MHEV plus hibrit teknolojisi nedir ve nasıl çalışır? Audi bunu yeni A5 ve Q5 modellerinde sunuyor.

Birkaç yıl önce, Audi, MHEV hafif hibrit teknolojisine en çok yatırım yapan üreticilerden biriydi. Dört halkalı marka, bu teknolojiyi 2017 yılı civarında hem TDI hem de TFSI motorlarda sunmaya başladı ve içten yanmalı motorlu modellerinin neredeyse tüm gamına yaydı. Hatta iki farklı MHEV sistemi geliştirildi: 4 silindirli motorlar için geleneksel 12 voltluk elektrik sistemine dayanan daha basit bir sistem ve 6 ile 8 silindirli motorlar için, bu kez 48 voltlu bir başka sistem.

Standart MHEV sistemi şöyle çalışır

Temelde, birçok başka üreticinin de kullandığı ve Audi’nin güncel gamındaki birçok modelde hâlâ kullandığı bu hafif hibrit sistem şu şekilde çalışır. İngilizce kısaltmasıyla BAS olarak adlandırılan bir marş alternatörü, bir kayışla motorun krank miline bağlıdır. Su soğutmalı bu alternatör, içten yanmalı motora ek tork sağlayabilir -Audi’de 48 voltluk sistemle yaklaşık 60 Nm’ye kadar- veya yavaşlama ve frenleme evrelerinde enerji geri kazanabilir (12 kW’a kadar); bu enerji sistemin bataryasında depolanır.

MHEV sayesinde araç, belirli evrelerde serbest rotasyon (coasting) modunda motoru kapalı olarak ilerleyebilir ve bu da yakıt tasarrufu sağlar. Birinci nesil bu sistemi olan Audi modellerinde bu süre, sürücü gaz pedalından ayağını çektiğinde ve hız 55 ile 160 km/h arasındayken en fazla 40 saniye olabilir. Sistem, bataryada depolanan enerji sayesinde tüm elektrikli tüketicilerin motor kapalıyken de çalışmaya devam etmesini sağlar. Aynı nedenle MHEV’in bir başka avantajı da start-stop’un etkinleştirilebilmesi ve araç tamamen durmadan önce motorun kapatılabilmesidir. Bu durumda Audi bunu yaklaşık 22 km/h’den itibaren yapar.

BAS yalnızca alternatör gibi çalışmakla kalmaz, serbest rotasyon evresinden veya duruştan sonra motoru yeniden çalıştırmayı da üstlenir. Bunu, motor yağı soğukken ve daha yüksek marş torku gerektiğinde yalnızca ilk çalıştırma için kullanılmaya devam eden geleneksel dişli marş motoruna göre daha yumuşak bir şekilde yapar. Ayrıca sert hızlanmalarda BAS, içten yanmalı motora ek itiş gücü de sağlayarak kullanım keyfini artırır. Ancak standart MHEV ile bu alternatör işlevi gören elektrik motoru tekerlekleri tek başına hiçbir zaman hareket ettiremez; yani araç hiçbir zaman elektrikli modda hareket edemez.

Audi söz konusu olduğunda MHEV teknolojisi 12 ve 48 voltta aynı şekilde çalışır; tek fark, 12 voltluk sistemde serbest rotasyon evrelerinin, çıkış gücünün ve yakıt tasarrufunun biraz daha sınırlı olmasıdır.

A5 ve Q5 için MHEV plus: neredeyse “gerçek” bir hibrit gibi

Şimdi Audi, MHEV sistemini geliştirdi ve Premium Yanma Platformu olarak adlandırılan yeni motorlar için, şimdilik yeni Audi A5 ve Audi Q5 modellerinde, daha yüksek bir elektrifikasyon derecesi sunan ve geleneksel hibritler gibi yüksek voltaj sistemleri kullanmayan MHEV Plus’ı kullanıyor.

Pratik açıdan bakıldığında en önemli fark, MHEV plus ile küçük bir elektrik motorunun çok özel durumlarda ve çok kısa süreler boyunca aracı tek başına hareket ettirebilmesidir; örneğin düşük hızda manevralar -park etme- veya bir kavşağa ya da kavşak dönel kavşağa yaklaşırken frenleme anına kadar aracın hızını koruyarak tüketimi düşürmek gibi. Ayrıca başka avantajları da vardır: MHEV plus’ın sağladığı ek tork daha yüksektir ve daha erken kullanılabilir, bu da hızlanmayı ve geri kazanımı iyileştirir. Frenlerde enerji geri kazanma kapasitesi de daha fazladır. Bir bakıma “neredeyse” gerçek bir hibrit gibi olduğunu söyleyebiliriz. En azından Toyota’in ilk hibritlerine benzer, ancak çok daha az karmaşık ve sofistike bir sistemle.

