Bir Otomobili Modifiye Ederken Dikkat Edilmesi Gereken Hususlar
araba modifiye ederken dikkat edilecek hususlar, markasından bağımsız olarak otomobil tutkusuna sahip yurdum insanlarının çoğunun dikkat etmesi gereken hususlardır.
karakter, eğitim düzeyi, empati yeteneği gibi kavramların tutkularla direkt bir ilişkisi yoktur ama tutkuların dışarıya yansıtılma şekli bu kavramların filtresinden geçtikten sonra mümkün olabilir. bunun örnekleri trafikte her gün görülür.
trafik kuralları, motorların gücüne, araçların sürtünme katsayılarına göre değil bir arada yaşayabilmenin getirdiği kurallara belirlenir. bu kuralların denetimi ve yerleşik kültürün içinde gelişen trafik akış şekli de teker teker bu kültürün ağırlıklı ortalamasının bir sonucundan başka bir şey değildir. kısacası trafik kurallarına lütfen uyun, kuralları sorgulasanız da uyun sorgulamasanız da uyun.
gelelim modifikasyon konusuna
bunu öncelikle araç içi konfor ve lüks ile temel preformans olarak ikiye ayırabiliriz. aracın aküsünün üzerine aşırı bir yüklenmeyi kolay kolay yapamazsınız. bu nedenle, sportif koltuklar ya da koltuk ısıtma/soğutma, masaj yapma, dokunmatik ekranlar, navigasyon, el hareketlerini algılayan kontrol sistemleri gibi değişik oyuncakları eklemeniz aracın temel sürüş dinamiklerine direkt olarak etki eden sistemler olmayacağından dolayı kendi zevkinize göre yapmanız da bir güvenlik açısından bir sakınca yoktur. ama değiştirdiğiniz ses sistemini göstermek için camlar açık son ses gitmeniz etrafa rahatsızlık verir ki bu da başta değindiğim karakter konusunun bir sonucudur.
alt sistemleriyle otomobil bir bütündür. modifikasyon bu bütünlüğü bozacağından dolayı yapılan bir değişikliğin otomobilin geneline olan etkisini incelemek gerekir. mesela türkiye'de genelde sayıları az olsa da, akıllı bir modifikasyoncunun öncelikle aracın yürür aksamına, sonra fren sistemine ve en son güç grubuna yatırım yapması gerekir. insanlar ise genellikle bunun tam tersini yaparlar.
örnek
aldığı aracın performansını geliştirmek isteyen arkadaşımız chip tuning ile motorun çıkış gücünü artırıyor. yani yazılımsal bir değişikliği donanıma hiç dokunmadan hayata geçiriyor.
varan 1
termodinamiğin kuralları tartışmaya açık değildir. o motoru o araca koyan, o motorun çalışma prensibini o motor için geliştiren mühendis ekibi, güvenlik, dayanıklılık, yakıt tüketimi, performans gibi birçok kriteri göze alarak tasarımı yapmıştır.
varan 2
kaput altı yerleşiminde soğutma sistemi ile motor şanzıman ikilisi bir uyum içinde çalışmak zorundadır. motorlar geliştirilirken öncelikle baz motor geliştirilir. motor silindiri içinde yakıt hava ile karıştırılarak yakılır. bugün birçok araçta gaz pedalında siz direkt olarak silindirlere gidecek olan yakıt miktarını kontrol edersiniz. tabii bazı araçlarda bu duruma ek olarak havanın debisi de kontrol olarak mümkündür ama ben pek hatırlamıyorum.
lisedeki kimya derslerinizi hatırlayın. havanın yakıt ile yanması belli bir stokiyometrik oran gerektirir. yakıt tipine göre değişmekle birlikte bu oran yaklaşık olarak 14.7'dir. yani 1 gram yakıt için 14.7 gram hava ile teorik olarak tam yanma sağlanır. motorun içine giren havanın debisi ise motorun devri ile birlikte yükselir.
