Ekşisözlük'te gezinirken 'agleonema' adlı yazarın subaru forester sayfasında paylaştığı engin bilgilerine denkgeldim. uzun sürdü ama bir çırpıda okudum ve saygı duydum. https://eksisozluk.com/subaru-forester--427185?p=5
subaru’nun boxer motorları 50, symmetrical awd çekiş sistemi ise 44 yaşında. japon üreticinin mühendisleri 1966 yılından beri karşı silindirli motorlarla, 1972 yılından bu yana da sürekli 4 tekerlekten çekiş sistemi ile yatıp kalkıyor. subaru kelimesi japonca’da pleiades (yani ülker) yıldız kümesi için kullanılıyor, üreticinin logosundaki parlayan 6 yıldız da bu yıldız grubunu temsil ediyor. subaru’nun yıldızının parlaması ve japon üreticinin boxer motorları ve çekiş sistemi ile yarım yüzyıldır yarattığı farkın geniş kitleler tarafından anlaşılması ise ancak 1990’ların ortasında bir gösteri arenasında, wrc’de olacaktı; subaru hakettiği prestije burada kavuştu. subaru şasisinin adalet, denge ve eşitlik konusunda söyledikleri forester’in karoserinde de eksiksiz olarak hayata geçmiş. burada mekanik mükemmelliğe ve yüksek zekaya sahip bir otomobil var.
fia’nın 1973 yılında organize etmeye başladığı wrc’nin (dünya ralli şampiyonası) ilk 10 yılı “sakin” geçti. ilk sezonun kazananı arkada uzunlamasına yerleştirilmiş 1.8 litrelik motoru ile arkadan itişli bir fransız otomobili, renault alpine a110 olmuştu. 730 kg’lik hafif şasi sayesinde 175 hp’lik motor şampiyonluğa yetmişti. açılışı renault yapmış olsa da, otomobillerin grup 4 olarak adlandırılan regülasyona göre hazırlandığı bu erken dönemin hakimi italyanlar oldu; 1982 yılına kadar fiat 131 abarth ve lancia stratos hf 3’er şampiyonluk kazandı.
1982 yılında grup 4 düzenlemelerinin yerini grup b kuralları aldı. yeni düzenleme şasi ve motorlar üzerinde çok az sınırlama getirdiğinden üreticilere sınırsız güç vaat ediyordu, homologasyon için 200 otomobil üretiminin yeterli olması da üreticilerin işini kolaylaştırmıştı. turbo ve kompresörserbestliği ile önceki grup 4 döneminde 200 hp olan güç seviyesi bu kuru karterli motorlarda 500 hp’nin üzerine çıktı. audi’nin 4 tekerlekten çekişli bir geliştirme otomobili olarak yarattığı ur-quattro (orijinal quattro) modeli ile yakaladığı başarı diğer üreticilerin de 4 tekerlekten çekişe yönelmesini sağladı ve arkadan itişli otomobillerin yerini 4wd araçlar aldı. ulaşılan güç seviyesi ve teknik kapasiteleri nedeniyle bu otomobillerin dönemi altın çağ olarak hatırlansa da bu dönem seyircilerin arasına dalan otomobiller, hayatını kaybeden pilotlar ve izleyiciler ile kayıtlara geçti. toprak zeminde bile 0-100 km/h hızlanması 3 saniyenin altında gerçekleşen araçların motorları artık şasilerin başa çıkamayacağı kadar güçlüydü. orantısız güce sahip lancia delta s4ve ford rs200 gibi otomobillerin ulaştığı sınır insan reflekslerinin önünde geçmişti.
trajik olaylar bu öldürücü otomobillerin ve grup b kurallarının sonunu getirdi. 1987 yılında getirilen grup a kuralları ve sınırlamalar ile artık kontrolsüz güç yerine akılcı güç’ün hakim olduğu bir dönem başlıyordu. yeni grup a kuralları ile beraber audi yarışmaktan çekildi, lancia yeni otomobili delta hf ıntegrale ile, ford ise escort rs cosworth ile bu yeni döneme uyum sağladı. bu dönem aynı zamanda japon üreticilerin wrc’de zirveye oynamaya başladığı dönem oldu: toyota celica gt-four, mitsubishi lancer evolution ve subaru ımpreza şampiyonluk ile bu dönemde tanışmıştır. güç çıkışı önceki grup b otomobillerine göre yarı yarıya aşağıya çekilmiş olsa da bu otomobiller şasileri ve teknolojileri ile daha hızlı olmayı başarıyordu.
bu dönemde mekanik zekası ile 1 otomobil ve 1 sürücü parlamaya başladı: subaru ve colin mcrae. britanya şampiyonu iskoç pilot 1991’de prodrive ile imzaladığı sözleşmeden beri bc kasa bir subaru legacy rs ile yarışıyordu, subaru’nun ilk yarış zaferi mcrae ve legacy ile 1993’de yeni zelanda’da geldi. ertesi yıl kuşak değiştiren legacy yerine etaplara ilk kez subaru ımpreza wrx sürüldü, 1995’de ise mcrae’nin ilk (ve tek) pilotlar şampiyonluğu ve subaru’nun ilk markalar şampiyonluğu geldi. bugün, kazandığı tek şampiyonluğa rağmen colin mcrae sürüş tarzı ile efsaneleşmiş ve adına bilgisayar oyunları hazırlanmış bir pilot olarak hafızalarda yer etti ise bunda sürüş tekniği kadar çıkış yaptığı subaru’ların da büyük payı vardır.
wrc subaru için bir vitrin oldu. yılların emeği, yılların birikimi, ve teknik anlamda subaru'yu farklı yapan herşey insanların önüne serildi. subaru'yu diğer üreticilerden ayıran kendine has özellikleri izleyicilerin gözüne sokuldu. ve bu, reklam filmleri, viral videolar ya da tanıtım footage'leri ile değil canlı olarak, asfalt ve toprak üzerinde, hem de bir yarış organizasyonunda yapıldı.
başarısı tescilli bu mirasın bugün finansal sahibi dünyanın en büyük otomobil üreticisi olan toyota. çünkü toyota, subaru’ları imal eden fuji heavy ındustries ltd’nin hakim ortağı durumunda. subaru hisselerinin %20’si 1999 yılından beri general motors’un elinde idi, toyota motor corporation bu hisseleri aşamalı olarak satın alarak şirketin en büyük ortağı haline geldi. bu bakımdan, en bilinen ve en yakın tarihli örnek dikkate alındığında; toyota gt86 ile subaru brz’nin birbirinin ikizi otomobiller olmaları da aslında bir tesadüf değil, her 2 otomobil de bir grup projesinin ürünü.
subaru’nun geçmişini başarılarla ören ve wrc’de fark yaratmasını sağlayan ise japon üreticinin nev-i şahsına münhasır özellikleri olmuştu. tüm subaru’ları eşsiz yapan bu altyapı forester’da da yaşıyor. sade karoser çizgileri altında gizlenen bu teknik miras otomobilin bagaj kapağı üzerinde dışa vurulmuş.
karoser
bagaj kapağı üzerindeki yazılar hiç bu kadar karizmatik görünmemişti. gerçekten de bu suv’un karoseri üzerindeki en etkileyici yer ne kaputundaki bombe, ne omuz çizgisi, ne de tampon altı muhafazası… karoserin en dikkat çekici yeri bagaj kapağı üzerini kaplayan ve otomobilin kimliği hakkında ipuçları taşıyan kodlar: sol tarafta symmetrical awd, sağda ise boxer diesel yazıları parlıyor.
symmetrical awd logosunda vurgulanan "simetri" ne anlama geliyor ve subaru’nun “awd” sistemi nasıl çalışıyor?
awd (all wheel drive) kısaltmasından anlaşılacağı üzere subaru’da çekiş gücü önden çekişli ve arkadan itişli araçlarda olduğu gibi sadece 2 tekerleğe değil sürekli olarak 4 tekerleğe aktarılıyor.
otomobili tekerlekler hayatta tutar, hatta tekerleklerin çok sınırlı bir yüzeyi hayatta tutar: otomobilin yol ile temas eden tek donanımlarının, yani tekerleklerin zemine her koşulda ideal şekilde tutunması gerekir. burada görevi de ilk süspansiyon sistemi üzerine alır. değişen yol ve yük şartlarında ideal tekerlek açılarının korunması için, yanal etkilere karşı koymak için, ve zemin darbelerini yönetmek için süspansiyon sistemi çalışır. maruz kaldığı darbe (tümsek, çukur, engebe) ile açısı bozulan bir taraftaki tekerleğin diğer taraftaki tekerleği etkilememesi ve sürüş kalitesinin artırılması amacıyla bağımsız süspansiyon sistemleri geliştirilmiştir. ancak hepsi bu değil. bununla bitmiyor. tekerleklerin tek sorumluluğu sadece yola tutunmak değil; tekerlekler aynı zamanda direksiyonun emirlerini yerine getirmek ve motorun çekiş gücünü de yola aktarmak zorunda. burada işler karışıyor.
önden çekişli otomobillerde ön aks hem direksiyon sistemini üzerinde taşıyor hem de motora bağlı; yani ön tekerlekler hem sürücünün direksiyon emirlerinden gelen yanal kuvvetlerle hem de motordan gelen doğrusal kuvvetler ile başa çıkmak zorunda. arkadan itişli otomobiller ise daha adaletli çalışıyor; ön aks direksiyonun yönlendirmelerini yola aktarırken, motordan gelen çekiş gücünü yola aktarma görevini ise arka aks üzerine alıyor. her 2 konsept de üretim maliyetinden sürüş özelliklerine kadar bir dizi olumlu ve olumsuz özellik ile beraber geliyor.
4 tekerlekten çekiş sistemleri ise güç aktarımında biraz daha önde. çünkü burada 4 tekerlek de motora bağlıdır ve güç aktarım görevi 2 tekerleğe yüklenmek yerine 4 tekerlek arasında dağıtılmıştır. diğer taraftan 4 tekerlekten çekiş sistemleri üretim maliyetini ve otomobilin ağırlığını da artırır, ağırlık artışı ise beraberinde performans kaybı, yüksek tüketim, yüksek emisyon gibi yan etkileri getirir.
olmak ya da olmamak: awd ya da 4wd
başlangıç için: awd (all wheel drive) ve 4wd (four wheel drive) çoğu zaman birbirinin yerine kullanılan kısaltmalar olsa da gerçekte birbirinden farklı anlamlara sahip. 4wd ya da 4x4 terimi 2 aksa sahip bir araçta motor torkunun aynı anda her 2 aksa birden aktarılabildiği çekiş konfigürasyonunu ifade ediyor. awd ise daha geniş bir terim; burada 4x4 yanında 6x6 hatta 8x8 araçlar da kapsanıyor: örnek olarak, 6 tekerlekli özel bir g serisi olan mercedes-amg g63 6x6 tam 3 aksa sahip ve bu 3 aks da motordan güç alıyor.
diğer taraftan aks sayısından bağımsız olarak “mekanik” yaklaşıma göre bu 2 terim arasındaki ayrım ise daha farklı: burada asıl amaç 2’den çok aksa sahip araçları bir kenara ayırıp 2 aksa sahip araçlarda (binek otomobillerde, suv’larda ve hafif ticari araçlarda) kullanılan awd ve 4wd sistemler arasında bir ayrım yapmak. her 2 sistem de motor torkunu 4 tekerleğe birden gönderebiliyor; her 2 sistem de aynı donanımlara sahip, hem awd’de hem de 4wd’de şanzıman çıkışında gücü ön ve arka aksa paylaştıran bir dağıtım merkezi (örnek olarak transfer kutusu), ve hem ön hem de arka aks üzerinde birer diferansiyel bulunuyor. merkezi transfer kutusu (transfer case) şanzımandan gelen gücü ön ve arka aks arasında paylaştırıyor. bu yaklaşıma göre ise awd ile 4wd arasındaki temel fark 4wd sistemlerde bulunan merkezi transfer kutusunun şanzımandan ayrı olarak high ve low olmak üzere 2 hız oranı sunması, yani çift hızlı olması ve bu 2 oran arasında geçişi sürücünün seçimine bırakmasıdır. bu özellik awd araçlarda ise yoktur.
high sürüş opsiyonu şanzımandan gelen çekiş gücünü değişiklik yapmadan direkt olarak akslara aktarırken 4wd araçların asıl farkını ise low sürüş (ağır devirde sürüş ya da takviye) opsiyonu yaratır. low (takviye) seçeneği şanzımandan gelen motor devrini ağırlaştırır, şanzıman üzerinde ters etki yapar, aracın aynı vitesteki hızı düşer, tekerlek hızları azalır, ancak lastiklere aktarılan çekiş gücü hızdaki bu azalma ile aynı oranda yükselir. takviye opsiyonu ağır arazi şartlarında, hareket etmenin zorlaştığı aşırı bozuk zeminlerde, kayalık arazide ve çok eğimli tırmanmalarda 4wd donanımlı aracı sürüşe uygun hale getirir, daha fazla kontrol sağlar; ayrıca yarattığı yüksek çekiş gücü sayesinde çok ağır yüklerin çekilmesinde de kullanılır (bu 2 oran high gear/low gear ya da high range/low range olarak da geçer).
4wd araçların orta konsolunda ya da kokpitinde bulunan ve üzerinde 4lo, 4hi, 2hi yazan kumanda ve şalterler işte bu işe yaramaktadır. buradaki 4lo sürüş opsiyonu yukarıda bahsettiğimiz ağır devirde sürüşü gerçekleştirir. 4hi aracı 4 tekerlekten çekişte tutar ancak şanzımandan gelen ve seçili vites oranıyla belirlenen motor hızını değiştirmeden tekerleklere iletir, tutunmanın azaldığı her türlü olumsuz zeminde kararlı sürüş sağlar. 2hi ise 4wd aracı 2 tekerlekten çekişli hale getirir, araç üreticinin tasarımına göre arkadan itişli ya da önden çekişli hale gelir. bu seçenek kuru asfalt gibi lastiklerin sağlıklı tutunduğu zeminlerde yapılan normal sürüşlerde kullanılır, torkun tek aksa aktarılması sonucu azalan sürtünme kayıpları ayrıca yakıt ekonomisi sağlar ve kullanılmayan aksta aşınmalar azalır. bazı transfer kutuları ayrıca otomatik şanzımanlarda olduğu gibi bir n (neutral) pozisyon da içerir.
bir de not: 4wd sistemleri yarı zamanlı 4wd ve tam zamanlı 4wd olarak 2 gruptur. yarı zamanlı 4wd (part time 4wd) sistemlerinde kullanıcı (yukarıda bahsedildiği gibi) aracı 2 çekerli durumdan 4 çekerli hale getirmek ve ağır devirde sürüşe almak için manuel olarak müdahale etme şansına sahipken tam zamanlı 4wd (ya da sürekli 4wd - full time 4wd) sistemlerinde iç mekanda bu kumandalar bulunmaz, merkezi transfer kutusu yerine ön ve arka aks arasında tork dağıtımını bir viskoz kavrama ya da 3. bir diferansiyel gerçekleştirir.
ya awd araçlar? yukarıda bahsettiğimiz tüm bu aktarma seçeneklerinin hiçbiri awd araçlarda yoktur, awd etiketli otomobiller ve crossover araçlarda ağır devirde sürüş imkanı sağlayan bir merkezi transfer kutusu bulunmaz. motorun çekiş gücü ise transfer kutusu yerine bir merkezi diferansiyel, bir viskoz kavrama ya da bir transfer kavraması tarafından ön ve arka aks arasında paylaştırılır.
awd sistemleri de tam zamanlı (sürekli) ya da yarı zamanlı (otomatik) olabilir. yarı zamanlı awd (otomatik awd) sistemleri normal sürüş şartlarında şanzımandan gelen motor torkunu sadece tek aksa gönderir (2wd), örnek olarak araç sadece önden çekişli olarak çalışır. çekişte olan ön aks tutunma kaybı ya da güç aktarımında zorluk yaşadığında motor torku arka aksa da gönderilmeye başlar (arka aksa aktarılan tork %50’ye kadar çıkabilir.) ön ve arka aks arasında bu tork paylaşımını geleneksel mekanik, hidrolik ya da elektronik bir sistem gerçekleştirir. bu yarı zamanlı otomatik awd sistemine sahip araçların gerçekte arazi yeteneği yoktur, bu donanım kaygan ve gevşek zeminlerde bir güvenlik unsuru olarak çalışır ve araç stabilitesini artırır. günümüzün crossover olarak sınıflandırılan hemen tüm araçlarının “4 tekerlekten çekişli” (!) versiyonları bu çalışma prensibine sahiptir.
