Turbocharger’ın 100 Yıllık Hikayesi

100 yaşında olmasına rağmen turbo teknolojisi emisyon kontrolü ve tüketici ihtiyaçları ikileminin çözümünü sağlamaktadır. Avrupa, Amerika ve Asya’da çevreci hedeflere ulaşıma katkıda bulunurken, dünyanın dört bir yanındaki sürücülerin performans ihtiyacını da karşılamaktadır.

2005 yılı aynı zamanda Honeywell firmasının ilk turbosunun Caterpillar D9 Tractor’üne takılmasının 50 yıl dönümüdür. Alanında yaratıcı bir lider olan Honeywell geçtiğimiz 50 yıl içerisinde turbocharging teknolojisinin otomotiv sektöründe önemli yer edinmesinde kilit rol oynamıştır.

Turbo Teknolojisinin Erken Tarihi

1905 yılında Sulzer Brothers Araştırma ve Geliştirme’de baş mühendis olan Dr. Alfred Büchi ilk turbo için – bir axial kompresör, bir radial pistonlu motor ve müşterek şaft üzerinde bir axial türbinden oluşan bir güç ünitesi- patent başvurusu yapmıştır. 1911 yılında Winterthur - İsviçre’de deneysel bir turbocharger fabrikası açılmıştır. 1915 yılında Büchi ürettiği prototipin ile uçakların egzos gazından üretilen enerjinin yüksek irtifada kaybolan hava yoğunluğuna nasıl çözüm olabileceğini gösterdi.

1919 yılında General Electric’in Lepere Biplane yapımım Liberty model uçağa uyguladığı turbocarger sayesinde uçak bir rekor olan 10,092 metreye kadar yükselmiştir. Buna rağmen mühendislik dünyası uzun süre Dr. Büchi’nin manifolda uygulamalı - egzost gaz itişli icadının potansiyelini tam olarak anlayamadı. Ancak, İkinci Dünya Savaşında General Electric binlerce müttefik uçağına – özellikle B-17 Uçan Kale gibi yüksek irtifaya yükselen uçaklara - turbo ünitesi takarak bu değere şans verdi. Daha sonra Honeywell bünyesine katılacak olan Garrett Corporation bütün uçaklar için tamamen aluminyumdan yapılan intercoolerları imal ve ikmal ederek kendini teknoloji ve yeniliğe adamış bir küresel devin doğuşmunun temelleri atmıştır.

Turbolar Otomotiv Endüstrisine Giriyor

Turbochargerlı motor fikri 1930’larda dünyaca tanınmaya başlamıştı. Bunun bir öncüsü kompresörlü yarış otomobilleridir. 1938’de İsviçre’li Saurer firması ilk turbochargerlı kamyon motorunu üretmiştir.

1950’li yıllarda Honeywell’in turbocharging konusundaki ilk girişimleri, Caterpillar Tractor Co.’nun Garrett Co.’dan yüksek beygirli, ağır iş buldozer ekipmanları üretimi konusunda yardım istemesi ile başlamıştır. Bunun sonucunda T02 turbochargerı başarı ile denenmiş ve 1955 yılında D9 traktörü üzerinde T15 turbochargerı takılı olarak ilk kez piyasa çıkmıştır. Bu başarı Garrett Co.’yu AiResearch Industrial Departmanını kurmaya yönlendirmiş ve departmanın tek görevi turbo dizayn etmek ve üretmek olmuştur. Bu, modern otomotiv turbo çağında bir aşama olmuştur.

Otomotiv Turboları Olgunlaşıyor

Dr. Büchi turbocharging’in “babası” olmasına rağmen, Cliff Garrett bu teknolojiyi başka bir aşamaya taşıyarak otomobil sektöründe bu teknoloji için büyük bir pazar yaratmıştır. 1961’de otomotiv sektörü binek araba segmentinde ilk turbolu deneysel çalışmasını Garrett’in T05’inin takılı olduğu Oldsmobile F85 ile yaptı. Araç 1962’de piyasaya sürüldü.

Binek arabalarda 1970’li yıllar turbo endüstrisi için dönüm noktası olmuştur. 1975 yılında üzerinde KKK takılı olan Porche 911 piyasaya sürüldü. 1977’de ise 2 litre benzinli, turbo Saab 99, 3 litrelik bir motorla aynı performansı gösterince gözler turbocharger teknolojisine çevrildi. Bunu takiben sürücüye yakıt tasarrufu ve etkileyici sürüş avantajı sunan Mercedes 300 Turbo Diesel lanse edildi. Bir sene sonra Buick, 78 model Buick Regal ve Le Sabre sports coupelerin turbolu olacağını duyurdu. Son 20 yılda ise üreticiler model üzerine model üreterek binek araba motorlarına turbocharger teknolojisini yerleştirdiler.

1960 yılların sonunda ise Deere markası çiftlik traktörlerinde ilk kez Garrett turbochragerı kullanan firma oldu. İlerleyen zamanda Garrett T04 modeli, motor üreticileri tarafından daha iyi performans, yüksek tork ve yakıt verimliliği nedeniyle gittikçe daha çok kullanılır oldu. 70’li yılların ortalarında kamyon sektörü için gidilecek yol belliydi: Şu anda bütün ticari dizel araçlar birer turbocharger ile donatılmış bulunmaktadır.

Turbo – Modern İhtiyaçlara Hiç Bu Kadar Uygun Olmamıştı

Turbochargerlar, normalde kayıp gözü ile bakılan egzos gazı enerjisini (ısı ve sürat) kullanarak arç motorunun ürettiği enerjiyi tekrar değerlendirir. Sonuç olarak, turbochargerlı motorlar diğer motorlara göre belirgin yakıt fiyat avantajı sağlar. Bir turbocharger motora daha fazla hava ilettiği için yakıtın yanması daha kolay, düzenli ve temiz olur.

Benzinli araçlar için trend daha ufak hacimli motorlara kaymaktadır. Burada turbolar normal araçlardan %10-20 oranında daha verimli yakıt tüketimi sağlayarak CO 2 üretiminde azalmaya yol açarlar. Turbo dizelli araçlarda ise benzinli araçlara göre yakıt verimliliği 30-50% daha fazladır. Bu kazanımlar Avrupa, Amerika ve Asya’da artan emisyon standartlarına uyumu kolaylaştırmaktadır.

Geleceğe Bakmak

Modern turbochargerlar binek araçlarda dizel motor fikrine bakışı temelden değiştirmiştir. Teknoloji ilerledikçe dizele doğru bir kayma gözlenmektedir, ki şu anda neredeyse her 2 araçtan biri dizel motor taşımaktadır. Teknoloji ilerlemeye devam etmektedir. Yeni buluş olan dual-stage turbo teknolojisi sayesinde kamyonlarda çift turbo kullanılmış, böylece daha da verimli motor, daha az yakıt sarfiyatı ve düşük emisyon elde edilmiştir.

Gelecekte otomotiv endüstrisi daha da üstün özellik; nitelikli sofistike hava kumanda sistemlerine ihtiyaç duyacaktır. Turbo teknolojisi ileride artan tüketici ve çevre isteklerine cevap verebilmek için elektriğe ve bilgi işlem teknolojisi ile işbirliğine girmiştir.