Yazar Hakkında

17 Şubat 2021, 16:46

DENİZDE ELEKTRİK DEVRİMİ- 2. Bölüm

Motorların Arkasındaki Fizik

Her şeyden önce şunu söylememiz gerekiyor. Karada araç kullanmak ile denizde kullanmak arasında ciddi bir fark vardır. Otomobillerde en yüksek güç tüketimine ilk kalkış ve hızlanma sırasında ihtiyaç duyulur. Araç bu devreyi geçtikten ve belli bir hıza ulaştıktan sonra (ivmelendikten sonra), bu hızını muhafaza etmek için tekerleklerdeki ve sistemdeki öteki sürtünme kayıpları göz ardı edilirse esas olarak sadece rüzgâr direncine karşı koymak durumundadır. Dolayısıyla nispeten daha düşük motor devirlerinde ve daha az “tork”a ihtiyaç duyarak yoluna devam edebilir. Tam da bu nedenle otomobillerde şanzıman dediğimiz mekanizma bulunur. Hızlandıkça vites yükseltilebilir dolayısıyla daha az motor devri ve yakıt tüketimi ile aynı yüksek sürat muhafaza edilebilir (Tabi bir yokuşa vurmadığınız sürece).

Ancak bu denizde böyle değildir. Rüzgâr direncinin yanında aracın yol almasına karşı duran ciddi bir su direnci vardır ve bu hiç azalmaz. Tekne yol aldığı sürece direnç sürekli olarak sizi şiddetle engellemeye devam eder, motorlar da bu direnç ile baş etmek için sürekli yüksek miktarda tork üretmek zorunda kalır ve dolayısıyla daha fazla yakıt sarfiyatı kaçınılmaz olur. Yukarıdaki durumdan hareket edersek bir tekne sürekli olarak yokuş çıkıyor gibidir ve gene tam da bu sebeple deniz araçlarında vites koymak anlamlı değildir. Zira hiçbir zaman ikinci, üçüncü ve daha yüksek viteslere geçebilme şansı olmayacaktır. Şanzıman sadece basit bir devir değişimi (redüksiyon) ve ileri geri hareket değişimini sağlamak amacıyla kullanılır. Bu durumu hep aklımızın bir köşesinde tutmamız gerekir. Karada bir araca tahrik (itiş gücü) sağlamak ile denizde bir araca tahrik sağlamak arasında çok önemli bir fark vardır.

Dizel ve Elektrik Karşılaştırması

Şekil 1 İçten yanmalı makine tork ve güç/devir sayısı eğrileri

 

Fakat bu durum denizde dizel ve elektrik motorların karşılaştırmasını yaparken, motorların verimlilik değerleri farklı olduğu için bize bir avantaj da sağlar. Dizel ve diğer tüm içten yanmalı motorlar bugün bile en yüksek teknoloji ile en fazla %35-40 civarında iş üretebilirler. Yani harcadıkları enerjinin ancak %35’ini işe çevirebilirler. Bunun da temel sebebi öncelikle sistem içindeki kayıplar (ısınma, sürtünme vb.) ama belki daha önemlisi ideal tork üretimini ancak belli devir aralıklarında yapabiliyor olmalarından kaynaklanır. Bu her motor için farklı olabilir ve üreticiler bu değerleri grafik olarak verirler. Tipik bir içten yanmalı motorun güç, tork eğrileri Şekil 1 de görüldüğü gibidir. Devir arttıkça güç artar (kırmızı çizgi), güç arttıkça da tork artar ve belli bir devir aralığına ulaşıldığında (şekilde 2500-4500 RPM aralığı) en yüksek tork üretilmeye başlar ancak devir daha fazla artırılırsa hem tork hem de güç hızla düşmeye başlar. Diğer bir değişle makinenin nefesi tükenir dayanamaz. Oysa su direncinin havaya göre sürekli ve yüksek olmasından dolayı bizim denizde itiş gücü sağlamak için sürekli ve dengeli bir tork değerine ihtiyacımız vardır. Çünkü sürekli olarak yokuş çıkıyor gibiyizdir.