tam zamanlı awd (full time awd) sistemleri ise çekiş gücünü her 2 aksa ve 4 tekerleğe sürekli olarak aktarır. bu özellikleri ile tam zamanlı awd sistemleri de tam zamanlı 4wd gibi çalışmaktadır; ancak bu sistem ağır arazi şartlarında kullanılmak yerine, ıslak/kuru, asfalt/toprak/buz/kum her türlü zeminde tutunma ve performansa hizmet etmek için geliştirilmiştir. tam zamanlı awd’lerde kullanılan şanzıman türüne göre ön ve arka aks arasında tork dağıtımını yapan farklı bir merkezi transfer birimi bulunabilir. bazı tam zamanlı awd araçlar orta konsoldaki bir düğme/şalter üzerinden sürücüye ön ve arka aksa giden tork oranını ayarlama ve sabitleme imkanı verir. subaru’nun symmetrical awd’si işte bu son gruba dahil olan tam zamanlı bir awd sistemi.
peki, subaru’nun sisteminde "simetri" nereden geliyor ve sistem nasıl çalışıyor?
symmetrical awd
4 tekerlekten çekişli otomobiller önden çekişli ve arkadan itişli örneklere göre daha yüksek stabiliteye ve daha fazla güvenlik rezervine sahip. motor torkunun 2 tekerlek yerine 4 tekerleğe birden aktarılması (daha doğrusu paylaştırılması) güç aktarımını kayıpsız hale getiriyor, otomobil kopmayacakmış gibi zemine tutunuyor. evet 2 çeker otomobillere göre üretimleri daha maliyetli; ilave donanımları ile daha ağırlar; artan ağırlık ve sürtünme ile hem tüketim ve emisyon değerleri hem de performans olumsuz etkileniyor; ve arkadan itişli bir otomobilin keyif katsayısı kesinlikle çok daha yüksek. ancak 4 tekerlekten çekiş sistemleri gerçekte güvenliğin bir parçası gibi çalışıyor: otomobillerin güvenlik donanımları aktif güvenlik ve pasif güvenlik olarak 2 grupta sınıflandırılır; örnek olarak abs bir aktif güvenlik donanımıdır, kaza şartlarının oluşmasını engellemek için çalışır; havayastığı ise bir pasif güvenlik donanımıdır, kaza kaçınılmaz olduğunda sürücüyü hayatta tutmak için çalışır. 4 tekerlekten çekiş sistemi ise hem aktif hem de pasif statüye sahip tek donanım, çünkü hem kaza yaratabilecek riskli şartları ortadan kaldırma hem de kaza kaçınılmaz olduğunda etkilerini en aza indirme kapasitesine sahip. otomobile kattıkları dikkate alındığında bu sistemlerin esp ile beraber en etkili güvenlik donanımı olduğunu söylemek mümkün. subaru da symmettrical awd ile vdc’yi birlikte çalışacak şekilde kurgulamış (vdc, subaru sözlüğünde esp’ye verilen isim)
tamam, “dört ikiden büyüktür”… ama her şey bununla bitmiyor. subaru’nun symmetrical awd sistemi herhangi bir 4 tekerlekten çekiş sisteminden daha fazla şey ifade ediyor. subaru, symmetrical awd tam zamanlı 4 tekerlekten çekiş sistemini ilk kez 1972 yılında ilk kuşak subaru leone’nin wagon karoseri altında kullandı. bu otomobil aynı zamanda subaru’nun 1980’lerde dünya ralli şampiyonası’na katıldığı ilk otomobil olacaktır, ancak leone tüm sezonda değil bazı yarışlarda yer aldı. bu otomobil 1992 yılında ımpreza adını alarak bugüne gelmiştir. o tarihten bu yana, yarım yüzyıldır “istisnasız” tüm subaru şasileri symmetrical awd konseptine sadık kalınarak geliştiriliyor ve bu sistem ile yere basıyor.
(subaru’nun buradaki tek istisnası kei car adı verilen ve japon iç pazarı için üretilen micro otomobiller ve küçük ticari araçlar. ikinci istisna ise yine grup içerisinde toyota ile beraber geliştirilen ve arkadan itişli bir gt olan subaru brz. brz’de ve bu otomobilin teknolojik ikizleri olan toyota gt86 ve scion fr-s’de de gt konsepti gereği arkadan itiş kullanıldı ancak boxer motordan vazgeçilmedi.)
doğadan ilham alınarak tasarlanıp imal edilen insan yapımı hemen her nesne dengeli bir tasarıma sahip: uçaklar, gemiler… tüm bu araçların hareketleri sahip oldukları kusursuz denge sayesinde gerçekleşiyor. bir uçak ya da gemi önünden arkasına kadar uzunlamasına bir çizgi ile ikiye bölündüğünde sağda ve solda kalan parçalar birbirinin aynadaki görüntüsü kadar simetri taşıyor. tasarımlarındaki mükemmelik ve denge de bu simetriden geliyor. bu simetrik denge subaru şasisinde de tekrar edilmiş.
bu konseptte şanzımandan arka aksa uzanan ve çekiş gücünü aktaran şaft şasinin tam ortasına yerleştirilmiş. motor bloğu ve şanzıman da ön aksın üzerine tam merkezine (orta hattına) hizalı olarak oturmaktadır. motorun, şanzımanın ve orta şaftın konumu sayesinde hem ön aksta hem de arka aksta diferansiyeller tam merkezdedir. motor ve şanzıman orta hat üzerinde merkezi olarak konumlandırıldığı için sağ ve sol tarafta kalan aks boyları eşittir, aksların sağ ve sol yanları birbirinin simetrik görünümlü kopyasıdır; hem ön hem de arka aksta merkezdeki diferansiyelden tekerleklere güç aktaran sağ ve sol şaftlar da eşit uzunluktadır.
sağ ve sol yanı birbirinin tamamen eşi olan bu simetrik tasarım sağlı ve sollu olarak ağırlığın eşit şekilde dağıtılmasını sağlıyor.
subaru’da motorun, şanzımanın ve aktarma organlarının simetrik yerleşimi aynı zamanda kaygan zeminde yapılan kalkışlarda direksiyon sisteminin bağlı olduğu ön aksta oluşabilecek torque steering etkisini de en aza indiriyor. ön tekerlekler fazla motor torkuna maruz kalsa da otomobilin burnu sağa sola gezmek yerine yere tutunmak için daha fazla şansa sahip.
konseptin yarattığı farkı anlamak için pazarın hakimi olan önden çekiş sistemine bakmak yeterli. motorun enlemesine yerleştirildiği önden çekişli otomobillerde, şanzımana ve aktarma organlarına yer açmak için motor bloğu bir taraftaki aksa -çoğunlukla sağ ön aksa- yaslanır. ayrıca bu yüzden şanzımandan sağ ve sol tekerleklere uzanan aks boyları da zorunlu olarak farklı uzunlukta tasarlanır, şanzıman tarafındaki tekerleğe giden aks boyu kısa, motorun yaslı olduğu taraftaki aks boyu daha uzundur. tüm bunlar ise ideal dengeyi bozar. önden çekişli otomobillerde görülen torque steering sadece motor ön aksa bağlı olduğu için değil aynı zamanda bu dengeli olmayan mimariden de kaynaklanır, her ani kalkışta otomobilin burnu sağa sola gezer, motor torku direksiyon simidi üzerinde de çekme yaparak kendini belli eder. 4 tekerlekten çekiş sisteminin önden çekişli otomobil mimarisi üzerine inşa edildiği otomobillerde ise bu torque steering etkisi yaşamaya devam eder. enlemesine yerleştirilen motorun bir tarafa yaslandığı, diğer taraftaki boşluğa da şanzımanın yerleştirildiği ve aks boylarının farklı olduğu bu mimaride ön aks üzerinde dengeli ağırlık dağılımı yoktur.
önemli olan bir başka nokta bu simetrik konseptin subaru’ların ayrılmaz parçası olması: diğer birçok üreticinin kullandığı awd sistemleri gerçekte arkadan itişli ya da önden çekişli olan otomobillerin ilave donanımlar ile 4 tekerlekten çekişe dönüştürülmesine dayanıyor. subaru’da ise sistem otomobilin ayrılmaz bir parçası ve standart olarak geliyor. başka bir deyişle subaru’nun şasisi daha çıkış noktasında awd için tasarlanmış. ama dahası da var:
her subaru’daki symmetrical awd sistemi bir değil, birbirine eş değil. kullanılan şanzıman türüne ve otomobilin karakterine göre sawd sistemi de değişiyor. subaru bugüne kadar 4 değişik sawd sistemi kullandı:
1. vcd (viscous centre differential) sawd: manuel şanzımanlı modellerde kullanılan bu sistemde merkezi viskoz kavrama (viscous coupling unit) motor torkunu ön ve arka aks arasında dağıtıyor. bu sistemde viskoz kavramayla birleştirilmiş bir sınırlı kaymalı diferansiyel kullanılıyor. bu viskoz kavrama motor torkunu eşit olarak (50:50) ön ve arka aks arasında paylaştırıyor. başka bir deyişle manuel şanzımanlı subaru’larda şanzıman çıkışındaki merkezi tork dağıtıcısı çekiş gücünü ön ve arka aks arasında eşit olarak dağıtıyor. bu sistem 1989 yılında kullanılmaya başlanmıştır.
viskoz kavrama kapalı silindir şekilli bir gövde içerisine yerleştirilmiş bir çift set dairesel plakadan (ince disklerden) oluşuyor. çelikten üretilen ve ardı ardına dizilen bu dairesel sürtünme plakalarından birinci grup plakaların merkezinde (göbeğinde), ikinci grup plakaların da dış uçlarında lameller (dişli çarkın dişlerine benzer tutundurucu sırtlar ve oluklar) bulunur. iç uçlarında lameller bulunan bu birinci grup dairesel plaka motor torkunu üzerinde taşıyan ve ön aksa bağlı olan giriş milinin üzerine oturur. dış merkezinde lameller bulunan bu ikinci grup plaka ise viskoz kavramaya ev sahipliği yapan silindir şekilli dış muhafazanın iç yüzeylerine tutunmaktadır. bu silindir şekilli gövde aynı zamanda arka aksa giden çıkış miline sabitlenmiştir. bu gövde yüksek viskoziteye sahip silikon esaslı özel bir sıvı ile doludur ve tüm sürtünme plakaları bu sıvı içerisinde dönerek hareket eder.
bu silikon sıvının özelliği hareket ve sürtünme altında karşılaştığı mekanik baskı ile viskozitesini artırması (akışkanlığının azalması), sertleşmesi ve ısınarak genleşmesidir. normal sürüş şartlarında (ön aks ve arka aks aynı hıza sahipken) viskoz kavrama içerisindeki bu 2 grup plakalar aynı hızda döner. ancak kaygan ve gevşek zeminlerde tutunma kaybı ile ön aks ve arka aks farklı hızlarda dönmeye başladığında, viskoz kavrama içerisindeki ön aksa giden giriş miline bağlı plakalar ile arka aksa giden çıkış miline bağlı plakalar da farklı devirlerde dönmeye başlar; bu hareket farklılığı ve sırt sırta dizili plakaların ters yönde hareketi ile oluşan çalkalanma ise silikon sıvıyı sertleştirir, baskı altında donan ve katılaşan silikon sıvı içindeki plakalar da sabitlenir ve plakaların dönme hızı eşitlenir, viskoz kavrama “kilitlenir”. tüm bunlar saniyenin 10’da 1’i kadar kısa bir zamanda gerçekleşir.
bu sistem hem düşük maliyetlidir hem de çok hızlı tepki vermektedir. viskoz kavramanın çalışma modeli geleneksel otomatik şanzımanlardaki tork konvertörüne benzer. önemli bir not olarak bu sistem tamamen mekaniktir ve elektronik kontrollü değildir. yine bu nedenden, sistem çekiş gücünün %50’sini sürekli olarak arka aksa gönderir, yol şartları awd sistemine ihtiyaç bırakmadığında ve yüksek hızlarda da arka aksa %50 güç aktarımı devam eder, bu da yakıt tüketimini artırır. bu yüzden manuel şanzımanlı modellerde sunulan vcd, otomatik şanzımanlı modellerde sunulan (aşağıda bahsedeceğimiz) ats’ye ve vtd’ye göre daha savurgan bir sistemdir. ancak bu özellik viskoz kavramalı vcd’yi dinamik kullanıma daha uygun bir sistem haline getirir.
not: subaru’nun sisteminde viskoz kavrama şanzıman çıkışından güç alan merkezi diferansiyele entegre olarak çalışır. merkezi diferansiyel motor torkunu ön ve arka aksa 50:50 eşit olarak dağıtır, akslar arasında tutunma kaybına dayalı olarak hız farkı oluştuğunda viskoz kavrama merkezi diferansiyeli kilitler ve aks hızlarını eşitler, motor torku zemine daha iyi tutunan tekerleklere aktarılır. subaru’nun bu tam zamanlı awd sistemi, diğer üreticilerin crossover modellerinde kullandığı merkezi bir diferansiyel olmadan sadece viskoz kavramanın ile çalışan yarı zamanlı awd (otomatik awd) sistemleri ile karıştırılmamalıdır.
2. ats (active torque split) sawd: otomatik şanzımanlı modellerde kullanılan bu sistemde merkezi diferansiyel görevi gören elektronik kontrollü çok plakalı bir transfer kavraması (mpt multi plate transfer clutch) motor torkunu kontrol ederek ön ve arka aks arasında dağıtıyor. ats normal sürüş şartlarında torkun %60’ını ön aksa, %40’ını da arka aksa gönderiyor. ön tekerleklerde kayma ve aktarım kaybı gerçekleştiğinde arka aksa giden tork oranı artırılıyor. sistem otomatik şanzımanlı modellerde kullanılıyor. hem geçmişte kullanılan e-4at isimli 4 ileri tork konvertörlü ve hem de lineartronic olarak adlandırılan cvt şanzımanlar bu tip symmetrical awd sistemine sahip. sistem ilk olarak 1985 yılında coupe model subaru alcyone (xt)’de kullanılmıştı. lineartronic otomatik şanzımanlı subaru’lar ve subaru forester de ats sistemini kullanıyor.
elektronik kontrollü mpt çok plakalı transfer kavraması hidrolik basıncından güç alıyor ve farklı sürüş şartlarında motor torkunu akslar arasında farklı oranlarda dağıtıyor. mpt subaru’nun transmission control module (tcm) adını verdiği bir elektronik kontrol ünitesine (ecu) bağlı olarak çalışıyor. tcm gaz pedalı konumunu ve aracın hızını okuyarak mpt’nin hangi aksa ne kadar çekiş gücü göndereceğine karar veriyor. mpt içerisinde hidrolik basıncı maksimum düzeye ulaştığında plakalar tam kavrama yapıyor ve ön ve arka aks arasındaki tork paylaşımı 50:50’ye ulaşıp eşitleniyor. başka bir deyişle güç eşit olarak her 2 aksa aktarılıyor, ön ve arka aksa giden miller (şaft) eşit hızda dönüyor. sistemin arka aksa %50’den fazla güç aktarması ise mümkün değil (bazı çekiş sistemleri sürüş şartlarına göre motor torkunun %100’ünü arka aksa gönderebilir. bmw’nin xdrive’ı buna örnektir.) buradaki ats sistemi ise bunu yapamıyor, çünkü merkezde bulunan mpt çok plakalı transfer kavraması gerçekte bir tork dağıtım sistemi değil, ön aks ve arka aks arasında devir farkı gördüğünde bunu (çok hızlı şekilde) eşitleme kapasitesine sahip hızlı çalışan bir çözüm. isminden de anlaşılacağı gibi (active torque “split”) motorun çekiş gücünü akslar arasında dağıtmıyor, ama bölüyor ve %50’ye kadarını arka aksa gönderiyor. yani sistem önden çekiş odaklı çalışıyor (ama bu symmetrical awd’nin bir tam zamanlı awd sistemi olduğu gerçeğini değiştirmiyor. bu yüzden bu sürekli 4 tekerlekten çekiş sistemi, normal sürüşte önden çekişli olan, ön aksı tutunma kaybı yaşayıp patinaja düştüğünde arka aksına güç aktaran sistemler ile karıştırılmamalı).
sistemin getirdikleri gerçekten etkileyici: ilk kalkışlarda ve ön aksta tutunma kaybı olduğunda hidrolik basınç artırılıyor, bunun tersine örnek olarak keskin dönüşlerde, otomobil 60 km/h’nin üzerine çıktığında, ve gaz pedalı bırakılarak yapılan sürüşlerde basınç azaltılıyor, tork dağılımı arka aks aleyhine 90:10’a kadar düşüyor; ancak abs devreye girdiğinde ise basınç sıfırlanıyor. buradan çıkan önemli birkaç sonuç var: subaru’larda panik fren ve abs’nin devreye girmesi symmetrical awd’nin kapasitesini yitirmesine neden oluyor. tam tersine motor devrini yükseltmek ve aynı seyir hızında daha düşük vites ile yüksek devirde hareket etmek symmetrical awd’nin verimini artırıyor. viraj dönüşlerinde ve hızlı girilen bir virajda gaz pedalı bırakıldığında da symmetrical awd etkisini kaybediyor. sistem yol tutuşunu iyileştirmekten çok güç aktarımını kusursuz hale getirmek için hizmet ediyor. ve sistem geliştirilirken tasarruf tedbirleri de dikkate alınmış, çünkü otomobil 60 km/h’nin üzerine çıktığında arka aksa güç aktarımı -neredeyse- yapılmıyor, arkaya giden tork %10’a düşüyor. bu da awd’nin varlığına rağmen yakıt tasarrufu sağlıyor.
