş yanma odası, geliştirilmiş ateşleme sistemleriyle daha fakir karışımlar ateşlenebilmekte yüksek verimli tork konvektörü ve aktarma organlarıyla sürtünme kayıpları en aza indirilmektedir. Ayrıca yol kalitelerindeki artış da önemlidir.

Belirli bir motor çıkış gücü için taşıt performansındaki artış motor kursu / kat edilen yol oranının büyümesi ile elde edilir . Bu motor büyüklüğü ve diferansiyel dişli oranının artırılmasıyla sağlanır . Genellikle performans düzeyi yükseldikçe yakıt ekonomisi düşer yani yakıt ekonomisi ve performans birbiriyle ters orantılıdır . 3 ve 4 silindirli motorlar ekonomi, bunun üzerindeki silindir sayısına sahip motorlar ise performans amaçlanarak üretilirler .

Genellikle küçük motorlu taşıtlarda (2000 cc'nin altındaki) diferansiyel dişli oranı büyük olduğundan, yüksek hızlardaki yakıt ekonomisi büyük motorlara göre daha düşük olur . Diferansiyel dişli oranının (ayna mahruti oranı) küçük olması arzu edilmesine rağmen yakıt ekonomisinin dışındaki birçok faktör dişli oranı seçimini etkiler.

Otomatik transmisyon ve hidrolik direksiyon taşıtlarda kullanım kolaylığını artıran sistemler olarak kabul edilebilir. Otomatik transmisyonda güç kaybı mekanik ve hidrolik olmak üzere iki grupta toplanabilir. Mekanik kayıplar genellikle sürtünmeden, hidrolik kayıplar ise pompalama ve tork konvektöründeki kaymadan kaynaklanır. Kayma ile meydana gelen kayıplar oldukça fazladır. Kayma konvektör yapısına, taşıt hızına ve iletilen momente bağlıdır.

Motor, aktarma organlarının özellikleri, taşıt büyüklüğü ve taşıt performans karakteristikleri konvektör yapısını etkiler .Düşük hızlarda kayma yüksektir bu da yakıt ekonomisini kötüleştirir. Yüksek hızlarda kayma oldukça azalır bu nedenle otomatik transmisyon,düz vites kutularına göre yüksek hızlarda üstünlük sağlayabilir.

Otomatik transmisyonlu bir taşıt motorunda tork konvektörü burulma titreşimlerini yok ettiğinden silindirlere daha fakir karışım gönderilebilir. Ayrıca tork konvektörü belli bir moment artışı sağladığından diferansiyel dişli oranı küçültülebilir.

Hidrolik direksiyon, taşıt hızı ne olursa olsun sabit bir motor momentiyle çalışır. Yüksek hızlarda motorun özgül yakıt sarfiyatı düşük olduğundan hidrolik direksiyonu çalıştırmak için gerekli moment motordan daha ekonomik bir düzeyde sağlanır. Böylece yüksek hızlarda hidrolik direksiyona giden kayıplar azalır.

Modern taşıtlarda klimalar gittikçe yaygınlaşmakta ve güvenli bir sürüş için ihtiyaç haline gelmektedir. Klimanın çalışması için gerekli moment sistemin kapasitesine, hava sıcaklığına ve taşıt hızına bağlı olarak değişir . Yüksek hızlarda hava akışının artmasından dolayı kondanser verimli çalışmaktadır (kondanser: kompresör tarafından sıkıştırılmış yüksek sıcaklık ve yüksek basınçlı soğutma gazından ısı alıp soğutarak bu gazı sıvı hale dönüştürmek için kullanılan klima elemanı). Dolayısıyla buna bağlı olarak da moment ihtiyacı azalmaktadır . Ayrıca yüksek hızlarda motor momenti daha ekonomik bir özgül yakıt sarfiyatıyla elde edilmektedir.

Yakıt ekonomisini etkileyen en önemli faktörlerden bir tanesidir.Bir taşıtı yatay yolda sabit hızda hareket ettirebilmek için taşıta karşı oluşan dirençlerden yuvarlanma ve hava dirençlerinin yenilmesi gerekir. Yuvarlanma taşıt ağırlığının bir fonksiyonudur. Taşıt büyüklüğü ile birlikte taşıtın ağırlığı da artacağından yuvarlanma direncide bunlara paralel olarak doğru aranda artar.

Hava direncini yenmek için gerekli olan güç taşıt hızı, taşıtın kesit alanı ve hava direnç katsayısına (cd) bağlıdır. Taşıt büyüklüğü kesit alanla doğru orantılı olduğundan hava direncini yenmek için gerekli olan güç taşıt büyüklüğü arttıkça artacaktır bu da yakıt ekonomisindeki %15-20'lik değişime eşdeğer bir artış demektir.Yüksek hızlardaki yakıt ekonomisindeki hızlı kötüleşme taşıtı hareket ettirebilmek için gerekli gücün, hızın küpüyle doğru orantılı olarak artmasından kaynaklanır . Hava direnç katsayısı taşıtın aerodinamik yapısına bağlıdır . Bu da yüksek hızlarda hava direncinin önemli ölçüde artmasına neden olur.

Sonuç olarak yüksek hızlarda performansın, taşıt kullanımını kolaylaştıran sistemlerin ve taşıt konforunun yakıt ekonomisine etkisi çok fazla değilken taşıt ağırlığının önemli bir etken olarak karşımıza çıktığını görüyoruz.

Çalışma (işletme) şartlarıda yakıt ekonomisini önemli ölçüde etkiler. Motor ayarlarının düzensiz olması yakıt tüketimini artırır. Düşük motor soğutma suyu sıcaklığı ısı kaybını azaltacağından verim düşer, bunun yanı sıra yakıt silindirlere daha büyük zerreler halinde gireceğinden yanma verimsizleşir. Aktarma organları dişlileri ve yataklarındaki aşırı sürtünmeler, fren sıkılığı, lastik hava basınçlarının düşüklüğü, ön düzen ayarsızlığı ve alternatöre binen yük gibi faktörler toplam direnç kuvvetlerini artıracağından yakıt sarfiyatı da artacaktır.

Bahsedilen faktörlerin dışında ulaşım organizasyonu, değişken olan trafik ve iklim şartları yakıt sarfiyatını artıracaktır. Bunlara rağmen iyi bir araç bakımı, dikkatli bir sürüş alışkanlığı önemli ölçülerde yakıt sarfiyatını azaltacaktır.

Sürücü deneyimine göre taşıt kullanımı değişir. Özellikle bu farklılık vites değiştirme zamanlarının seçiminde olur. Aynı taşıtın değişik sürücülerle kullanımında %10 az veya fazla fark görülebilir.