 

Şekil 2 Elektrik motor tork ve güç/devir sayısı eğrileri

 

Elektrik motorlarına gelirsek; elektrik motorları en alçak devirlerden itibaren yüksek tork değerlerine ulaşabilirler (Şekil 2). Diğer bir değişle motor düşük devirlerde de dönse yüksek devirlerde de dönse ilk andan itibaren motor için belirtilen maksimum tork üretilmeye başlar ve bu durum devir ve güç arttıkça uzunca bir süre devam eder (mavi çizgi). Ancak belli ve çok yüksek devirlere ulaşıldığında motorun nefesi kesilmeye başlar, güç üretimi düşmese de tork azalmaya başlar fakat hiçbir zaman içten yanmalı makinelerde olduğu kadar diplere vurmaz. Bu durum ise su üzerinde hareket ettirilmeye çalışan bir aracın sürtünme ve direnç şartlarında elektrik motor kullanımını güç ve tork bakış açısıyla ideal kılar. Tork ve güç üretimi bir yana, diğer bir parametre ise elektrik motorları dizel veya içten yanmalı motorlara kıyasla çok yüksek verimle çalışırlar. Kullandıkları enerjinin %90 ve üzeri değerlerde bir yüzdesini işe çevirebilirler.

Daha basit bir anlatımla; teknenizde şu an, örneğin 40 HP bir dizel motor kullanıyorsanız aynı işi çok rahatlıkla 20 HP bir elektrik motoru ile ve daha az enerji harcayarak yapabilirsiniz. Bunun yanı sıra elektrik motorları temiz çalışır ortalığı kirletmez, ses, koku, gaz çıkarmaz, bakımı kolaydır, suyuna bak, yağını değiştir, filtreleriydi, devir daimiydi oydu buydu ve bunun gibi angaryalar ile uğraşmak zorunda kalmazsınız.

Tabi hayat bu kadar güzel olsa şahane olurdu ama öyle değildir. Bu durumun temel sebebi ise elektrik motorların yakıtının elektrik olmasıdır.

 

Kaynakça:

https://theconversation.com/heres-why-electric-cars-have-plenty-of-grunt-oomph-and-torque-115356

https://www.oceantimemarine.com/diesel-electric-propulsion-is-this-a-safer-more-efficient-solution-for-your-vessel/

http://www.bergermaritiem.nl/hybridshippropulsion

https://www.aka-group.com/marine-power/aka-hybrid-propulsion/

 

Mehmet Özer

mail: myozer@gmail.com

 

2. Bölümün Sonu

(Devam Edecek)

 

 

Henüz yorum yazılmamış!

Yorum Yaz

500 adet karakter kaldı

MARMARA'YA İLK KEZ GPS İSTASYONLARI KURULUYOR

28 Haziran 2012

Marmara Denizi'nde en modern ölçüm teknolojisine sahip deniz altı deprem istasyonları, deniz altı elektromanyetik istasyonları ve ilk kez denizaltı GPS istasyonları kurularak 5 yıl boyunca ölçümler yapılacak.

Milli Sporcumuz Dünya Kupası Final Serisinde Dördüncü Oldu

12 Haziran 2018

Marsilya'da 3-10 Haziran tarihleri arasında düzenlenen Dünya Kupası Final Serisi'nde Milli sporcumuz Alican Kaynar dördüncülük elde etti.

Kadın Kaptan Atlantik Okyanusu'nu Tek Başına Geçmeyi Hedefliyor

10 Mart 2018

İzmirli avukat Güneş Özensoy, Atlantik Okyanusu'nu tek başına geçmeyi hedefleyen bir Türk kadın kaptan... Adliye koridorlarında hukuk mücadelesi verdiği sırada kapıldığı bir hayalin peşinden koşmaya ve denizci olmaya karar veren Güneş Özensoy, eşi Hakan Özensoy ile birlikte kendi atölyelerinde inşa ettikleri ve adını verdiği ''Güneş'' adlı tekneleri ile hayalini gerçeğe dönüştürdü.

ÜYE GİRİŞİ

Yazarlar

Facebook

BANNER

Aytaç Gıda

BANNER

Süper Wood Marin

BANNER

Şok Market - Her Hafta Sürpriz Fırsatlar

BANNER

Profesyonel Gemi Modelciliği

BANNER

Deniz Eskisi | Deniz Antikacısı | DenizEskisi.com

BANNER

Denizaşırı Kışkırtmalar İhanetler ve Tarihi Gerçekler

BANNER

Eskiler ve Antikalar

BANNER

plastmore.com Plastmore - Meant for more

BANNER

StatCounter