3. vtd (variable torque distribution) sawd: subaru’nun geçmişte sunduğu e-5at adı verilen tork konvertörlü otomatik şanzımanlı modellerde kullanılan vtd sistemi ats’ye göre daha performans odaklı bir güç dağılımı sistemidir. buna uygun olarak normal sürüş şartlarında torkun daha fazlası (%55’i) arka aksa gönderilirken %45’i ön aksa yönlendirilmektedir. vtd’nin ilk versiyonlarında bu dağılım arka aks için %64, ön aks için %36 idi; yani tork dağılımında ön aks lehine değişiklik yapıldı. ilk versiyonlarda sistemin ön aksa nisbeten daha az tork göndermesi dinamik sürüşlerde ön aksta oluşabilecek önden kopma (understeer) etkisini azaltmak için yapılmış bir ayarlamaydı. burada da şanzıman çıkışında merkezi olarak elektronik kontrollü çok plakalı bir transfer kavraması (mpt multi plate transfer clutch) motor torkunu ön ve arka aks arasında dağıtıyor; ancak ats’den (yukarıdaki 2. sistemden) farklı olarak burada planetary dişli seti içeren bir merkez diferansiyel daha bulunuyor. vtd (variable torque distribution) sensörleri ön ve arka aks hızları, gaz pedalı konumu, frenleme gücü ve seçili olan vites gibi bilgileri toplayarak motor torkunu akslar arasında paylaştırıyor. vtd sistemi ilk kez 1991 yılında performans modeli subaru svx’de kullanılmıştı.
4. multi mode dccd (driver control center differential) sawd: subaru’nun wrx stı modellerine özel olarak sunduğu bu sistem aslında vtd’nin sürücü tarafından manuel olarak da kontrol edilebilen versiyonu. ilk kez 1994 yılında kullanılmış. subaru wrx stı’nin ön ve arka aksı arasında tork dağılımı normal sürüş şartlarında 50:50 olarak ayarlanmış; çekiş gücü ön ve arka tekerleklere eşit olarak dağıtılıyor (2014 çıkışlı wrx stı’nin önceki neslinde, yani subaru ımpreza wrx stı’de tork dağılımı varsayılan ayar olarak arka aks lehine 41:59 olarak ayarlanmıştı). sistem tekerleklerin birinde tutunma/aktarma kaybını fark ettiğinde güç aktarımını optimize etmek için tork dağılımını değiştiriyor. diğer symmetrical awd sistemlerinden farklı olarak multi mode dccd’de merkezi diferansiyeli ve tork dağılımını manuel olarak yönetmek de mümkün. bunun için orta konsolda vites kolunun gerisine bir düğme yerleştirilmiş. bu düğme 4 mod sunuyor: manual mod ve ayrıca değişik ön ayarlara sahip 3 auto modu. otomobil çalıştırıldığında varsayılan ayar olarak auto moduna geçiyor. bu modda otomobil tork dağılımını yol ve sürüş şartlarına göre optimum ayarlara getiriyor. auto+ modu ıslak, kaygan ve gevşek zeminler için geliştirilmiş, motor torkunu sınırlayarak buz ve kum gibi zeminlerde otomobilin tutunma kabiliyetini artıyor. auto- modu ise arka aksa gönderilen motor torkunu serbest bırakarak daha dinamik sürüşlere imkan tanıyor. bu mod kuru zeminde sürüş için daha uygun. auto- modu aynı zamanda direksiyon tepkilerini de hızlandırıyor. manual mod ise merkezi diferansiyeli sürücünün belirlediği oranda kilitleyerek (burada 6 kademe ve bu kademeleri ayarlayan ikinci bir şalter var) tork dağılımını sürücünün istediği oranda sabitliyor.
kısaca symmetrical awd kaygan ve buzlu zeminlerde patinaj nedeniyle akslardan biri diğerinden daha hızlı döner ise, ön ve arka aksları farklı oranlarda kilitleyerek dönme hızlarını eşitleme prensibi ile çalışıyor, motor torkunu akslar arasında “bölüyor”. bu nedenle de akslardan birine hiçbir zaman motor torkunun %50’sinden fazlasını göndermiyor. peki 4 tekerlek de kaygan zemin üzerindeyse ve tutunamıyorsa (örnek buz), hem ön hem de arka aks kilitlenmiş olsa dahi patinaj devam ediyorsa symmetrical awd ne yapıyor?
bunun için symmetrical awd’den bahsederken vdc’nin rolünü de eklemek gerekiyor. vdc (vehicle dynamics control) aslında subaru’nun sözlüğünde esp’ye verilen isim. vdc her bir tekerleğe bağımsız olarak fren uygulayıp otomobili çizgisinde tutma kapasitesine sahip, motor torkunu sınırlayarak çekiş kontrolü de sağlıyor, bunları yaparken de abs ve ebd ile beraber çalışıyor. aslında vdc’nin geçmişi symmmetrical awd kadar eski değil, çünkü esp endüstrinin 1990’larda tanıştığı bir teknoloji, ancak bugün symmetrical awd ile vdc ayrılmayacak şekilde birbirini tamamlayarak çalışıyor. symmetrical awd ön ve arka aks arasında güç dağılımını düzenlerken, vdc ise aynı aks üzerinde sağ ve sol tekerlekler arasındaki hareket farklılıklarını düzenliyor. ancak symmetrical awd bunu motorun çekiş gücünü dengeli dağıtarak başarırken, vdc motorun gücünü keserek (akslara bağımsız fren uygulayarak) başarıyor.
yeni geliştirilen (2014) bir asistan sistem olan x-mode da symmetrical awd ile vdc’yi birleştirerek çalışıyor (aşağıda bahsedeceğim).
daha önemli olan bir şey daha var: sistemin ömrü ve kullanım verimliliği? subaru’nun (ve diğer üreticilerin) kullandığı kavramaya dayalı çok plakalı transfer sistemleri içlerinde bulunan sıvının ısınması ile işleyen sistemler. sık başvurulduklarında ve uzun süreli zorlayıcı kullanımda aşırı ısınıp özelliklerini kaybediyor ve kullanım dışı kalıyorlar. işte bu yüzden subaru forester’in sürücü kapısının iç yüzüne bir etiket yapıştırılmış. sürücü araca her binişinde önce bu etiket ile yüzleşiyor. etiket global geçerliliği olan 6 dilde (ingilizce, fransızca, almanca, ispanyolca, rusça ve japonca) aynı uyarıyı yapıyor: “gösterge panelinde r. dıff temp uyarı lambası yanarsa yavaşlayın ve güvenli bir yerde durarak ışık sönene kadar bekleyin. lamba yanarken aracı kullanmaya devam etmek arka diferansiyelin hasar görmesine neden olabilir.” yine bu yüzden kullanım özellikleri ve kapasiteleri ne kadar üstün olursa olsun awd sistemleri dayanıklılık konusunda merkezi diferansiyele sahip geleneksel 4wd sistemlerinin gerisinde kalıyor.
bu adaletli yapıda her şey denge içerisinde çalışıyor. sert manevralar, hızlı virajlar ya da panik fren gibi ağırlık transferine neden olan olağanüstü durumlarda otomobilin limitleri daha yüksek, kontrol edilebilirliği daha fazla. bu da keyif katsayısını artırıyor. ayrıca şasinin “hata affetme” potansiyeli de daha yüksek. tolerasyonu yüksek şasi ise sadece keyifli değil aynı zamanda hem öğretici hem de güvenli bir otomobil kullandığınız anlamına geliyor.
üstün bir drivetrain sistemi olan symmetrical awd ile burada oluşan doğal dengeyi motorun tasarımı (yani boxer motor konsepti) tamamlıyor. motorun tamamen simetrik şekilde ön aksın sağlı ve sollu olarak tam ortasına yerleştirilmesi ve sağ/sol ağırlık dağılımının eşitlenmesi sayesinde otomobildeki dinamizm ve çeviklik en yüksek seviyeye çıkıyor. otomobildeki simetriyi tamamlayan ve symmetrical awd’nin ayrılmaz parçası olan diğer önemli unsur ise işte bu boxer motor. şasinin dengeli yapısı ile boxer motorun kendi içerisindeki dengeli mimarisi birnbirini tamamlıyor, otomobilin dengesini de en üst düzeye çıkarıyor (motorun yarattığı fark da motor ve şanzıman bölümünde.)
peki ya bu kadar bahsettiğimiz drivetrain dışında bu karoser nelere sahip? çekiş sistemi ve şasi ne kadar iddialı ise, karoserin çizgileri ve kullanım özellikleri de o kadar mütevazi kalıyor.
simetrik 4 tekerlekten çekiş sisteminin kapasitesini karoserin arazi kabiliyeti tamamlıyor: subaru forester 23 derece yaklaşma açısına, 25 derece uzaklaşma açısına ve 23 derece tepe açısına sahip. çekiş sisteminin üstünlüğüne rağmen karoser açıları dikkate alındığında forester safkan suv’lar ile crossover araçlar arasında bir yerde (ama crossover’lara yakın) duruyor.
forester’da önde macpherson arkada ise tam bağımsız çift salıncaklı süspansiyon ile beraber tokico marka gazlı amortisörler kullanılıyor. macpherson süspansiyonun daha az yer kaplaması ve motor bloğu için kaput altında daha geniş bir alan yaratması motorun enlemesine yerleştirildiği önden çekişli araçlarda bu sistemin sık olarak kullanılmasını sağlamıştır; yatay yerleşimli ve geniş tasarımlı boxer motor da subaru’yu macpherson kullanımına zorlamış olabilir.
bagaj kapağındaki kodların ve kullanılan renklerin tersine otomobilin tasarımı etkileyici değil, düz ve sade çizgilere sahip köşeli karoseri ve düz yan panelleri ile otomobil maliyet odaklı bir üretim hattından inmiş gibi ucuz görünüyor. karoser üzerindeki bu mütevazi ve sade çizgileri bozan ve otomobilin potansiyeli hakkında "az buçuk" fikir veren tek parça ise bagaj kapağının üzerindeki büyük spoiler. diğer taraftan otomobilin bu sade çizgileri kaynaklı görsel zayıflığı, karoser altında gizlenen (ve yukarıda bahsettiğimiz) aşırı zengin teknik altyapı ile tezat oluşturuyor.
subaru forester’ın bu 4. kuşağının önyüzü ise avrupalı olmaktan çok amerikalı gibi duruyor. japon otomobilleri 1960’ları ve 1970’leri amerikalı üreticilerin karoserlerini taklit ederek geçirmişti, 1980’lerde japon araçlardaki çizgileri avrupalı otomobillere yaklaşmaya başladı, 1990’larda ise avrupa tasarımları ile neredeyse özdeş hale geldi. 2000’den sonra üretilen birçok japon otomobili ise avrupa’da bulunan tasarım merkezlerinde artık avrupalı tasarımcılar tarafından yaratılıyor. forester ise daha geleneksel çizgileri ve ön yüzü ile tekrar amerikalı olmaya karar vermiş.
otomobil beyaz renk ile mütevazi, subaru’nun sephia bronz adını verdiği meralik boya ile daha etkileyici görünüyor. bir uzakdoğu geleneği olan içeriden açılabilen depo kapağı subaru'da da devam ediyor. yakıt depo girişini örten kapak ancak sürücü kapı eşiğinin iç tarafında kalan mandal ile içeriden açılabiliyor.
otomobilin elektrikli bagaj kapağını yönetmek için 2 tuş var. bunlardan ilki bagajı içeriden açmak için orta konsolda direksiyon simidinin solundaki boşluğa yerleştirilmiş. bir güvenlik önlemi olarak kokpitteki bagaj açma tuşu forester hareket halindeyken devre dışı kalıyor. ikincisi ise bagaj kapağının iç yüzünde; kapağı kapatmak için kuvvet uygulamaya gerek yok, tuşa basıldığında elektrikli kapak kendiliğinden alçalıp kapanıyor (kapanma hızı yavaş kalıyor; siz bu tuşa bastıktan sonra kokpite geçip kemerinizi taktığınızda bagaj kilidi hala yerine oturmamış oluyor). bu yüksek karoserli otomobilde ayrıca bagaj kapağının açılma yüksekliğini ayarlayarak hafızaya alma imkanı da bulunuyor. yükseltilmiş bir wagon’a benzeyen bu suv'un 505 litrelik bagaj hacmi ise bir sedanlara eşdeğer.
iç mekan
diğer ada ülkelerinde olduğu gibi japonya'da da trafik tersten akıyor. bu kültürden gelen subaru forester'in iç mekanı da o’na uyum sağlamanızı gerektirecek bazı ters nitelikler barındıyor. bu özel otomobil bu anlamda da farklı ve yabani duruyor. bu durum daha kilitleri açmak için kumandayı elinize aldığınızda başlıyor. sektördeki hemen diğer tüm üreticilerin anahtarlarındaki üretici logosu otomobilin kapılarını kilitlerken forester'da kumanda üzerindeki subaru logosu kilitlerini serbest bırakmayı sağlıyor, otomobili kilitlemek için ise logonun üst tarafında ikinci bir tuş var. diğer birçok üretici bunun tersi tuş düzenini kullanıyor.
otomobil büyük camlara ve mükemmel görüş özelliklerine sahip. sürücü bu ferah ortamda dışarıya hakim bir konumda oturuyor. ancak sürüş pozisyonu kokpitin de üzerinde kalıyor ve sürücü burada suv’dan çok bir ticari araç kullanıyormuş hissi yaşıyor. orta tünel de karoserin yüksekliği ve yüksek oturma pozisyonuna uyumsuz şekilde çok aşağıda kalıyor. koltuklar yüksek ayara getirildiğinde orta tünel koltuk minderlerinin arasında kayboluyor. lineartronic otomatik şanzımana hükmeden vites kolu da kısa ve küçük yapısı ile şık olsa da bu yüzden aşağıda kalmış oluyor.
orta konsolun üst bölümüne yerleştirilmiş olan bilgi ekranı 2 parçadan oluşuyor. soldaki siyah beyaz ekran iklimlendirme sisteminin bilgilerini (sürücü ve yolcu tarafı için sıcaklık, fan hızı) yansıtırken, sağ taraftaki renkli ikinci ekran ise bir mfd (multi funciton display) ve araç bilgisayarı verilerini getiriyor. dış hava sıcaklığı, zaman, ortalama tüketim, anlık tüketim ve menzil bilgileri burada birarada görüntüleniyor. x-mode aktive edildiğinde aksların güç aktarım durumları da buradan izlenebiliyor. ancak bilgi ekranı ile ilgili 3 olumsuzluk var: ekranın bu 2 parçası, subaru için birbirinden bağımsız üreticiler tarafından üretildiğini belli edecek kadar farklı grafiklere sahip. ikinci olarak, bu konseptleri farklı ekranların grafik kalitesi de etkileyici değil. üçüncü ve en önemlisi ise sistemin menüleri karmaşık ve geri dönüşleri yapmak zor, sistemi yönetmeyi sağlayan, yukarı aşağı yönlü hareket edebilen şalter formlu tuş ise yine orta konsolun tepesine havalandırma kanallarının arasına yerleştirilmiş, erişim ve kullanım ergonomik değil ve sürüşü riske atıyor. bu bilgi ekranlarının övgüyü hak eden yeri ise üzerindeki koruyucu siper. bu gölgelik, her türlü ışık şiddeti altında verilerin rahat görünmesine imkan veriyor.
starlink isimli multimedya sistemi (ff388lm) de kullanıcı dostu değil. 7 inch’lik dokunmatik bir ekrana sahip olan starlink de benzer sistemler gibi hemen her şeyi yapıyor, ancak kullanımı bir bulmacayı çözmeye benziyor.
gösterge tablosunda soğutma sıvısı sıcaklığı göstergesine yer verilmemiş. solda devir saati, sağda hız göstergesi, merkezde ise bilgilendirme ekranı bulunuyor. kontak açıldığı anda gösterge panelinde tüm uyarı ışıkları yanıyor, boxer dizel motor ilk hareketini alıp ateşleme yapmaya başladığında ise tüm ışıklar kayboluyor… biri hariç: soğuk çalıştırmalarda devir saatinin sol altında soğutma sıvısı uyarı lambası parlamaya devam ediyor, ancak mavi renkli olarak. lamba ilk anda subaru’ya (ve mazda gibi diğer bazı japon otomobillerine) yabancı olan kullanıcıları tedirgin edebilir. ancak telaşa gerek yok! soğutma sıvısı sıcaklığı aşırı yükseldiğinde kırmızı renk ile haber veren bu ışığı subaru ilk çalıştırmalarda motor ideal çalışma sıcaklığına kadar mavi renk ile yakıyor, motor ısındığında uyarı ışığı sönüyor.
forester'in farları sinyal kolunun dış ucunda kalan bilezik formlu çevirmeli düğme ile yönetiliyor. direksiyon simidinin sol tarafında üfleç altında kalan alana ise bir dizi önemli tuş ve şalter yerleştirilmiş: viraja duyarlı farların devre dışı bırakılması (srh off - steering response headlights), elektrikli bagaj kapağının açılıp kapatılması, bagaj kapağı yüksekliği için hafıza, esp deaktivasyonu ve gösterge paneli aydınlatma parlaklığı buradan gerçekleştiriliyor. artık tüm otomobillerde bulunması yasal bir zorunluluk haline gelen lastik basınç kontrol sisteminin (tpms) hafıza tuşu ise vites kolunun önündeki boşluğa derinde kalacak şekilde gizlenmiş.
motor ve şanzıman: dünyanın ilk ve tek boxer dizeli
otomobil ızgaraları ya (geçmişin mercedes modellerinde olduğu gibi) kaputun bir parçasıdır ve kaput açılınca onunla beraber yükselir, ya da yaya güvenliğine adanmış modern otomobillerde olduğu gibi ön tampona entegredir. forester’in çift parçalı radyatör ızgarası ise subaru logosunu üzerinde taşıyan krom çıta ile yatay olarak 2'ye bölünüyor. subaru’nun uygulaması sadece estetik bir ayrıntı değil: radyatör ızgarasının sadece üst bölümü kaputa entegre edilmiş, kaput açıldığında ayrılarak kaput ile beraber yükseliyor; bu tasarımın nedeni ise ancak kaput açıldığında, kaput iç yüzüne yerleştirilmiş geriye doğru uzanan plastik hava kanalları görüldüğünde anlaşılıyor. ızgaranın kaputa entegre edilen üst kanalları intercooler (ara soğutucu) için gerekli hava akışını sağlıyor.