dolayısıyla devir yükseldikçe eğer tam yanma sağlanıyorsa daha fazla yakıt gönderilebilir ama bunun bir limiti vardır. o limit de, atmosferik motorlarda reaksiyonun gerçekleşme süresidir. 4 zamanlı bir içten yanmalı motorun 3600 rpm'de çalıştığını düşünün. saniyede altı devir eder, bu da bir devir için 0.16 saniye demektir, bu da yanma reaksiyonu için elimizde 0.04 saniye zaman var demektir.
devri iki katına çıkardığınızı düşünün, bu süre 0.02 saniyeye düşer, 3 katında 0.013 saniye yapar. kimyasal reaksiyonun hızı ise havanın basıncı ve sıcaklığı ile gönderilen yakıt damlacıklarının yüzey alanı, genleşme süresi ve moleküler çarpışma hızının bir fonksiyonudur.
bazı araçlara nitro sistemi eklenir. bunun nedeni stokiyometrik oran ile oynayabilmektir. havada 1 mol oksijene karşılık 3.76 mol moleküler azot gazı bulunur. azot yanmadığı için yanma sonucu açığa çıkan enerjinin kaynağı oksijendir. silindire oksijen yoğunluğu daha yüksek bir gaz gönderirseniz, daha çok yakıt yakabilirsiniz. böylece aynı devirde daha yüksek tam yanma verimi elde edilir. ama pek tavsiye edilmez motorun ömrünü kısaltır.
bu nedenle bir yerden sonra, devri artırdıkça yanma reaksiyonu için ayırdığınız süre reaksiyonun gerçekleşmesine yetmeyeceğinden dolayı içten yanmalı motorlar belli bir devir bandında çalışırlar. dizel yakıtın yoğunluğu benzinden yüksek olduğu için dizeller benzinli motor kadar devir çeviremezler çünkü tam yanma için daha uzun sürelere ihtiyaç duyarlar. ama dizel yakıt benzinden daha çok enerji yoğunluğu içerdiğinden dolayı da, reaksiyonun sonucunda daha çok enerji açığa çıkar ki bu da düşük devirde daha yüksek tork demektir.
çevrimin farklılığı yüksek sıkıştırma oranına izin verdiği için de dizel motorun termal verimi daha yüksek tüketimi ise daha düşük olur.
baz motor prensip olarak budur ama hiçbir motor baz motor olarak piyasaya sürülmez. bunun temel nedeni sürüş dinamiğini kontrol edilebilir bir aralığa sokmaktır. motorun ürettiği güç torkla devrin çarpımıdır. bütün motorların tork devir eğrileri ise belirli bir maksimum tork değerini bir devir aralığında sunar. bu o motorun ecu ile kontrol edildiği aralıktır. aracı hızlandıran etken torktur. eğer baz motordaki gibi torku salarsanız her devir ayrı tork üretir ve kontrol zorlaşır. yan etmenler arasında tabii emisyon gibi konular da vardır.
atmosferik olmayan baz motorlarda turbocharger sistemi de baz motorun performansını etkileyeceği için yukarıda atmosferik olarak ayırdım. ama günümüzdeki teknolojilerle yüksek devirlerdeki turbo-choking ve alt devirlerdeki turbo-lag sorunları artık hemen hemen aşılmıştır. detaylı bilgi için (bkz: #58368029)
kısacası baz motorun özellikleri, bir kalibrasyon ekibi tarafından motorun çıkış tork ve gücü kontrol edilerek o araca yerleştirilir. çünkü bir modifikasyon diğer alt sistemleri de etkiler.
varan 3
araca chip tuning ile yeni bir algoritma yükleyen arkadaşımız aracın soğutma sistemine, şanzımanına ve diferansiyeline hiç dokunmamış olsun. temel olarak yapılan şey gaz pedalının silindirlere yakıt gönderme algoritmasını değiştirmektir. artık silindirlere daha çok yakıt gidiyor. tabii ki farklı modları olabilir. tersine chip tuning ile yakıt tüketimini de düşürebilirsiniz ya da yakıt miktarını düşük pedal konumunda normalden düşük, kök gazda normalden yüksek de yapabilirsiniz.
daha çok yanma sonucu artık motor daha fazla güç üretiyor ama arkadaşımız motorun soğutma sistemine herhangi bir güçlendirme yapmadı. daha fazla güç demek, daha fazla ısı üretimi demektir. bu da daha fazla ısının motordan atılması gerekiyor demektir. eski güçlere tasarlanmış soğutma sistemi motoru yeteri kadar soğutamazsa ne olur?
