Günümüzde araç kullanıcıları, performansa önem göstermekle birlikte yakıt ekonomisini de dikkate almaktadırlar. Kullanıcıların daha bilinçli kesimi ise bunların beraberinde, doğayı kirletmemek adına güzel ve önemli tedbirler peşindedirler. Bu hususa çözüm olarak günümüzde içten yanmalı motorlarda aşırı doldurma örneklerini görebiliriz.
İçten yanmalı motorlarda aşırı doldurma sistemleri, aracın verimini arttırmaya yönelik çalışırlar. Bu sistemler, yakıtın, yanma odasında daha yüksek oranlarda yanmasını, böylece dışarı atılan yanmamış yakıt miktarının azalmasını sağlar. Yani 1 birim akaryakıttan alınan enerji artar ve istenen enerji için gereken birim akaryakıt miktarı azalır.
İçten yanmalı motorlarda aşırı doldurma uygulamalarının en yaygın örnekleri, turbosarj ve süpersarjdır. Basit olarak, bu sistemlerin çalışma prensibi yanma odasına basınçlı(sıkıştırılmış) hava basarak yanma verimini arttırmaktır.
Turbosarj, esas olarak egzoz gazının basıncıyla tahriklenir ve aynı mil üzerine monte edilmiş iki adet türbin çarkından oluşur. Bunlardan birisi egzoz manifoltundan çıkan gazlar ile beslenerek ana mili döndürür. Milden hareket elde eden diğer çark, yanma odasına hava basarak işlemin gerçekleşmesini sağlar. Basit ve etkili bir sistemdir. Fakat bu sistem yeterli egzoz gazı basıncını elde edilemediği takdirde çalışamaz. Bu demektir ki sistemin devreye girebilmesi için belli bir motor devri gereklidir. Bu devir ortalama olarak 2500rpm dir. Sistem devreye girene kadar araç normal performans seyrinde çalışır ve sıfır rpm den set değerine kadar olan aralık ‘turbo boşluğu’ olarak anılır. Çalışmalar, sadece turbo sistemli bir araçta bu boşluğu mümkün oldukça düşük devirlerde setlemek yönündedir. Turbosarj sistemleri yaygın olarak dizel araçlarda kullanılsa da günümüzde benzinli araçlarda da rastlanılan örnekleri mevcuttur.
Süpersarj, direk krank milinden tahrik alan bir kompresördür. Krank mili devrine başladığından itibaren süpersarj devreye girer ve yanma odasına hava basmaya başlar. Bu sistemin boşluğu yoktur ve bu büyük bir avantajdır. Kompresörün krank milinden tahrik alıyor olması motoru bir miktar zorladığından, süpersarj sisteminin başlı başına sağladı yakıt tasarrufunu bir miktar düşürür. Bu sebeple günümüzde süpersarj ve turbosarjın birlikte kullanıldığı motorlar mevcuttur. Bahsettiğimiz turbo boşluğu boyunca süpersarj devrededir ve turbo yeterli basınca ulaşınca kendisi devreye girer. Bu sistem çok kullanışlı olup, aracın sürekli yüksek performans ve düşük yakıtta kullanabilirliğini sağlar.
Bu sistemlere, yardımcı bir sistem olarak intercooler sisteminden bahsedebiliriz. Intercooler turbo ile yanma odası arasında bulunan bir ünitedir. Basıncı artmış hava intercooler’a girer ve burada bir miktar soğutularak yanma odasına gönderilir. Bunun sebebi ideal gaz denklemi ve yoğunluk eşitliği ile açıklanabilir. Basıncı artan havanın sıcaklığı da artar ve ısınan hava genleşir. Hacim artışından dolayı ise yoğunluk azalır. Böylece yanma odasında, birim hacim başına düşen hava miktarı da azalmış olur. Intercooler havayı sabit basınçta soğutarak hacmi bir bir miktar düşürmüş olur ve yoğunluğu artırır.
Günümüzde araç alımı konusunda çok fazla çeşit ve alternatif mevcuttur. Dış görünüşten daha çok teknik detaylara önem verilmesi daha mantıklı olacaktır. Yeni bir araç alırken, aracın yakıt ekonomisi ve çevreye verdiği zararın minimum olması, atlanmaması gereken bir parametredir. Bu konuya teknolojinin getirdiği çözümler göz ardı edilmemelidir. Bu yazımda içten yanmalı motorlarda aşırı doldurma sistemleri hakkında bilgi verdim, diğer yazımda görüşmek üzere.