ıntercooler ise motorun üstüne yatıyor, yani motor üzerine yatay olarak yerleştirilmiş. sıralı silindir dizilişine sahip geleneksel aşırı beslemeli motorlarda intercooler kendisine motor ile aracın burnu arasında ve zemine yakın bir noktada yer bulur. burada ise motorun üzerine yerleştirilmiş. bu tasarım motorun farklı konsepti hakkında fikir veren ilk parça (?)
kaput altındaki manzarada alışılmadık olan sadece intercooler’ın yerleşimi değil: çünkü önümüzdeki makine “sıradan” bir içten yanmalı motor değil. subaru’nun makinesi, silindirlerin dizilişi, kaput altındaki konumu, sesi ve teknik farklılıkları ile diğer içten yanmalı motorlardan ayrılıyor: bu bir boxer.
ya da türkçe ismi ile karşı silindirli motor (horizontally opposed engine). bu motor aslında 180 derece açıya sahip bir v motor. motor bloğu v motorlar gibi 2 silindir sırasından oluşuyor, ancak silindir sıraları arasında v motorlarda olduğu gibi 45, 60 ya da 90 derecelik “yakın” bir yerleşim açısı yok, silindirler birbirine tam karşıdan bakıyor, yelkovan ve akrebin saat 9* pozisyonu gibi, doğu ve batı yönleri gibi burada da silindirler 2 ayrı uçta yer alıyor, bu da silindirleri 180 derece yatay yerleşime sahip motoru yatık ve düz bir motor haline getiriyor. her 2 yandaki silindirlerin ortasında merkezde ise krank mili var; yatay yerleşimli ve karşılıklı silindirler içerisinde gidip gelen pistonlar merkezdeki krank milini çeviriyor. pistonların ve biyel kollarının buradaki yatay hareketleri ise bir boksörün yumruk atarken ileri atılıp geri gelen kollarına benziyor. motora bu yüzden boxer adı veriliyor.
silindirlerin 180 derecelik açı ile yatay yerleşimi nedeniyle de bu motorlar ayrıca flat (düz) olarak da adlandırılır. ancak silindir yerleşim açıları aynı olmasına rağmen flat ve boxer motorlar aynı motor tipini ifade etmez.
boxer motorlar v motorlardan (ve 180 derece açıya sahip bir v motor türü olan flat motorlardan) 2 önemli özelliği ile ayrılıyor:
bu 2 motor tipini birbirinden ayıran en önemli özellik krank mili üzerindeki crank pin (krank pimi, ya da pistonun ve biyel kolunun krank miline bağlandığı yatak) sayısıdır. v motorlarda (ve 180 derece açıya sahip flat motorlarda) karşılıklı her bir çift silindir/piston için tek (yani ortak) bir krank yatağı varken, boxer motorlarda her bir silindir/piston için ayrı ve bağımsız bir krank yatağı tasarlanmıştır. başka bir deyişle 6 silindirli bir v motorda krank mili üzerinde 3 yatak bulunurken, 6 silindirli bir boxer motorda krank mili üzerinde 6 adet yatak tasarlanmıştır.
boxer motorları v motorlardan ayıran ikinci önemli özelliği de bu birinci özelliğe bağlı olarak ortaya çıkar: flat motorlarda ve v motorlarda karşılıklı yerleştirilmiş olan her bir çift silindir/piston krank mili üzerinde aynı ortak yatağa bağlı olduğundan bu pistonlar birbirine asimetrik olarak hareket eder; yani bir piston silindir içerisinde yükselirken (sıkıştırma ya da egzos zamanı), karşı taraftaki diğer piston silindir içerisinde alçalmaktadır (emme ya da ateşleme zamanı). bu nedenle de karşılıklı pistonlar arasındaki mesafe hep sabittir. diğer taraftan, boxer motorlarda ise her bir silindir/piston için krank mili üzerinde ayrı ve bağımsız bir yatak bulunduğundan burada karşılıklı konumdaki pistonların simetrik olarak hareket etmesi mümkün hale gelir; karşılıklı pistonlardan biri silindir içerisinde yükselirken, diğer taraftaki piston da silindir içerisinde yükselmektedir, aynı şekilde pistonların alçalma hareketi de aynı anda gerçekleşmektedir. bu sayede örnek olarak karşılıklı silindirlerden birine temiz hava emilirken karşı silindirde ateşleme gerçekleşmektedir.
karşıt yönde hareket eden pistonların bu 2 önemli özelliği sayesinde boxer motorlar aynı zamanda daha dengeli yapıya sahiptir ve daha az titreşim üretirler, bu da daha az gürültü demektir. ayrıca bu sayede motor üzerinde denge mili kullanma ihtiyacı ortadan kalkar. sıralı silindir dizilişine sahip motorlarda ve v motorlarda kullanılan denge miline boxer motorlarda ihtiyaç duyulmaz. boxer motor “doğal olarak” kendisini dengelemektedir.
subaru, boxer motorun zaten daha az olan titreşimlerini daha da aşağıya çekmek için cradle mount system adını verdiği bir şasi tasarımı kullanıyor ve motoru şasiye bağlarken bu beşik gibi parçanın üzerine yerleştiriyor.
boxer motorların şasi üzerinde dengeye hizmet eden diğer bir önemli özelliği de uzunlamasına yerleşimli bu motorun kaput altında otomobilin tam merkezine (orta hattına) hizalanmış olarak yerleştirilmeye imkan vermesidir (motorun uzunlamasına yerleştirildiği arkadan itişli otomobiller de bu karaktere sahiptir. motorun enlemesine yerleştirildiği önden çekişli otomobillerde ise şanzımana ve aktarma organlarına yer açmak için motor bloğu bir taraftaki aksa -çoğunlukla sağ ön aksa- yaslanır, ayrıca şanzımandan tekerleklere uzanan aks boyları da zorunlu olarak farklı uzunlukta tasarlanır, şanzıman tarafındaki tekerleğe giden aks boyu kısa, motorun yaslı olduğu taraftaki aks boyu daha uzundur; tüm bunlar da ideal dengeyi bozar.)
pistonlar birbirlerinin yatay olarak karşısına yerleştirilmiştir. bu tasarım, karşılıklı olarak yerleştirilmiş silindirlerin tam ortasında daha kısa ve daha hafif bir krank milinin kullanılmasına izin verir (aynı v motorlarda olduğu gibi). silindirlerin zemine paralel (yatay olarak) yerleştirilmesi ise motorun daha aşağıya yerleştirilmesini ve ağırlık merkezinin (center of gravity’nin) aşağıya çekilmesini sağlamaktadır. motor hem hafiftir hem de ağırlık merkezi aşağıdadır. bu da şasinin dengesini ve kararlılığını arttırır.
pistonların yatay olarak yerleştirilmesi motor ömrü ile ilgili bir başka avantajı daha getirir: yağlama. bu yatık motorlarda pistonlar motor yağı içerisinde “yatarlar”. bu ise ilk çalıştırma sırasında yağlama avantajı sağlar. motorlar en fazla ilk çalıştırma sırasında aşınır. sıralı silindirli ve v tipi motorlarda ilk çalıştırma sırasında yağ pompasının karterde birikmiş olan motor yağını silindirlere ve eksantrik millerine ulaştırması için bir zamana ihtiyaç vardır. en büyük aşınmalar bu zaman diliminde gerçekleşir. süreki kısa mesafeli kullanılan otomobillerde motor ömrünün kısa olması da bundan kaynaklanır. boxer motorlarda ise hareketli parçaların yağa kavuşması için ihtiyaç duyulan süre motor tasarımı nedeniyle daha kısadır.
diğer taraftan boxer motorlar bir dizi olumsuz özelliğe de sahip ve bu motorların kullanımı bu olumsuzlukların göze alınmasına / üstesinden gelinmesine bağlı: boxer motorların üretimi daha karmaşık, motorlar daha fazla parçadan oluşuyor, montajı daha uzun zaman alıyor, bu da hem geliştirme hem de parça maliyetini artırıyor. örnek olarak 4 silindirli bir boxer motorun üretiminde sıralı 4 silindirli motora göre 2 kat daha fazla sayıda eksantrik miline ve 2 parçalı karmaşık triger yönetimine ihtiyaç var. bugün japonya’nın oizumi kentinde bulunan fuji heavy ındustries tesisinde güncel 3. nesil bir boxer motorun üretimi 4.5 saat sürüyor. motorun kaput altına yerleşimi ve motora bakım ve onarım için müdahale edilmesi de “yatık” tasarım nedeniyle daha zor.
güncel olarak otomobillerinde boxer motor kullanan 2 üretici var: porsche ve subaru. sürüş özellikleri ile otomobil kültüründe çok özel bir yeri bulunan bu 2 üreticinin sahip oldukları marka mirasında kullandıkları boxer motorların önemli payı vardır.
geçmişte ise volkswagen, citroen, bmw, ferrari ve alfa romeo gibi üreticiler bu motor tipini otomobillerinde kullandı.
volkswagen markası 2. dünya savaşı ile beraber ferdinand porsche tarafından käfer (beetle) ile yaratılırken bu otomobilin arkadaki motor bölmesinde 4 silindirli 1.0 litrelik aluminyum magnezyum alaşımı hava soğutmalı bir boxer vardı (1939). beetle ömrü boyunca hacimleri değişmekle beraber boxer motorlar kullanmaya devam etti. fransa’nın käfer’i olan citroen 2cv’de de 2 silindirli bir boxer kullanılmıştı (1948). bmw’nin 3 tekerlekli micro otomobili ısetta’dan türettiği 4 tekerlekli ve 4 koltuklu bmw 600’ün motor bölmesinde de 0.6 litrelik 2 silindirli bir boxer bulunuyordu (1957).
1970-1997 arasında 27 yıl boyunca alfa romeo’nun kompakt hatchback modellerinin kaputu altında da 4 silindirli boxer motorlar kullanıldı (birbirini takip eden alfasud, 33, 145, 146 ve 147 modellerinde 1997’ye kadar boxer makineler kullanılmıştır)
bmw ise motosikletlerinde boxer motoru kullanmaya devam etti. bmw motosiklet motorlarının sağdan ve soldan dışarı taşan “geniş” tasarımları işte bu karşılıklı 2 silindirden oluşan boxer motor formundan geliyordu. bmw r90s’in 0.9 litrelik (1973) ve bmw r1200 gs’nin 1.2 litrelik (2013) 2 silindirli boxer motorları muhtemelen bmw motorrad’ın en ünlü boxer makinalarıdır.
bu örneklerden geçmişte boxer motorların küçük ve kompakt otomobillerde ağırlık ve alan tasarrufu için tercih edildikleri de anlaşılıyor. bu “genelleme”ye uymayan diğer uçta örnekler de vardı: porsche, ilk otomobili 356’dan (1948) bu yana kesintisiz olarak boxer motorlar kulandı. porsche 911 kasası altında 993 kuşağının sona erdiği 1999 yılına kadar hava soğutmalı üretilen boxerlar bu tarihten sonra 996 kuşağı 911’ler ile beraber su soğutmalı hale getirildi. porsche, suv’larında kullandığı platform ve motorları ise organik bağları bulunduğu volkswagen grubu’ndaki diğer otomobillerden tedarik ediyor. italyan üretici ferrari de berlinetta boxer modelinde 5.0 litrelik 12 silindirli bir boxer kullanmıştı (1973). bu 12 silindirli motor aslında 2 silindir sırası arasında 180 derecelik açı bulunması nedeniyle boxer olarak kabul görmekle beraber, motorda ferrari’nin v12 motorlarında olduğu gibi krank mili üzerinde karşılıklı her bir çift silindir/piston için tek bir krank yatağı bulunmaktadır. bu flat motor berlinetta boxer’in yerini alan ferrari testarossa’da da 1996 yılına kadar kullanıldı. boxer motor geleneğini günümüze kadar yaşatan üreticiler küçük otomobillerden değil işte bu performans odaklı ikinci gruptan çıkmıştır: porsche ve subaru.
subaru’yu bu üreticiler arasında ayrı bir yere koyan ise esneklik göstermeden tüm modellerinde boxer motor kullanıyor olması. gerçekten de japon üretici japonya iç pazarı için üretilen ve kei car olarak adlandırılan sınıfa yönelik mikro otomobilleri dışında tüm modellerinde taviz vermeden “sadece” boxer motor sunuyor (subaru brz’de de konsepti gereği arakadan itiş seçilirken boxer motordan vazgeçilmedi)
japon üretici ilk boxer motorunu 1966 yılında kompakt sedanı subaru 1000’de kullandı. 670 kg’lık bu önden çekişli hafif otomobil subaru ımpreza’nın atasıdır. model isminden de anlaşılacağı üzere otomobilde 1.000 cm3’lük bir boxer motor kullanılmıştı. shinroku momose tarafından geliştirilen ve hafiflik için tamamen aluminyum alaşımdan üretilen ea52 kodlu 1.0 litrelik 4 silindirli bu ilk boxer 55 hp güç ve 77 nm tork üretiyordu (bu motor “quadrozontal engine” ismiyle de bilinmektedir.)