şanslıysanız motor hararet yapar. bunun süreklilik kazandığını görüp soğutmada sıkıntı olduğunu görürsünüz. şanssızsanız, motor hararet yapmaz. motor bloğu daha yüksek sıcaklığa maruz kaldıkça bloğun ömrü kısalır. termomekanik mukavemeti düşer ve blok thermal fatigue nedeniyle çatlar.
varan 4
araçların şanzımanları da motordan çıkacak güce göre tasarlanmıştır. motorun gücünü sadece yazılım ile veya soğutma sistemi geliştirmeleriyle beraber güçlendirdiğinizde ama şanzımana dokunmadığınızda iki sorun ortaya çıkar.
birincisi, şanzımanın üreteceği ısı aktardığı torkla orantılıdır özellikle düşük viteslerde şanzıman yağı daha iyi soğutulmalıdır. soğutma sistemi modifikasyonu sırasında bu da dikkate alınmalıdır. aksi takdirde, özellikle dsg şanzımanlarda normal kullanımda da yaşanan, soğutma eksikliği nedenli cep yakan sorunlar yaşanır. zaten aracınızın şanzımanı 7 ileri dsg ve motor hacmi 1.6 ve aşağısıysa modifikasyona şanzımanı değiştirerek başlayın bence.
ikincisi, şanzıman dişlilerinin özellikle düşük vites dişlilerinin de bir yorulma ömrü vardır. yüksek tork ve sık kök gaz kullanım motor çıkış gücü yükseltildiğinde bu ömrün dışına çıkararak vites kutusunda kırılmalara yol açabilir. motora modifikasyon yaparken şanzımanın kaç newtonmetre torku kaldırabileceğini araştırmak gerekir.
varan 5
hadi diyelim soğutmayı elden geçirdik, şanzımanın da limitlerinde kaldık orada sorun yaşamıyoruz. ama o da ne? aracı tasarlayan aptal mühendisler o araca lastik seçimini kendi hesapladıkları motor şanzımanın çıkış tork değerlerine göre yapmasın mı?
valla bu mühendislerin yatacak yeri yok. sen kök gaz kalkarken o ivmeyi düşük viteste hissetmek istiyorsun ama araç patinaja düşüyor. bu konudaki detaylı inceleme için (bkz: #92281109)
bu sefer de bizim chip tuning yapan arkadaşımız niyet etti jant ve lastik kombinasyonunu değiştirmeye. yanak kalınlığı düşürülerek jant çapı büyütüldü. böylece lastiklerin taşıyabileceği maksimum tork değeri, tabii bu yola da bağlı, yükseldi. artık kök gaz kalkıyorken patinaja da düşmüyor. aracının 0-100 km/h hızlanması ise belki 3-4 saniye daha iyileşti.
buna ek olarak aracın yol tutuşu da iyileşti artık virajlara daha yüksek hızla ve güvenli bir şekilde girebiliyor. ama bu arkadaşımız maalesef türkiye'de yaşıyor ve türkiye'de yolların hali içler acısı çünkü çok fazla çukur ve tümsek var. düşürülen lastik yanak kalınlığı aracın darbeleri sönümleme becerisini aşağıya çektiği için artık amortisörleri daha çok yoruluyor. yani amortisörün ömrü kısaldı.
buna ek olarak daha az sönümlenen darbeler, bozuk yolla birleşince aracın porya bilyasına daha fazla yük binmesine neden olmaya başladı. yani yakında onlar da gidici çünkü aracı tasarlayan gerzek mühendisleri bizim arkadaşımızın chip tuning yapacağını öngöremeyerek düşük motor gücü için tasarlanmış bilyalarla ve amortisörle tasarım yapmışlar.
varan 6
bizim arkadaşımız bu aracın fren sistemini de hiç düşünmemiş çünkü önemli olan motor gücü önemli olan 0-100 km/h hızlanma süresi gerisini at çöpe gitsin. daha güçlü motoru koyduğu aracı artık daha yüksek hızlara çıkabiliyor. trafikte gönlünce makas atabiliyor, insanların hayatını tehlikeye atabiliyor. ama bir sorun var frene basınca araç durmuyor.