Daha basit MHEV sistemine kıyasla, MHEV plus performansı ve çevikliği daha fazla artırır, yakıt tüketimini ve emisyonları daha fazla düşürür. Yine de bunun, teknik olarak daha sofistike ve karmaşık olan geleneksel bir hibrit olmadığını vurgulamak gerekir; ancak giderek daha fazla üretici için oldukça geçerli bir çözüm. Nitekim Audi için şimdi yeni olan bu teknoloji, diğer markalarda ve hatta popüler modellerde uzun süredir kullanılıyor. Stellantis örneğinde olduğu gibi; grup çok benzer bir teknolojiye yatırım yaptı ve Opel Corsa’dan başlayarak sunuluyor; markanın, aslında hibrit olmasa da bu modeli Hybrid adıyla satmakta bir sakınca görmediğini de belirtmek gerekir.

Audi, A5 için 150 kW’lık 2.0 TDI motorda 0,4 l/100 km’ye kadar, 3.0 TFSI için ise 0,7 l/100 km’ye kadar tasarruf sağladığını açıklıyor. Bu rakamlar, resmi verilere göre daha basit MHEV sistemleriyle elde edilenlere çok yakın; yine de yeni A5’in daha büyük, daha donanımlı ve dolayısıyla daha ağır bir araç olduğunu belirtmek gerekir.

MHEV plus nasıl çalışır: güçlü bir ek jeneratör

Peki MHEV plus nasıl çalışıyor? Kayış tahrikli marş alternatörüne (BAS) ek bir elektrik motoru ekleyerek; Audi’in PTG olarak adlandırdığı, güç elektroniğini bünyesinde barındıran ve doğrudan şanzıman mili çıkışına monte edilen bir motor. Bu durumda PTG, 18 kW’a (24 CV) kadar güç sağlayabilir, 230 Nm’lik maksimum tork üretir ve frenleme sırasında 25 kW’a kadar enerji rejenere edebilir.

PTG yaklaşık 21 kg ağırlığındadır, sıvı soğutmalıdır ve 140 km/h’in üzerindeki hızlarda bir kavrama ile güç aktarma zincirinden ayrılır. A5 ve Q5 modellerinde yeni entegre fren kontrol sistemi, rejeneratif frenlemeyi hidrolik frenlerle birleştirerek rejeneratif frenlemeden en üst düzeyde yararlanılmasını sağlar ve sürücü iki sistem arasındaki geçişte herhangi bir fark hissetmez. Ek bir avantaj da, MHEV plus’ın iklim kontrolünün içten yanmalı motor kapalıyken bile kesintisiz çalışmasına olanak tanımasıdır; çünkü klima elektrikli kompresörünü doğrudan besler.

Burada, kayış tahrikli BAS alternatörü de motoru çalıştırmak ve bataryaya enerji sağlamaktan sorumludur; bu batarya lityum iyon yerine LFP tipindedir ve 1,7 kWh kapasiteye sahiptir. Sofistike bir kontrol yazılımı, aracın çalışmasını değerlendirir ve içten yanmalı motor, PTG ile BAS’ın nasıl etkileşime gireceğine karar verir; her zaman en düşük tüketimi elde etme hedefiyle. Dikkate alınan parametreler arasında gaz pedalının konumu veya şanzımanda seçilen mod bulunur; her durumda PTG’nin ayrıldığı hız ve 48 voltluk bataryanın şarj durumu (SoC) hedefi değiştirilir.

Dikkat edilmesi gereken bir nokta da, Audi’in A5 ve Q5 gamının tüm motorlarında MHEV plus sistemini kullanmamasıdır. Örneğin A5’te 150 kW’lık TDI motorlarda ve S5’in V6 TFSI motorunda bulunur, ancak Q5 gamında bu hibritleşmeye sahip olan 2.0 TFSI motorda yoktur.

Audi MHEV plus teknolojisi – Görsel galerisi