1971’de subaru 1000’in yerini subaru leone aldı. 3 kuşak yaşayan leone’de boxerların hacmi büyüyerek 1.8 litreye kadar çıktı ve 1983 yılında subaru bu 1.8 litrelik ea81 motorunda turbo kullanmaya başladı. leone’nin ilk kuşağı aynı zamanda wagon karoseri altında subaru’nun symmetrical awd 4 tekerlekten çekiş sistemini kullandığı ilk araçtır (1972). leone boxer turbo motoru ve çekiş sistemi ile subaru’nun 1980’lerde (dönemsel olarak ve bazı yarışlar için de olsa) dünya ralli şampiyonası’na giriş yaptığı otomobil olacaktır. otomobili hazırlayan noriyuki koseki ise daha sonra 1988 yılında motorsporları bölümü sti’yi (subaru tecnica ınternational) kuracaktı.
leone 1992 yılında ımpreza’ya dönüştü. subaru ımpreza ile beraber turbo benzinli 2. kuşak boxer’ların hacmi 2.0 (ej20) ve 2.5 litreye (ej25) yükseldi. 1966’da subaru 1000 kaputu altında 55 hp üreten boxer’ın gücü 2012 yılında ımpreza karoserinde 395 hp’ye ulaştı. (cosworth wrx stı c s400). boxer makineler 1990’larda suv ve crossover’larla genişleyen model gamına da yayıldı. sedan legacy’de, ımpreza ve legacy modellerinden türetilmiş outback’da, tribeca’da ve forester’da da boxerlar kullanıldı. subaru 2010 yılından bu yana fb20 kodlu 3. kuşak boxer motorları kullanıyor.
binyıl değişirken dizel motorların aşırı besleme ve common rail enjeksiyon sistemi ile yükselişe geçtiği ortamda subaru da motorları arasına bir dizel ekledi. bunu yaparken de boxer geleneğinden vazgeçmedi ve dünyanın ilk boxer dizeli doğmuş oldu. 2007 yılında cenevre otomobil fuarı’nda tanıtılan ee isimli bu motorun karşı silindirli boxer tasarımı ile dizel çevrimini bir araya getirmesi aynı zamanda dizel modellerin de benzinliler gibi symmetrical awd konseptinin simetrik dengeye dayalı tüm üstünlüklerinden faydalanabilmesini sağladı.
forester’in kaputu altında bulunan dizel makine de bu boxer geleneğine sadık kalınarak üretilmiş. subaru dizel bir motor yaratırken boxer silindir düzeninden vazgeçmeyerek bir ilke imza attı: ee20 kodlu bu common rail dizel motor dünyanın ilk ve tek boxer turbodizeli ve güncel olarak üretimde olan tek boxer dizel olma ünvanını taşıyor.
bir not: subaru’nun ee20 boxer dizeli bir otomobilde kullanılan ilk boxer dizel motor ancak gerçekte “ilk” değil. 1933 yılında alman krupp firması hafif ticari araçlarda kullanılmak üzere bir boxer dizel motor geliştirmişti. adolf roth tarafından tasarlanan krupp’un ürettiği bu hava soğutmalı boxer dizel motor 325 kg’lik ağırlığı ile gerçekten de denkleri arasında döneminin en hafif dizel makinesi ünvanını kazanmıştı. hafiflik motorun boxer tasarımından ve hava soğutmalı konseptinden geliyordu (isim tanıdık gelmiş olabilir: bu krupp firması 1999 yılında thyssen ile birleşerek ünlü alman demir çelik ürünleri grubu thyssenkrupp’u oluşturmuştur.)
subaru’nun boxer motorları 50, symmetrical awd çekiş sistemi ise 44 yaşında. japon üreticinin mühendisleri 1966 yılından beri karşı silindirli motorlarla, 1972 yılından bu yana da sürekli 4 tekerlekten çekiş sistemi ile yatıp kalkıyor. subaru kelimesi japonca’da pleiades (yani ülker) yıldız kümesi için kullanılıyor, üreticinin logosundaki parlayan 6 yıldız da bu yıldız grubunu temsil ediyor. subaru’nun yıldızının parlaması ve japon üreticinin boxer motorları ve çekiş sistemi ile yarım yüzyıldır yarattığı farkın geniş kitleler tarafından anlaşılması ise ancak 1990’ların ortasında bir gösteri arenasında, wrc’de olacaktı; subaru hakettiği prestije burada kavuştu. subaru şasisinin adalet, denge ve eşitlik konusunda söyledikleri forester’in karoserinde de eksiksiz olarak hayata geçmiş. burada mekanik mükemmelliğe ve yüksek zekaya sahip bir otomobil var.
fia’nın 1973 yılında organize etmeye başladığı wrc’nin (dünya ralli şampiyonası) ilk 10 yılı “sakin” geçti. ilk sezonun kazananı arkada uzunlamasına yerleştirilmiş 1.8 litrelik motoru ile arkadan itişli bir fransız otomobili, renault alpine a110 olmuştu. 730 kg’lik hafif şasi sayesinde 175 hp’lik motor şampiyonluğa yetmişti. açılışı renault yapmış olsa da, otomobillerin grup 4 olarak adlandırılan regülasyona göre hazırlandığı bu erken dönemin hakimi italyanlar oldu; 1982 yılına kadar fiat 131 abarth ve lancia stratos hf 3’er şampiyonluk kazandı.
1982 yılında grup 4 düzenlemelerinin yerini grup b kuralları aldı. yeni düzenleme şasi ve motorlar üzerinde çok az sınırlama getirdiğinden üreticilere sınırsız güç vaat ediyordu, homologasyon için 200 otomobil üretiminin yeterli olması da üreticilerin işini kolaylaştırmıştı. turbo ve kompresörserbestliği ile önceki grup 4 döneminde 200 hp olan güç seviyesi bu kuru karterli motorlarda 500 hp’nin üzerine çıktı. audi’nin 4 tekerlekten çekişli bir geliştirme otomobili olarak yarattığı ur-quattro (orijinal quattro) modeli ile yakaladığı başarı diğer üreticilerin de 4 tekerlekten çekişe yönelmesini sağladı ve arkadan itişli otomobillerin yerini 4wd araçlar aldı. ulaşılan güç seviyesi ve teknik kapasiteleri nedeniyle bu otomobillerin dönemi altın çağ olarak hatırlansa da bu dönem seyircilerin arasına dalan otomobiller, hayatını kaybeden pilotlar ve izleyiciler ile kayıtlara geçti. toprak zeminde bile 0-100 km/h hızlanması 3 saniyenin altında gerçekleşen araçların motorları artık şasilerin başa çıkamayacağı kadar güçlüydü. orantısız güce sahip lancia delta s4ve ford rs200 gibi otomobillerin ulaştığı sınır insan reflekslerinin önünde geçmişti.
trajik olaylar bu öldürücü otomobillerin ve grup b kurallarının sonunu getirdi. 1987 yılında getirilen grup a kuralları ve sınırlamalar ile artık kontrolsüz güç yerine akılcı güç’ün hakim olduğu bir dönem başlıyordu. yeni grup a kuralları ile beraber audi yarışmaktan çekildi, lancia yeni otomobili delta hf ıntegrale ile, ford ise escort rs cosworth ile bu yeni döneme uyum sağladı. bu dönem aynı zamanda japon üreticilerin wrc’de zirveye oynamaya başladığı dönem oldu: toyota celica gt-four, mitsubishi lancer evolution ve subaru ımpreza şampiyonluk ile bu dönemde tanışmıştır. güç çıkışı önceki grup b otomobillerine göre yarı yarıya aşağıya çekilmiş olsa da bu otomobiller şasileri ve teknolojileri ile daha hızlı olmayı başarıyordu.
bu dönemde mekanik zekası ile 1 otomobil ve 1 sürücü parlamaya başladı: subaru ve colin mcrae. britanya şampiyonu iskoç pilot 1991’de prodrive ile imzaladığı sözleşmeden beri bc kasa bir subaru legacy rs ile yarışıyordu, subaru’nun ilk yarış zaferi mcrae ve legacy ile 1993’de yeni zelanda’da geldi. ertesi yıl kuşak değiştiren legacy yerine etaplara ilk kez subaru ımpreza wrx sürüldü, 1995’de ise mcrae’nin ilk (ve tek) pilotlar şampiyonluğu ve subaru’nun ilk markalar şampiyonluğu geldi. bugün, kazandığı tek şampiyonluğa rağmen colin mcrae sürüş tarzı ile efsaneleşmiş ve adına bilgisayar oyunları hazırlanmış bir pilot olarak hafızalarda yer etti ise bunda sürüş tekniği kadar çıkış yaptığı subaru’ların da büyük payı vardır.
wrc subaru için bir vitrin oldu. yılların emeği, yılların birikimi, ve teknik anlamda subaru'yu farklı yapan herşey insanların önüne serildi. subaru'yu diğer üreticilerden ayıran kendine has özellikleri izleyicilerin gözüne sokuldu. ve bu, reklam filmleri, viral videolar ya da tanıtım footage'leri ile değil canlı olarak, asfalt ve toprak üzerinde, hem de bir yarış organizasyonunda yapıldı.
başarısı tescilli bu mirasın bugün finansal sahibi dünyanın en büyük otomobil üreticisi olan toyota. çünkü toyota, subaru’ları imal eden fuji heavy ındustries ltd’nin hakim ortağı durumunda. subaru hisselerinin %20’si 1999 yılından beri general motors’un elinde idi, toyota motor corporation bu hisseleri aşamalı olarak satın alarak şirketin en büyük ortağı haline geldi. bu bakımdan, en bilinen ve en yakın tarihli örnek dikkate alındığında; toyota gt86 ile subaru brz’nin birbirinin ikizi otomobiller olmaları da aslında bir tesadüf değil, her 2 otomobil de bir grup projesinin ürünü.
subaru’nun geçmişini başarılarla ören ve wrc’de fark yaratmasını sağlayan ise japon üreticinin nev-i şahsına münhasır özellikleri olmuştu. tüm subaru’ları eşsiz yapan bu altyapı forester’da da yaşıyor. sade karoser çizgileri altında gizlenen bu teknik miras otomobilin bagaj kapağı üzerinde dışa vurulmuş.
karoser
bagaj kapağı üzerindeki yazılar hiç bu kadar karizmatik görünmemişti. gerçekten de bu suv’un karoseri üzerindeki en etkileyici yer ne kaputundaki bombe, ne omuz çizgisi, ne de tampon altı muhafazası… karoserin en dikkat çekici yeri bagaj kapağı üzerini kaplayan ve otomobilin kimliği hakkında ipuçları taşıyan kodlar: sol tarafta symmetrical awd, sağda ise boxer diesel yazıları parlıyor.
symmetrical awd logosunda vurgulanan "simetri" ne anlama geliyor ve subaru’nun “awd” sistemi nasıl çalışıyor?
awd (all wheel drive) kısaltmasından anlaşılacağı üzere subaru’da çekiş gücü önden çekişli ve arkadan itişli araçlarda olduğu gibi sadece 2 tekerleğe değil sürekli olarak 4 tekerleğe aktarılıyor.
otomobili tekerlekler hayatta tutar, hatta tekerleklerin çok sınırlı bir yüzeyi hayatta tutar: otomobilin yol ile temas eden tek donanımlarının, yani tekerleklerin zemine her koşulda ideal şekilde tutunması gerekir. burada görevi de ilk süspansiyon sistemi üzerine alır. değişen yol ve yük şartlarında ideal tekerlek açılarının korunması için, yanal etkilere karşı koymak için, ve zemin darbelerini yönetmek için süspansiyon sistemi çalışır. maruz kaldığı darbe (tümsek, çukur, engebe) ile açısı bozulan bir taraftaki tekerleğin diğer taraftaki tekerleği etkilememesi ve sürüş kalitesinin artırılması amacıyla bağımsız süspansiyon sistemleri geliştirilmiştir. ancak hepsi bu değil. bununla bitmiyor. tekerleklerin tek sorumluluğu sadece yola tutunmak değil; tekerlekler aynı zamanda direksiyonun emirlerini yerine getirmek ve motorun çekiş gücünü de yola aktarmak zorunda. burada işler karışıyor.
önden çekişli otomobillerde ön aks hem direksiyon sistemini üzerinde taşıyor hem de motora bağlı; yani ön tekerlekler hem sürücünün direksiyon emirlerinden gelen yanal kuvvetlerle hem de motordan gelen doğrusal kuvvetler ile başa çıkmak zorunda. arkadan itişli otomobiller ise daha adaletli çalışıyor; ön aks direksiyonun yönlendirmelerini yola aktarırken, motordan gelen çekiş gücünü yola aktarma görevini ise arka aks üzerine alıyor. her 2 konsept de üretim maliyetinden sürüş özelliklerine kadar bir dizi olumlu ve olumsuz özellik ile beraber geliyor.
4 tekerlekten çekiş sistemleri ise güç aktarımında biraz daha önde. çünkü burada 4 tekerlek de motora bağlıdır ve güç aktarım görevi 2 tekerleğe yüklenmek yerine 4 tekerlek arasında dağıtılmıştır. diğer taraftan 4 tekerlekten çekiş sistemleri üretim maliyetini ve otomobilin ağırlığını da artırır, ağırlık artışı ise beraberinde performans kaybı, yüksek tüketim, yüksek emisyon gibi yan etkileri getirir.
olmak ya da olmamak: awd ya da 4wd
başlangıç için: awd (all wheel drive) ve 4wd (four wheel drive) çoğu zaman birbirinin yerine kullanılan kısaltmalar olsa da gerçekte birbirinden farklı anlamlara sahip. 4wd ya da 4x4 terimi 2 aksa sahip bir araçta motor torkunun aynı anda her 2 aksa birden aktarılabildiği çekiş konfigürasyonunu ifade ediyor. awd ise daha geniş bir terim; burada 4x4 yanında 6x6 hatta 8x8 araçlar da kapsanıyor: örnek olarak, 6 tekerlekli özel bir g serisi olan mercedes-amg g63 6x6 tam 3 aksa sahip ve bu 3 aks da motordan güç alıyor.
diğer taraftan aks sayısından bağımsız olarak “mekanik” yaklaşıma göre bu 2 terim arasındaki ayrım ise daha farklı: burada asıl amaç 2’den çok aksa sahip araçları bir kenara ayırıp 2 aksa sahip araçlarda (binek otomobillerde, suv’larda ve hafif ticari araçlarda) kullanılan awd ve 4wd sistemler arasında bir ayrım yapmak. her 2 sistem de motor torkunu 4 tekerleğe birden gönderebiliyor; her 2 sistem de aynı donanımlara sahip, hem awd’de hem de 4wd’de şanzıman çıkışında gücü ön ve arka aksa paylaştıran bir dağıtım merkezi (örnek olarak transfer kutusu), ve hem ön hem de arka aks üzerinde birer diferansiyel bulunuyor. merkezi transfer kutusu (transfer case) şanzımandan gelen gücü ön ve arka aks arasında paylaştırıyor. bu yaklaşıma göre ise awd ile 4wd arasındaki temel fark 4wd sistemlerde bulunan merkezi transfer kutusunun şanzımandan ayrı olarak high ve low olmak üzere 2 hız oranı sunması, yani çift hızlı olması ve bu 2 oran arasında geçişi sürücünün seçimine bırakmasıdır. bu özellik awd araçlarda ise yoktur.
high sürüş opsiyonu şanzımandan gelen çekiş gücünü değişiklik yapmadan direkt olarak akslara aktarırken 4wd araçların asıl farkını ise low sürüş (ağır devirde sürüş ya da takviye) opsiyonu yaratır. low (takviye) seçeneği şanzımandan gelen motor devrini ağırlaştırır, şanzıman üzerinde ters etki yapar, aracın aynı vitesteki hızı düşer, tekerlek hızları azalır, ancak lastiklere aktarılan çekiş gücü hızdaki bu azalma ile aynı oranda yükselir. takviye opsiyonu ağır arazi şartlarında, hareket etmenin zorlaştığı aşırı bozuk zeminlerde, kayalık arazide ve çok eğimli tırmanmalarda 4wd donanımlı aracı sürüşe uygun hale getirir, daha fazla kontrol sağlar; ayrıca yarattığı yüksek çekiş gücü sayesinde çok ağır yüklerin çekilmesinde de kullanılır (bu 2 oran high gear/low gear ya da high range/low range olarak da geçer).