çünkü frenin üreteceği basınç eski motorun verilerine göre tasarlandı. bu gerizekalı mühendisler orada belki dört silindirli bir balata kullanıldı, belki hidrolik basıncı yetersizdi kim bilir? bunun getireceği iki sorun var aslında.
ilki durma mesafesinin artmasıdır. araç artık daha uzun mesafelerde ancak durabilmektedir. hadi siz bunun farkında olarak aracı kullanıyorsunuz ve genel takip mesafesini buna göre kurguluyorsunuz diyelim, hiç sanmıyorum ama diyelim.
ikinci sorun, aşırı hız nedeniyle frene basma sıklığının artması sonucunda disklerin daha çabuk ısınması sonucu frenlerin tutmamasıdır. bu nedenle bazı performans araçlarında fren diskleri delikli tasarlanır. buradaki amaç diskin yüzey alanını artırarak ısının atılmasını kolaylaştırmaktır. tabii bu da beraberinde mekanik mukavemetten feragat etmek anlamına geleceğinden dolayı daha kaliteli disk malzemesi ve işçilik yani para gerektirir.
kısacası, buradaki arkadaşın yaptığı chip tuning'in başına açabileceği sorunları aşağıda yazdım. "açacağı" demiyorum çünkü aracın farklı alt sistemlerinin tasarım limitlerini bilmeden konuşmak mümkün değil.
bu sorunlara gelecek olursak
1) yetersiz soğutma kaynaklı motor ömrünün kısalması
2) şanzımanın yetersiz soğutulması ve/veya dişlilerin mekanik mukavemetinin aşılması
3) lastiklerin patinaja düşmesi nedeniyle değiştirilen jant ve lastiklerin hem süspansiyonda, hem de poryalarda yol açacağı sorunlar
4) fren sistemine dokunulmaması sonucu aşırı ısınan veya durma mesafesinde yetersiz kalan frenler
en başta da dediğim gibi modifikasyona karşı değilim ki kendi aracım için ileride ben de bir şeyler yapmayı düşünüyorum.
bu işe girecekseniz şunları yapmanız gerekir
(tabii ki, öncelikle çıkacağınız maksimum güç ve tork değerlerini belirledikten sonra)
1) yürüyen aksamın modifikasyonu: yani daha iyi amortisörler, daha güçlü porya bilyaları, daha sert süspansiyonu taşıyabilecek bir alt takım
2) ısınma sorunu yaşamayacak daha kısa durma mesafesini mümkün kılan fren disk ve balataları
3) daha yüksek torku kaldırabilecek bir şanzıman, debriyaj sistemi ve gerekirse şanzıman dişlileri
4) motorun daha yüksek güçlere çıkmasına izin verecek bir daha geniş alana sahip bir radyatör ve hatta gerekirse daha güçlü bir soğutma pompası, bazıları tamamen elektrikle sürülen ve kontrol edilen sistemlere geçti böylece pompa devri motor devrinin bir fonksiyonu olmaktan çıktı bunlar güzel şeyler
5) yeni soğutma sisteminin izin verdiği ve kaput altı yerleşime sığacak daha geniş alanlı bir intercooler
6) tüm bu değişimlerden sonra motorun çıkış gücünü iyileştirecek olan chip tuning uygulamalarına başlamak.
yazının en başında dediğim gibi, salak modifiyeci önce motora girişirken kafası çalışan modifiyeci motoru en sona bırakandır. siz önce o motoru taşıyabilecek olan altyapıyı geliştirmelisiniz.