V-hot ve V-cold motorlar: çalışma prensibi, farklar, her sistemin avantaj ve dezavantajları

Muhtemelen bir zamanlar V-hot motorlardan bahsettiğini duymuşsundur; bunlara “Hot inside V” de denir veya Türkçe’de “sıcak V” motorları olarak anılırlar. Bir motorda “hot” ya da “sıcak” taraftan bahsettiğimizde genellikle egzoz sisteminin bulunduğu tarafı kastettiğimizi ve soğuk tarafın emme tarafı olduğunu söylersem, durumu kafanda canlandırabilirsin.

V-hot ve V-cold motor arasındaki farklar

Gerçekten de V tipi bir motorda iki silindir sıranın her birinin kendi “hot” (sıcak) ve “cold” (soğuk) tarafı vardır. Ve özellikle atmosferik motorlarda olağan olan, soğuk tarafları V’nin iç kısmında eşleştirip, sıcak tarafları dışarıda bırakmaktır. Bu sayede V’nin ortasına tek bir emme manifoldu yerleştirilebilir ve egzoz manifoldları V’nin kenarlarından motorun alt kısmına kolayca yönlendirilebilir.

Bu “V-cold” yapılandırması yalnızca atmosferik motorlara özgü değildir; turboşarj ile aşırı beslemeye de sorunsuz biçimde uygulanabilir. Bu durumda genellikle her silindir sırası için, V’nin dışında, motorun yan tarafında birer turbo şarj cihazı kullanılır. Hem benzinli hem dizel birçok V motor, bu “V-cold” şemasını izler.

Özellikle Audi RS 6‘yı (2008 yılındaki C6 nesli) hatırlıyorum; üstelik V10 TFSI motora sahipti. Aklıma gelmesinin nedeni, yüksek dış sıcaklıklarda “hızlı” sürüş yaparken ısıyı dağıtmakta ciddi sorunlar yaşayan bir araba olmasıydı. Ancak sorun doğrudan V’nin dışındaki turbo şarj cihazlarının yerleşimiyle ilgili değildi; motorun çok hacimli olması ve RS 6’nın motor bölmesinde her şeyin oldukça sıkışık olmasıyla ilgiliydi.

Nitekim 2012’de tanıtılan bir sonraki RS 6 nesliyle, 5 litrelik V10 TFSI’dan, çok daha kompakt olan 4 litrelik bir V8’e geçildi… ve artık egzoz tarafları ile turbo şarj cihazları V’nin içinde yer alan “V-hot” yapılandırmasına sahipti. Ancak bu, hiç de bir yenilik değil; Audi firmasının 80’li yıllarda Formula 1 tek koltuklu araçlarında zaten kullandığı bir çözümdü. Denediğim ilk V-hot motorlardan biri olarak, 2008 yılında ilk BMW X6 xDrive 50i’nin motorunu öne çıkarırdım. Tek bir egzoz manifoldundan beslenen iki Twin-Scroll turbo şarj cihazına sahip bir motordu. Diğer “hot” V8’leri de unutmamak lazım; örneğin Mercedes-AMG GT ya da ilk Porsche Panamera Turbo motorları. Nitekim bu videoda AMT-GT’nin V8 motorunu çalışırken görebilirsin.

https://www.youtube.com/watch?v=kkNKNYNFflw&t=81s

Neden “V-hot” motor daha iyidir?

Peki turbo şarjlı motorlar söz konusu olduğunda V-hot düzen neden daha iyi? Her şeyden önce, bildiğin gibi turbo şarj cihazlarını çalıştıran şey motorun egzoz gazlarıdır. Turbo şarj cihazları egzoz manifoldlarına ne kadar yakın olursa, gazların türbine ulaşmak için kat edeceği yol o kadar kısalır ve basınç, sıcaklık ve hız kaybı, yani egzoz gazlarının enerjisi, o kadar az olur. Böylece aşırı besleme sisteminin verimliliği artar ve turbo gecikmesi ya da turbonun tepki gecikmesi turbo-lag azaltılır.

Yalnızca bu bile oldukça önemli bir avantajdır. Ancak teknik ve hatta endüstriyel nitelikte başka avantajlar da var. Turbo şarj cihazları V’nin ortasında bulunan bir V-hot motor çok daha kompakttır; bu da motor bölmesine ek modüller yerleştirmek veya direksiyon, süspansiyon düzenini yapılandırmak için daha fazla esneklik sağlar. Ayrıca motorun “soğuk” ve “sıcak” bölümleri (tam da bu ifadenin hakkını vererek) daha net biçimde ayrılır. Öte yandan, bahsedilen kompaktlık sayesinde, bir “V-hot” motorun, turbolarının V’nin dışında olduğu bir “V-cold”a kıyasla daha geniş bir araç yelpazesinde kullanılması da daha kolaydır; çünkü “V-cold” daha büyük bir motor bölmesi gerektirir.

Bu “V-hot” yapılandırmasının beraberinde getirebileceği olası sorunlara gelince: Gösterildiği gibi, bunların hepsi aşırı yüksek sıcaklıklara dayanabilen malzemelerle ve su ile yağ soğutmalı intercooler ve soğutma sistemleriyle çözülebilir; bu sistemler sıcaklığın hassas biçimde kontrol edilmesini sağlar. Diğer olumsuz nokta, aşırı besleme sisteminin ağırlığının daha yüksek bir konuma yerleşmesidir; bu da genellikle kuru karter yağlama sistemleri kullanılarak dengelenir.

V-hot ve V-cold motorların görsel galerisi