4wd araçların orta konsolunda ya da kokpitinde bulunan ve üzerinde 4lo, 4hi, 2hi yazan kumanda ve şalterler işte bu işe yaramaktadır. buradaki 4lo sürüş opsiyonu yukarıda bahsettiğimiz ağır devirde sürüşü gerçekleştirir. 4hi aracı 4 tekerlekten çekişte tutar ancak şanzımandan gelen ve seçili vites oranıyla belirlenen motor hızını değiştirmeden tekerleklere iletir, tutunmanın azaldığı her türlü olumsuz zeminde kararlı sürüş sağlar. 2hi ise 4wd aracı 2 tekerlekten çekişli hale getirir, araç üreticinin tasarımına göre arkadan itişli ya da önden çekişli hale gelir. bu seçenek kuru asfalt gibi lastiklerin sağlıklı tutunduğu zeminlerde yapılan normal sürüşlerde kullanılır, torkun tek aksa aktarılması sonucu azalan sürtünme kayıpları ayrıca yakıt ekonomisi sağlar ve kullanılmayan aksta aşınmalar azalır. bazı transfer kutuları ayrıca otomatik şanzımanlarda olduğu gibi bir n (neutral) pozisyon da içerir.
bir de not: 4wd sistemleri yarı zamanlı 4wd ve tam zamanlı 4wd olarak 2 gruptur. yarı zamanlı 4wd (part time 4wd) sistemlerinde kullanıcı (yukarıda bahsedildiği gibi) aracı 2 çekerli durumdan 4 çekerli hale getirmek ve ağır devirde sürüşe almak için manuel olarak müdahale etme şansına sahipken tam zamanlı 4wd (ya da sürekli 4wd - full time 4wd) sistemlerinde iç mekanda bu kumandalar bulunmaz, merkezi transfer kutusu yerine ön ve arka aks arasında tork dağıtımını bir viskoz kavrama ya da 3. bir diferansiyel gerçekleştirir.
ya awd araçlar? yukarıda bahsettiğimiz tüm bu aktarma seçeneklerinin hiçbiri awd araçlarda yoktur, awd etiketli otomobiller ve crossover araçlarda ağır devirde sürüş imkanı sağlayan bir merkezi transfer kutusu bulunmaz. motorun çekiş gücü ise transfer kutusu yerine bir merkezi diferansiyel, bir viskoz kavrama ya da bir transfer kavraması tarafından ön ve arka aks arasında paylaştırılır.
awd sistemleri de tam zamanlı (sürekli) ya da yarı zamanlı (otomatik) olabilir. yarı zamanlı awd (otomatik awd) sistemleri normal sürüş şartlarında şanzımandan gelen motor torkunu sadece tek aksa gönderir (2wd), örnek olarak araç sadece önden çekişli olarak çalışır. çekişte olan ön aks tutunma kaybı ya da güç aktarımında zorluk yaşadığında motor torku arka aksa da gönderilmeye başlar (arka aksa aktarılan tork %50’ye kadar çıkabilir.) ön ve arka aks arasında bu tork paylaşımını geleneksel mekanik, hidrolik ya da elektronik bir sistem gerçekleştirir. bu yarı zamanlı otomatik awd sistemine sahip araçların gerçekte arazi yeteneği yoktur, bu donanım kaygan ve gevşek zeminlerde bir güvenlik unsuru olarak çalışır ve araç stabilitesini artırır. günümüzün crossover olarak sınıflandırılan hemen tüm araçlarının “4 tekerlekten çekişli” (!) versiyonları bu çalışma prensibine sahiptir.
tam zamanlı awd (full time awd) sistemleri ise çekiş gücünü her 2 aksa ve 4 tekerleğe sürekli olarak aktarır. bu özellikleri ile tam zamanlı awd sistemleri de tam zamanlı 4wd gibi çalışmaktadır; ancak bu sistem ağır arazi şartlarında kullanılmak yerine, ıslak/kuru, asfalt/toprak/buz/kum her türlü zeminde tutunma ve performansa hizmet etmek için geliştirilmiştir. tam zamanlı awd’lerde kullanılan şanzıman türüne göre ön ve arka aks arasında tork dağıtımını yapan farklı bir merkezi transfer birimi bulunabilir. bazı tam zamanlı awd araçlar orta konsoldaki bir düğme/şalter üzerinden sürücüye ön ve arka aksa giden tork oranını ayarlama ve sabitleme imkanı verir. subaru’nun symmetrical awd’si işte bu son gruba dahil olan tam zamanlı bir awd sistemi.
peki, subaru’nun sisteminde "simetri" nereden geliyor ve sistem nasıl çalışıyor?
symmetrical awd
4 tekerlekten çekişli otomobiller önden çekişli ve arkadan itişli örneklere göre daha yüksek stabiliteye ve daha fazla güvenlik rezervine sahip. motor torkunun 2 tekerlek yerine 4 tekerleğe birden aktarılması (daha doğrusu paylaştırılması) güç aktarımını kayıpsız hale getiriyor, otomobil kopmayacakmış gibi zemine tutunuyor. evet 2 çeker otomobillere göre üretimleri daha maliyetli; ilave donanımları ile daha ağırlar; artan ağırlık ve sürtünme ile hem tüketim ve emisyon değerleri hem de performans olumsuz etkileniyor; ve arkadan itişli bir otomobilin keyif katsayısı kesinlikle çok daha yüksek. ancak 4 tekerlekten çekiş sistemleri gerçekte güvenliğin bir parçası gibi çalışıyor: otomobillerin güvenlik donanımları aktif güvenlik ve pasif güvenlik olarak 2 grupta sınıflandırılır; örnek olarak abs bir aktif güvenlik donanımıdır, kaza şartlarının oluşmasını engellemek için çalışır; havayastığı ise bir pasif güvenlik donanımıdır, kaza kaçınılmaz olduğunda sürücüyü hayatta tutmak için çalışır. 4 tekerlekten çekiş sistemi ise hem aktif hem de pasif statüye sahip tek donanım, çünkü hem kaza yaratabilecek riskli şartları ortadan kaldırma hem de kaza kaçınılmaz olduğunda etkilerini en aza indirme kapasitesine sahip. otomobile kattıkları dikkate alındığında bu sistemlerin esp ile beraber en etkili güvenlik donanımı olduğunu söylemek mümkün. subaru da symmettrical awd ile vdc’yi birlikte çalışacak şekilde kurgulamış (vdc, subaru sözlüğünde esp’ye verilen isim)
tamam, “dört ikiden büyüktür”… ama her şey bununla bitmiyor. subaru’nun symmetrical awd sistemi herhangi bir 4 tekerlekten çekiş sisteminden daha fazla şey ifade ediyor. subaru, symmetrical awd tam zamanlı 4 tekerlekten çekiş sistemini ilk kez 1972 yılında ilk kuşak subaru leone’nin wagon karoseri altında kullandı. bu otomobil aynı zamanda subaru’nun 1980’lerde dünya ralli şampiyonası’na katıldığı ilk otomobil olacaktır, ancak leone tüm sezonda değil bazı yarışlarda yer aldı. bu otomobil 1992 yılında ımpreza adını alarak bugüne gelmiştir. o tarihten bu yana, yarım yüzyıldır “istisnasız” tüm subaru şasileri symmetrical awd konseptine sadık kalınarak geliştiriliyor ve bu sistem ile yere basıyor.
(subaru’nun buradaki tek istisnası kei car adı verilen ve japon iç pazarı için üretilen micro otomobiller ve küçük ticari araçlar. ikinci istisna ise yine grup içerisinde toyota ile beraber geliştirilen ve arkadan itişli bir gt olan subaru brz. brz’de ve bu otomobilin teknolojik ikizleri olan toyota gt86 ve scion fr-s’de de gt konsepti gereği arkadan itiş kullanıldı ancak boxer motordan vazgeçilmedi.)
doğadan ilham alınarak tasarlanıp imal edilen insan yapımı hemen her nesne dengeli bir tasarıma sahip: uçaklar, gemiler… tüm bu araçların hareketleri sahip oldukları kusursuz denge sayesinde gerçekleşiyor. bir uçak ya da gemi önünden arkasına kadar uzunlamasına bir çizgi ile ikiye bölündüğünde sağda ve solda kalan parçalar birbirinin aynadaki görüntüsü kadar simetri taşıyor. tasarımlarındaki mükemmelik ve denge de bu simetriden geliyor. bu simetrik denge subaru şasisinde de tekrar edilmiş.
bu konseptte şanzımandan arka aksa uzanan ve çekiş gücünü aktaran şaft şasinin tam ortasına yerleştirilmiş. motor bloğu ve şanzıman da ön aksın üzerine tam merkezine (orta hattına) hizalı olarak oturmaktadır. motorun, şanzımanın ve orta şaftın konumu sayesinde hem ön aksta hem de arka aksta diferansiyeller tam merkezdedir. motor ve şanzıman orta hat üzerinde merkezi olarak konumlandırıldığı için sağ ve sol tarafta kalan aks boyları eşittir, aksların sağ ve sol yanları birbirinin simetrik görünümlü kopyasıdır; hem ön hem de arka aksta merkezdeki diferansiyelden tekerleklere güç aktaran sağ ve sol şaftlar da eşit uzunluktadır.
sağ ve sol yanı birbirinin tamamen eşi olan bu simetrik tasarım sağlı ve sollu olarak ağırlığın eşit şekilde dağıtılmasını sağlıyor.
subaru’da motorun, şanzımanın ve aktarma organlarının simetrik yerleşimi aynı zamanda kaygan zeminde yapılan kalkışlarda direksiyon sisteminin bağlı olduğu ön aksta oluşabilecek torque steering etkisini de en aza indiriyor. ön tekerlekler fazla motor torkuna maruz kalsa da otomobilin burnu sağa sola gezmek yerine yere tutunmak için daha fazla şansa sahip.
konseptin yarattığı farkı anlamak için pazarın hakimi olan önden çekiş sistemine bakmak yeterli. motorun enlemesine yerleştirildiği önden çekişli otomobillerde, şanzımana ve aktarma organlarına yer açmak için motor bloğu bir taraftaki aksa -çoğunlukla sağ ön aksa- yaslanır. ayrıca bu yüzden şanzımandan sağ ve sol tekerleklere uzanan aks boyları da zorunlu olarak farklı uzunlukta tasarlanır, şanzıman tarafındaki tekerleğe giden aks boyu kısa, motorun yaslı olduğu taraftaki aks boyu daha uzundur. tüm bunlar ise ideal dengeyi bozar. önden çekişli otomobillerde görülen torque steering sadece motor ön aksa bağlı olduğu için değil aynı zamanda bu dengeli olmayan mimariden de kaynaklanır, her ani kalkışta otomobilin burnu sağa sola gezer, motor torku direksiyon simidi üzerinde de çekme yaparak kendini belli eder. 4 tekerlekten çekiş sisteminin önden çekişli otomobil mimarisi üzerine inşa edildiği otomobillerde ise bu torque steering etkisi yaşamaya devam eder. enlemesine yerleştirilen motorun bir tarafa yaslandığı, diğer taraftaki boşluğa da şanzımanın yerleştirildiği ve aks boylarının farklı olduğu bu mimaride ön aks üzerinde dengeli ağırlık dağılımı yoktur.
önemli olan bir başka nokta bu simetrik konseptin subaru’ların ayrılmaz parçası olması: diğer birçok üreticinin kullandığı awd sistemleri gerçekte arkadan itişli ya da önden çekişli olan otomobillerin ilave donanımlar ile 4 tekerlekten çekişe dönüştürülmesine dayanıyor. subaru’da ise sistem otomobilin ayrılmaz bir parçası ve standart olarak geliyor. başka bir deyişle subaru’nun şasisi daha çıkış noktasında awd için tasarlanmış. ama dahası da var:
her subaru’daki symmetrical awd sistemi bir değil, birbirine eş değil. kullanılan şanzıman türüne ve otomobilin karakterine göre sawd sistemi de değişiyor. subaru bugüne kadar 4 değişik sawd sistemi kullandı:
1. vcd (viscous centre differential) sawd: manuel şanzımanlı modellerde kullanılan bu sistemde merkezi viskoz kavrama (viscous coupling unit) motor torkunu ön ve arka aks arasında dağıtıyor. bu sistemde viskoz kavramayla birleştirilmiş bir sınırlı kaymalı diferansiyel kullanılıyor. bu viskoz kavrama motor torkunu eşit olarak (50:50) ön ve arka aks arasında paylaştırıyor. başka bir deyişle manuel şanzımanlı subaru’larda şanzıman çıkışındaki merkezi tork dağıtıcısı çekiş gücünü ön ve arka aks arasında eşit olarak dağıtıyor. bu sistem 1989 yılında kullanılmaya başlanmıştır.
viskoz kavrama kapalı silindir şekilli bir gövde içerisine yerleştirilmiş bir çift set dairesel plakadan (ince disklerden) oluşuyor. çelikten üretilen ve ardı ardına dizilen bu dairesel sürtünme plakalarından birinci grup plakaların merkezinde (göbeğinde), ikinci grup plakaların da dış uçlarında lameller (dişli çarkın dişlerine benzer tutundurucu sırtlar ve oluklar) bulunur. iç uçlarında lameller bulunan bu birinci grup dairesel plaka motor torkunu üzerinde taşıyan ve ön aksa bağlı olan giriş milinin üzerine oturur. dış merkezinde lameller bulunan bu ikinci grup plaka ise viskoz kavramaya ev sahipliği yapan silindir şekilli dış muhafazanın iç yüzeylerine tutunmaktadır. bu silindir şekilli gövde aynı zamanda arka aksa giden çıkış miline sabitlenmiştir. bu gövde yüksek viskoziteye sahip silikon esaslı özel bir sıvı ile doludur ve tüm sürtünme plakaları bu sıvı içerisinde dönerek hareket eder.
bu silikon sıvının özelliği hareket ve sürtünme altında karşılaştığı mekanik baskı ile viskozitesini artırması (akışkanlığının azalması), sertleşmesi ve ısınarak genleşmesidir. normal sürüş şartlarında (ön aks ve arka aks aynı hıza sahipken) viskoz kavrama içerisindeki bu 2 grup plakalar aynı hızda döner. ancak kaygan ve gevşek zeminlerde tutunma kaybı ile ön aks ve arka aks farklı hızlarda dönmeye başladığında, viskoz kavrama içerisindeki ön aksa giden giriş miline bağlı plakalar ile arka aksa giden çıkış miline bağlı plakalar da farklı devirlerde dönmeye başlar; bu hareket farklılığı ve sırt sırta dizili plakaların ters yönde hareketi ile oluşan çalkalanma ise silikon sıvıyı sertleştirir, baskı altında donan ve katılaşan silikon sıvı içindeki plakalar da sabitlenir ve plakaların dönme hızı eşitlenir, viskoz kavrama “kilitlenir”. tüm bunlar saniyenin 10’da 1’i kadar kısa bir zamanda gerçekleşir.
bu sistem hem düşük maliyetlidir hem de çok hızlı tepki vermektedir. viskoz kavramanın çalışma modeli geleneksel otomatik şanzımanlardaki tork konvertörüne benzer. önemli bir not olarak bu sistem tamamen mekaniktir ve elektronik kontrollü değildir. yine bu nedenden, sistem çekiş gücünün %50’sini sürekli olarak arka aksa gönderir, yol şartları awd sistemine ihtiyaç bırakmadığında ve yüksek hızlarda da arka aksa %50 güç aktarımı devam eder, bu da yakıt tüketimini artırır. bu yüzden manuel şanzımanlı modellerde sunulan vcd, otomatik şanzımanlı modellerde sunulan (aşağıda bahsedeceğimiz) ats’ye ve vtd’ye göre daha savurgan bir sistemdir. ancak bu özellik viskoz kavramalı vcd’yi dinamik kullanıma daha uygun bir sistem haline getirir.
not: subaru’nun sisteminde viskoz kavrama şanzıman çıkışından güç alan merkezi diferansiyele entegre olarak çalışır. merkezi diferansiyel motor torkunu ön ve arka aksa 50:50 eşit olarak dağıtır, akslar arasında tutunma kaybına dayalı olarak hız farkı oluştuğunda viskoz kavrama merkezi diferansiyeli kilitler ve aks hızlarını eşitler, motor torku zemine daha iyi tutunan tekerleklere aktarılır. subaru’nun bu tam zamanlı awd sistemi, diğer üreticilerin crossover modellerinde kullandığı merkezi bir diferansiyel olmadan sadece viskoz kavramanın ile çalışan yarı zamanlı awd (otomatik awd) sistemleri ile karıştırılmamalıdır.
2. ats (active torque split) sawd: otomatik şanzımanlı modellerde kullanılan bu sistemde merkezi diferansiyel görevi gören elektronik kontrollü çok plakalı bir transfer kavraması (mpt multi plate transfer clutch) motor torkunu kontrol ederek ön ve arka aks arasında dağıtıyor. ats normal sürüş şartlarında torkun %60’ını ön aksa, %40’ını da arka aksa gönderiyor. ön tekerleklerde kayma ve aktarım kaybı gerçekleştiğinde arka aksa giden tork oranı artırılıyor. sistem otomatik şanzımanlı modellerde kullanılıyor. hem geçmişte kullanılan e-4at isimli 4 ileri tork konvertörlü ve hem de lineartronic olarak adlandırılan cvt şanzımanlar bu tip symmetrical awd sistemine sahip. sistem ilk olarak 1985 yılında coupe model subaru alcyone (xt)’de kullanılmıştı. lineartronic otomatik şanzımanlı subaru’lar ve subaru forester de ats sistemini kullanıyor.
elektronik kontrollü mpt çok plakalı transfer kavraması hidrolik basıncından güç alıyor ve farklı sürüş şartlarında motor torkunu akslar arasında farklı oranlarda dağıtıyor. mpt subaru’nun transmission control module (tcm) adını verdiği bir elektronik kontrol ünitesine (ecu) bağlı olarak çalışıyor. tcm gaz pedalı konumunu ve aracın hızını okuyarak mpt’nin hangi aksa ne kadar çekiş gücü göndereceğine karar veriyor. mpt içerisinde hidrolik basıncı maksimum düzeye ulaştığında plakalar tam kavrama yapıyor ve ön ve arka aks arasındaki tork paylaşımı 50:50’ye ulaşıp eşitleniyor. başka bir deyişle güç eşit olarak her 2 aksa aktarılıyor, ön ve arka aksa giden miller (şaft) eşit hızda dönüyor. sistemin arka aksa %50’den fazla güç aktarması ise mümkün değil (bazı çekiş sistemleri sürüş şartlarına göre motor torkunun %100’ünü arka aksa gönderebilir. bmw’nin xdrive’ı buna örnektir.) buradaki ats sistemi ise bunu yapamıyor, çünkü merkezde bulunan mpt çok plakalı transfer kavraması gerçekte bir tork dağıtım sistemi değil, ön aks ve arka aks arasında devir farkı gördüğünde bunu (çok hızlı şekilde) eşitleme kapasitesine sahip hızlı çalışan bir çözüm. isminden de anlaşılacağı gibi (active torque “split”) motorun çekiş gücünü akslar arasında dağıtmıyor, ama bölüyor ve %50’ye kadarını arka aksa gönderiyor. yani sistem önden çekiş odaklı çalışıyor (ama bu symmetrical awd’nin bir tam zamanlı awd sistemi olduğu gerçeğini değiştirmiyor. bu yüzden bu sürekli 4 tekerlekten çekiş sistemi, normal sürüşte önden çekişli olan, ön aksı tutunma kaybı yaşayıp patinaja düştüğünde arka aksına güç aktaran sistemler ile karıştırılmamalı).
sistemin getirdikleri gerçekten etkileyici: ilk kalkışlarda ve ön aksta tutunma kaybı olduğunda hidrolik basınç artırılıyor, bunun tersine örnek olarak keskin dönüşlerde, otomobil 60 km/h’nin üzerine çıktığında, ve gaz pedalı bırakılarak yapılan sürüşlerde basınç azaltılıyor, tork dağılımı arka aks aleyhine 90:10’a kadar düşüyor; ancak abs devreye girdiğinde ise basınç sıfırlanıyor. buradan çıkan önemli birkaç sonuç var: subaru’larda panik fren ve abs’nin devreye girmesi symmetrical awd’nin kapasitesini yitirmesine neden oluyor. tam tersine motor devrini yükseltmek ve aynı seyir hızında daha düşük vites ile yüksek devirde hareket etmek symmetrical awd’nin verimini artırıyor. viraj dönüşlerinde ve hızlı girilen bir virajda gaz pedalı bırakıldığında da symmetrical awd etkisini kaybediyor. sistem yol tutuşunu iyileştirmekten çok güç aktarımını kusursuz hale getirmek için hizmet ediyor. ve sistem geliştirilirken tasarruf tedbirleri de dikkate alınmış, çünkü otomobil 60 km/h’nin üzerine çıktığında arka aksa güç aktarımı -neredeyse- yapılmıyor, arkaya giden tork %10’a düşüyor. bu da awd’nin varlığına rağmen yakıt tasarrufu sağlıyor.
3. vtd (variable torque distribution) sawd: subaru’nun geçmişte sunduğu e-5at adı verilen tork konvertörlü otomatik şanzımanlı modellerde kullanılan vtd sistemi ats’ye göre daha performans odaklı bir güç dağılımı sistemidir. buna uygun olarak normal sürüş şartlarında torkun daha fazlası (%55’i) arka aksa gönderilirken %45’i ön aksa yönlendirilmektedir. vtd’nin ilk versiyonlarında bu dağılım arka aks için %64, ön aks için %36 idi; yani tork dağılımında ön aks lehine değişiklik yapıldı. ilk versiyonlarda sistemin ön aksa nisbeten daha az tork göndermesi dinamik sürüşlerde ön aksta oluşabilecek önden kopma (understeer) etkisini azaltmak için yapılmış bir ayarlamaydı. burada da şanzıman çıkışında merkezi olarak elektronik kontrollü çok plakalı bir transfer kavraması (mpt multi plate transfer clutch) motor torkunu ön ve arka aks arasında dağıtıyor; ancak ats’den (yukarıdaki 2. sistemden) farklı olarak burada planetary dişli seti içeren bir merkez diferansiyel daha bulunuyor. vtd (variable torque distribution) sensörleri ön ve arka aks hızları, gaz pedalı konumu, frenleme gücü ve seçili olan vites gibi bilgileri toplayarak motor torkunu akslar arasında paylaştırıyor. vtd sistemi ilk kez 1991 yılında performans modeli subaru svx’de kullanılmıştı.
4. multi mode dccd (driver control center differential) sawd: subaru’nun wrx stı modellerine özel olarak sunduğu bu sistem aslında vtd’nin sürücü tarafından manuel olarak da kontrol edilebilen versiyonu. ilk kez 1994 yılında kullanılmış. subaru wrx stı’nin ön ve arka aksı arasında tork dağılımı normal sürüş şartlarında 50:50 olarak ayarlanmış; çekiş gücü ön ve arka tekerleklere eşit olarak dağıtılıyor (2014 çıkışlı wrx stı’nin önceki neslinde, yani subaru ımpreza wrx stı’de tork dağılımı varsayılan ayar olarak arka aks lehine 41:59 olarak ayarlanmıştı). sistem tekerleklerin birinde tutunma/aktarma kaybını fark ettiğinde güç aktarımını optimize etmek için tork dağılımını değiştiriyor. diğer symmetrical awd sistemlerinden farklı olarak multi mode dccd’de merkezi diferansiyeli ve tork dağılımını manuel olarak yönetmek de mümkün. bunun için orta konsolda vites kolunun gerisine bir düğme yerleştirilmiş. bu düğme 4 mod sunuyor: manual mod ve ayrıca değişik ön ayarlara sahip 3 auto modu. otomobil çalıştırıldığında varsayılan ayar olarak auto moduna geçiyor. bu modda otomobil tork dağılımını yol ve sürüş şartlarına göre optimum ayarlara getiriyor. auto+ modu ıslak, kaygan ve gevşek zeminler için geliştirilmiş, motor torkunu sınırlayarak buz ve kum gibi zeminlerde otomobilin tutunma kabiliyetini artıyor. auto- modu ise arka aksa gönderilen motor torkunu serbest bırakarak daha dinamik sürüşlere imkan tanıyor. bu mod kuru zeminde sürüş için daha uygun. auto- modu aynı zamanda direksiyon tepkilerini de hızlandırıyor. manual mod ise merkezi diferansiyeli sürücünün belirlediği oranda kilitleyerek (burada 6 kademe ve bu kademeleri ayarlayan ikinci bir şalter var) tork dağılımını sürücünün istediği oranda sabitliyor.
kısaca symmetrical awd kaygan ve buzlu zeminlerde patinaj nedeniyle akslardan biri diğerinden daha hızlı döner ise, ön ve arka aksları farklı oranlarda kilitleyerek dönme hızlarını eşitleme prensibi ile çalışıyor, motor torkunu akslar arasında “bölüyor”. bu nedenle de akslardan birine hiçbir zaman motor torkunun %50’sinden fazlasını göndermiyor. peki 4 tekerlek de kaygan zemin üzerindeyse ve tutunamıyorsa (örnek buz), hem ön hem de arka aks kilitlenmiş olsa dahi patinaj devam ediyorsa symmetrical awd ne yapıyor?
bunun için symmetrical awd’den bahsederken vdc’nin rolünü de eklemek gerekiyor. vdc (vehicle dynamics control) aslında subaru’nun sözlüğünde esp’ye verilen isim. vdc her bir tekerleğe bağımsız olarak fren uygulayıp otomobili çizgisinde tutma kapasitesine sahip, motor torkunu sınırlayarak çekiş kontrolü de sağlıyor, bunları yaparken de abs ve ebd ile beraber çalışıyor. aslında vdc’nin geçmişi symmmetrical awd kadar eski değil, çünkü esp endüstrinin 1990’larda tanıştığı bir teknoloji, ancak bugün symmetrical awd ile vdc ayrılmayacak şekilde birbirini tamamlayarak çalışıyor. symmetrical awd ön ve arka aks arasında güç dağılımını düzenlerken, vdc ise aynı aks üzerinde sağ ve sol tekerlekler arasındaki hareket farklılıklarını düzenliyor. ancak symmetrical awd bunu motorun çekiş gücünü dengeli dağıtarak başarırken, vdc motorun gücünü keserek (akslara bağımsız fren uygulayarak) başarıyor.
yeni geliştirilen (2014) bir asistan sistem olan x-mode da symmetrical awd ile vdc’yi birleştirerek çalışıyor (aşağıda bahsedeceğim).
daha önemli olan bir şey daha var: sistemin ömrü ve kullanım verimliliği? subaru’nun (ve diğer üreticilerin) kullandığı kavramaya dayalı çok plakalı transfer sistemleri içlerinde bulunan sıvının ısınması ile işleyen sistemler. sık başvurulduklarında ve uzun süreli zorlayıcı kullanımda aşırı ısınıp özelliklerini kaybediyor ve kullanım dışı kalıyorlar. işte bu yüzden subaru forester’in sürücü kapısının iç yüzüne bir etiket yapıştırılmış. sürücü araca her binişinde önce bu etiket ile yüzleşiyor. etiket global geçerliliği olan 6 dilde (ingilizce, fransızca, almanca, ispanyolca, rusça ve japonca) aynı uyarıyı yapıyor: “gösterge panelinde r. dıff temp uyarı lambası yanarsa yavaşlayın ve güvenli bir yerde durarak ışık sönene kadar bekleyin. lamba yanarken aracı kullanmaya devam etmek arka diferansiyelin hasar görmesine neden olabilir.” yine bu yüzden kullanım özellikleri ve kapasiteleri ne kadar üstün olursa olsun awd sistemleri dayanıklılık konusunda merkezi diferansiyele sahip geleneksel 4wd sistemlerinin gerisinde kalıyor.
bu adaletli yapıda her şey denge içerisinde çalışıyor. sert manevralar, hızlı virajlar ya da panik fren gibi ağırlık transferine neden olan olağanüstü durumlarda otomobilin limitleri daha yüksek, kontrol edilebilirliği daha fazla. bu da keyif katsayısını artırıyor. ayrıca şasinin “hata affetme” potansiyeli de daha yüksek. tolerasyonu yüksek şasi ise sadece keyifli değil aynı zamanda hem öğretici hem de güvenli bir otomobil kullandığınız anlamına geliyor.
üstün bir drivetrain sistemi olan symmetrical awd ile burada oluşan doğal dengeyi motorun tasarımı (yani boxer motor konsepti) tamamlıyor. motorun tamamen simetrik şekilde ön aksın sağlı ve sollu olarak tam ortasına yerleştirilmesi ve sağ/sol ağırlık dağılımının eşitlenmesi sayesinde otomobildeki dinamizm ve çeviklik en yüksek seviyeye çıkıyor. otomobildeki simetriyi tamamlayan ve symmetrical awd’nin ayrılmaz parçası olan diğer önemli unsur ise işte bu boxer motor. şasinin dengeli yapısı ile boxer motorun kendi içerisindeki dengeli mimarisi birnbirini tamamlıyor, otomobilin dengesini de en üst düzeye çıkarıyor (motorun yarattığı fark da motor ve şanzıman bölümünde.)
peki ya bu kadar bahsettiğimiz drivetrain dışında bu karoser nelere sahip? çekiş sistemi ve şasi ne kadar iddialı ise, karoserin çizgileri ve kullanım özellikleri de o kadar mütevazi kalıyor.
simetrik 4 tekerlekten çekiş sisteminin kapasitesini karoserin arazi kabiliyeti tamamlıyor: subaru forester 23 derece yaklaşma açısına, 25 derece uzaklaşma açısına ve 23 derece tepe açısına sahip. çekiş sisteminin üstünlüğüne rağmen karoser açıları dikkate alındığında forester safkan suv’lar ile crossover araçlar arasında bir yerde (ama crossover’lara yakın) duruyor.
forester’da önde macpherson arkada ise tam bağımsız çift salıncaklı süspansiyon ile beraber tokico marka gazlı amortisörler kullanılıyor. macpherson süspansiyonun daha az yer kaplaması ve motor bloğu için kaput altında daha geniş bir alan yaratması motorun enlemesine yerleştirildiği önden çekişli araçlarda bu sistemin sık olarak kullanılmasını sağlamıştır; yatay yerleşimli ve geniş tasarımlı boxer motor da subaru’yu macpherson kullanımına zorlamış olabilir.
bagaj kapağındaki kodların ve kullanılan renklerin tersine otomobilin tasarımı etkileyici değil, düz ve sade çizgilere sahip köşeli karoseri ve düz yan panelleri ile otomobil maliyet odaklı bir üretim hattından inmiş gibi ucuz görünüyor. karoser üzerindeki bu mütevazi ve sade çizgileri bozan ve otomobilin potansiyeli hakkında "az buçuk" fikir veren tek parça ise bagaj kapağının üzerindeki büyük spoiler. diğer taraftan otomobilin bu sade çizgileri kaynaklı görsel zayıflığı, karoser altında gizlenen (ve yukarıda bahsettiğimiz) aşırı zengin teknik altyapı ile tezat oluşturuyor.
subaru forester’ın bu 4. kuşağının önyüzü ise avrupalı olmaktan çok amerikalı gibi duruyor. japon otomobilleri 1960’ları ve 1970’leri amerikalı üreticilerin karoserlerini taklit ederek geçirmişti, 1980’lerde japon araçlardaki çizgileri avrupalı otomobillere yaklaşmaya başladı, 1990’larda ise avrupa tasarımları ile neredeyse özdeş hale geldi. 2000’den sonra üretilen birçok japon otomobili ise avrupa’da bulunan tasarım merkezlerinde artık avrupalı tasarımcılar tarafından yaratılıyor. forester ise daha geleneksel çizgileri ve ön yüzü ile tekrar amerikalı olmaya karar vermiş.
otomobil beyaz renk ile mütevazi, subaru’nun sephia bronz adını verdiği meralik boya ile daha etkileyici görünüyor. bir uzakdoğu geleneği olan içeriden açılabilen depo kapağı subaru'da da devam ediyor. yakıt depo girişini örten kapak ancak sürücü kapı eşiğinin iç tarafında kalan mandal ile içeriden açılabiliyor.
otomobilin elektrikli bagaj kapağını yönetmek için 2 tuş var. bunlardan ilki bagajı içeriden açmak için orta konsolda direksiyon simidinin solundaki boşluğa yerleştirilmiş. bir güvenlik önlemi olarak kokpitteki bagaj açma tuşu forester hareket halindeyken devre dışı kalıyor. ikincisi ise bagaj kapağının iç yüzünde; kapağı kapatmak için kuvvet uygulamaya gerek yok, tuşa basıldığında elektrikli kapak kendiliğinden alçalıp kapanıyor (kapanma hızı yavaş kalıyor; siz bu tuşa bastıktan sonra kokpite geçip kemerinizi taktığınızda bagaj kilidi hala yerine oturmamış oluyor). bu yüksek karoserli otomobilde ayrıca bagaj kapağının açılma yüksekliğini ayarlayarak hafızaya alma imkanı da bulunuyor. yükseltilmiş bir wagon’a benzeyen bu suv'un 505 litrelik bagaj hacmi ise bir sedanlara eşdeğer.
iç mekan
diğer ada ülkelerinde olduğu gibi japonya'da da trafik tersten akıyor. bu kültürden gelen subaru forester'in iç mekanı da o’na uyum sağlamanızı gerektirecek bazı ters nitelikler barındıyor. bu özel otomobil bu anlamda da farklı ve yabani duruyor. bu durum daha kilitleri açmak için kumandayı elinize aldığınızda başlıyor. sektördeki hemen diğer tüm üreticilerin anahtarlarındaki üretici logosu otomobilin kapılarını kilitlerken forester'da kumanda üzerindeki subaru logosu kilitlerini serbest bırakmayı sağlıyor, otomobili kilitlemek için ise logonun üst tarafında ikinci bir tuş var. diğer birçok üretici bunun tersi tuş düzenini kullanıyor.
otomobil büyük camlara ve mükemmel görüş özelliklerine sahip. sürücü bu ferah ortamda dışarıya hakim bir konumda oturuyor. ancak sürüş pozisyonu kokpitin de üzerinde kalıyor ve sürücü burada suv’dan çok bir ticari araç kullanıyormuş hissi yaşıyor. orta tünel de karoserin yüksekliği ve yüksek oturma pozisyonuna uyumsuz şekilde çok aşağıda kalıyor. koltuklar yüksek ayara getirildiğinde orta tünel koltuk minderlerinin arasında kayboluyor. lineartronic otomatik şanzımana hükmeden vites kolu da kısa ve küçük yapısı ile şık olsa da bu yüzden aşağıda kalmış oluyor.
orta konsolun üst bölümüne yerleştirilmiş olan bilgi ekranı 2 parçadan oluşuyor. soldaki siyah beyaz ekran iklimlendirme sisteminin bilgilerini (sürücü ve yolcu tarafı için sıcaklık, fan hızı) yansıtırken, sağ taraftaki renkli ikinci ekran ise bir mfd (multi funciton display) ve araç bilgisayarı verilerini getiriyor. dış hava sıcaklığı, zaman, ortalama tüketim, anlık tüketim ve menzil bilgileri burada birarada görüntüleniyor. x-mode aktive edildiğinde aksların güç aktarım durumları da buradan izlenebiliyor. ancak bilgi ekranı ile ilgili 3 olumsuzluk var: ekranın bu 2 parçası, subaru için birbirinden bağımsız üreticiler tarafından üretildiğini belli edecek kadar farklı grafiklere sahip. ikinci olarak, bu konseptleri farklı ekranların grafik kalitesi de etkileyici değil. üçüncü ve en önemlisi ise sistemin menüleri karmaşık ve geri dönüşleri yapmak zor, sistemi yönetmeyi sağlayan, yukarı aşağı yönlü hareket edebilen şalter formlu tuş ise yine orta konsolun tepesine havalandırma kanallarının arasına yerleştirilmiş, erişim ve kullanım ergonomik değil ve sürüşü riske atıyor. bu bilgi ekranlarının övgüyü hak eden yeri ise üzerindeki koruyucu siper. bu gölgelik, her türlü ışık şiddeti altında verilerin rahat görünmesine imkan veriyor.
starlink isimli multimedya sistemi (ff388lm) de kullanıcı dostu değil. 7 inch’lik dokunmatik bir ekrana sahip olan starlink de benzer sistemler gibi hemen her şeyi yapıyor, ancak kullanımı bir bulmacayı çözmeye benziyor.
gösterge tablosunda soğutma sıvısı sıcaklığı göstergesine yer verilmemiş. solda devir saati, sağda hız göstergesi, merkezde ise bilgilendirme ekranı bulunuyor. kontak açıldığı anda gösterge panelinde tüm uyarı ışıkları yanıyor, boxer dizel motor ilk hareketini alıp ateşleme yapmaya başladığında ise tüm ışıklar kayboluyor… biri hariç: soğuk çalıştırmalarda devir saatinin sol altında soğutma sıvısı uyarı lambası parlamaya devam ediyor, ancak mavi renkli olarak. lamba ilk anda subaru’ya (ve mazda gibi diğer bazı japon otomobillerine) yabancı olan kullanıcıları tedirgin edebilir. ancak telaşa gerek yok! soğutma sıvısı sıcaklığı aşırı yükseldiğinde kırmızı renk ile haber veren bu ışığı subaru ilk çalıştırmalarda motor ideal çalışma sıcaklığına kadar mavi renk ile yakıyor, motor ısındığında uyarı ışığı sönüyor.
forester'in farları sinyal kolunun dış ucunda kalan bilezik formlu çevirmeli düğme ile yönetiliyor. direksiyon simidinin sol tarafında üfleç altında kalan alana ise bir dizi önemli tuş ve şalter yerleştirilmiş: viraja duyarlı farların devre dışı bırakılması (srh off - steering response headlights), elektrikli bagaj kapağının açılıp kapatılması, bagaj kapağı yüksekliği için hafıza, esp deaktivasyonu ve gösterge paneli aydınlatma parlaklığı buradan gerçekleştiriliyor. artık tüm otomobillerde bulunması yasal bir zorunluluk haline gelen lastik basınç kontrol sisteminin (tpms) hafıza tuşu ise vites kolunun önündeki boşluğa derinde kalacak şekilde gizlenmiş.
motor ve şanzıman: dünyanın ilk ve tek boxer dizeli
otomobil ızgaraları ya (geçmişin mercedes modellerinde olduğu gibi) kaputun bir parçasıdır ve kaput açılınca onunla beraber yükselir, ya da yaya güvenliğine adanmış modern otomobillerde olduğu gibi ön tampona entegredir. forester’in çift parçalı radyatör ızgarası ise subaru logosunu üzerinde taşıyan krom çıta ile yatay olarak 2'ye bölünüyor. subaru’nun uygulaması sadece estetik bir ayrıntı değil: radyatör ızgarasının sadece üst bölümü kaputa entegre edilmiş, kaput açıldığında ayrılarak kaput ile beraber yükseliyor; bu tasarımın nedeni ise ancak kaput açıldığında, kaput iç yüzüne yerleştirilmiş geriye doğru uzanan plastik hava kanalları görüldüğünde anlaşılıyor. ızgaranın kaputa entegre edilen üst kanalları intercooler (ara soğutucu) için gerekli hava akışını sağlıyor.
ıntercooler ise motorun üstüne yatıyor, yani motor üzerine yatay olarak yerleştirilmiş. sıralı silindir dizilişine sahip geleneksel aşırı beslemeli motorlarda intercooler kendisine motor ile aracın burnu arasında ve zemine yakın bir noktada yer bulur. burada ise motorun üzerine yerleştirilmiş. bu tasarım motorun farklı konsepti hakkında fikir veren ilk parça (?)
kaput altındaki manzarada alışılmadık olan sadece intercooler’ın yerleşimi değil: çünkü önümüzdeki makine “sıradan” bir içten yanmalı motor değil. subaru’nun makinesi, silindirlerin dizilişi, kaput altındaki konumu, sesi ve teknik farklılıkları ile diğer içten yanmalı motorlardan ayrılıyor: bu bir boxer.
ya da türkçe ismi ile karşı silindirli motor (horizontally opposed engine). bu motor aslında 180 derece açıya sahip bir v motor. motor bloğu v motorlar gibi 2 silindir sırasından oluşuyor, ancak silindir sıraları arasında v motorlarda olduğu gibi 45, 60 ya da 90 derecelik “yakın” bir yerleşim açısı yok, silindirler birbirine tam karşıdan bakıyor, yelkovan ve akrebin saat 9* pozisyonu gibi, doğu ve batı yönleri gibi burada da silindirler 2 ayrı uçta yer alıyor, bu da silindirleri 180 derece yatay yerleşime sahip motoru yatık ve düz bir motor haline getiriyor. her 2 yandaki silindirlerin ortasında merkezde ise krank mili var; yatay yerleşimli ve karşılıklı silindirler içerisinde gidip gelen pistonlar merkezdeki krank milini çeviriyor. pistonların ve biyel kollarının buradaki yatay hareketleri ise bir boksörün yumruk atarken ileri atılıp geri gelen kollarına benziyor. motora bu yüzden boxer adı veriliyor.
silindirlerin 180 derecelik açı ile yatay yerleşimi nedeniyle de bu motorlar ayrıca flat (düz) olarak da adlandırılır. ancak silindir yerleşim açıları aynı olmasına rağmen flat ve boxer motorlar aynı motor tipini ifade etmez.
boxer motorlar v motorlardan (ve 180 derece açıya sahip bir v motor türü olan flat motorlardan) 2 önemli özelliği ile ayrılıyor:
bu 2 motor tipini birbirinden ayıran en önemli özellik krank mili üzerindeki crank pin (krank pimi, ya da pistonun ve biyel kolunun krank miline bağlandığı yatak) sayısıdır. v motorlarda (ve 180 derece açıya sahip flat motorlarda) karşılıklı her bir çift silindir/piston için tek (yani ortak) bir krank yatağı varken, boxer motorlarda her bir silindir/piston için ayrı ve bağımsız bir krank yatağı tasarlanmıştır. başka bir deyişle 6 silindirli bir v motorda krank mili üzerinde 3 yatak bulunurken, 6 silindirli bir boxer motorda krank mili üzerinde 6 adet yatak tasarlanmıştır.
boxer motorları v motorlardan ayıran ikinci önemli özelliği de bu birinci özelliğe bağlı olarak ortaya çıkar: flat motorlarda ve v motorlarda karşılıklı yerleştirilmiş olan her bir çift silindir/piston krank mili üzerinde aynı ortak yatağa bağlı olduğundan bu pistonlar birbirine asimetrik olarak hareket eder; yani bir piston silindir içerisinde yükselirken (sıkıştırma ya da egzos zamanı), karşı taraftaki diğer piston silindir içerisinde alçalmaktadır (emme ya da ateşleme zamanı). bu nedenle de karşılıklı pistonlar arasındaki mesafe hep sabittir. diğer taraftan, boxer motorlarda ise her bir silindir/piston için krank mili üzerinde ayrı ve bağımsız bir yatak bulunduğundan burada karşılıklı konumdaki pistonların simetrik olarak hareket etmesi mümkün hale gelir; karşılıklı pistonlardan biri silindir içerisinde yükselirken, diğer taraftaki piston da silindir içerisinde yükselmektedir, aynı şekilde pistonların alçalma hareketi de aynı anda gerçekleşmektedir. bu sayede örnek olarak karşılıklı silindirlerden birine temiz hava emilirken karşı silindirde ateşleme gerçekleşmektedir.
karşıt yönde hareket eden pistonların bu 2 önemli özelliği sayesinde boxer motorlar aynı zamanda daha dengeli yapıya sahiptir ve daha az titreşim üretirler, bu da daha az gürültü demektir. ayrıca bu sayede motor üzerinde denge mili kullanma ihtiyacı ortadan kalkar. sıralı silindir dizilişine sahip motorlarda ve v motorlarda kullanılan denge miline boxer motorlarda ihtiyaç duyulmaz. boxer motor “doğal olarak” kendisini dengelemektedir.
subaru, boxer motorun zaten daha az olan titreşimlerini daha da aşağıya çekmek için cradle mount system adını verdiği bir şasi tasarımı kullanıyor ve motoru şasiye bağlarken bu beşik gibi parçanın üzerine yerleştiriyor.
boxer motorların şasi üzerinde dengeye hizmet eden diğer bir önemli özelliği de uzunlamasına yerleşimli bu motorun kaput altında otomobilin tam merkezine (orta hattına) hizalanmış olarak yerleştirilmeye imkan vermesidir (motorun uzunlamasına yerleştirildiği arkadan itişli otomobiller de bu karaktere sahiptir. motorun enlemesine yerleştirildiği önden çekişli otomobillerde ise şanzımana ve aktarma organlarına yer açmak için motor bloğu bir taraftaki aksa -çoğunlukla sağ ön aksa- yaslanır, ayrıca şanzımandan tekerleklere uzanan aks boyları da zorunlu olarak farklı uzunlukta tasarlanır, şanzıman tarafındaki tekerleğe giden aks boyu kısa, motorun yaslı olduğu taraftaki aks boyu daha uzundur; tüm bunlar da ideal dengeyi bozar.)
pistonlar birbirlerinin yatay olarak karşısına yerleştirilmiştir. bu tasarım, karşılıklı olarak yerleştirilmiş silindirlerin tam ortasında daha kısa ve daha hafif bir krank milinin kullanılmasına izin verir (aynı v motorlarda olduğu gibi). silindirlerin zemine paralel (yatay olarak) yerleştirilmesi ise motorun daha aşağıya yerleştirilmesini ve ağırlık merkezinin (center of gravity’nin) aşağıya çekilmesini sağlamaktadır. motor hem hafiftir hem de ağırlık merkezi aşağıdadır. bu da şasinin dengesini ve kararlılığını arttırır.
pistonların yatay olarak yerleştirilmesi motor ömrü ile ilgili bir başka avantajı daha getirir: yağlama. bu yatık motorlarda pistonlar motor yağı içerisinde “yatarlar”. bu ise ilk çalıştırma sırasında yağlama avantajı sağlar. motorlar en fazla ilk çalıştırma sırasında aşınır. sıralı silindirli ve v tipi motorlarda ilk çalıştırma sırasında yağ pompasının karterde birikmiş olan motor yağını silindirlere ve eksantrik millerine ulaştırması için bir zamana ihtiyaç vardır. en büyük aşınmalar bu zaman diliminde gerçekleşir. süreki kısa mesafeli kullanılan otomobillerde motor ömrünün kısa olması da bundan kaynaklanır. boxer motorlarda ise hareketli parçaların yağa kavuşması için ihtiyaç duyulan süre motor tasarımı nedeniyle daha kısadır.
diğer taraftan boxer motorlar bir dizi olumsuz özelliğe de sahip ve bu motorların kullanımı bu olumsuzlukların göze alınmasına / üstesinden gelinmesine bağlı: boxer motorların üretimi daha karmaşık, motorlar daha fazla parçadan oluşuyor, montajı daha uzun zaman alıyor, bu da hem geliştirme hem de parça maliyetini artırıyor. örnek olarak 4 silindirli bir boxer motorun üretiminde sıralı 4 silindirli motora göre 2 kat daha fazla sayıda eksantrik miline ve 2 parçalı karmaşık triger yönetimine ihtiyaç var. bugün japonya’nın oizumi kentinde bulunan fuji heavy ındustries tesisinde güncel 3. nesil bir boxer motorun üretimi 4.5 saat sürüyor. motorun kaput altına yerleşimi ve motora bakım ve onarım için müdahale edilmesi de “yatık” tasarım nedeniyle daha zor.
güncel olarak otomobillerinde boxer motor kullanan 2 üretici var: porsche ve subaru. sürüş özellikleri ile otomobil kültüründe çok özel bir yeri bulunan bu 2 üreticinin sahip oldukları marka mirasında kullandıkları boxer motorların önemli payı vardır.
geçmişte ise volkswagen, citroen, bmw, ferrari ve alfa romeo gibi üreticiler bu motor tipini otomobillerinde kullandı.
volkswagen markası 2. dünya savaşı ile beraber ferdinand porsche tarafından käfer (beetle) ile yaratılırken bu otomobilin arkadaki motor bölmesinde 4 silindirli 1.0 litrelik aluminyum magnezyum alaşımı hava soğutmalı bir boxer vardı (1939). beetle ömrü boyunca hacimleri değişmekle beraber boxer motorlar kullanmaya devam etti. fransa’nın käfer’i olan citroen 2cv’de de 2 silindirli bir boxer kullanılmıştı (1948). bmw’nin 3 tekerlekli micro otomobili ısetta’dan türettiği 4 tekerlekli ve 4 koltuklu bmw 600’ün motor bölmesinde de 0.6 litrelik 2 silindirli bir boxer bulunuyordu (1957).
1970-1997 arasında 27 yıl boyunca alfa romeo’nun kompakt hatchback modellerinin kaputu altında da 4 silindirli boxer motorlar kullanıldı (birbirini takip eden alfasud, 33, 145, 146 ve 147 modellerinde 1997’ye kadar boxer makineler kullanılmıştır)
bmw ise motosikletlerinde boxer motoru kullanmaya devam etti. bmw motosiklet motorlarının sağdan ve soldan dışarı taşan “geniş” tasarımları işte bu karşılıklı 2 silindirden oluşan boxer motor formundan geliyordu. bmw r90s’in 0.9 litrelik (1973) ve bmw r1200 gs’nin 1.2 litrelik (2013) 2 silindirli boxer motorları muhtemelen bmw motorrad’ın en ünlü boxer makinalarıdır.
bu örneklerden geçmişte boxer motorların küçük ve kompakt otomobillerde ağırlık ve alan tasarrufu için tercih edildikleri de anlaşılıyor. bu “genelleme”ye uymayan diğer uçta örnekler de vardı: porsche, ilk otomobili 356’dan (1948) bu yana kesintisiz olarak boxer motorlar kulandı. porsche 911 kasası altında 993 kuşağının sona erdiği 1999 yılına kadar hava soğutmalı üretilen boxerlar bu tarihten sonra 996 kuşağı 911’ler ile beraber su soğutmalı hale getirildi. porsche, suv’larında kullandığı platform ve motorları ise organik bağları bulunduğu volkswagen grubu’ndaki diğer otomobillerden tedarik ediyor. italyan üretici ferrari de berlinetta boxer modelinde 5.0 litrelik 12 silindirli bir boxer kullanmıştı (1973). bu 12 silindirli motor aslında 2 silindir sırası arasında 180 derecelik açı bulunması nedeniyle boxer olarak kabul görmekle beraber, motorda ferrari’nin v12 motorlarında olduğu gibi krank mili üzerinde karşılıklı her bir çift silindir/piston için tek bir krank yatağı bulunmaktadır. bu flat motor berlinetta boxer’in yerini alan ferrari testarossa’da da 1996 yılına kadar kullanıldı. boxer motor geleneğini günümüze kadar yaşatan üreticiler küçük otomobillerden değil işte bu performans odaklı ikinci gruptan çıkmıştır: porsche ve subaru.
subaru’yu bu üreticiler arasında ayrı bir yere koyan ise esneklik göstermeden tüm modellerinde boxer motor kullanıyor olması. gerçekten de japon üretici japonya iç pazarı için üretilen ve kei car olarak adlandırılan sınıfa yönelik mikro otomobilleri dışında tüm modellerinde taviz vermeden “sadece” boxer motor sunuyor (subaru brz’de de konsepti gereği arakadan itiş seçilirken boxer motordan vazgeçilmedi)
japon üretici ilk boxer motorunu 1966 yılında kompakt sedanı subaru 1000’de kullandı. 670 kg’lık bu önden çekişli hafif otomobil subaru ımpreza’nın atasıdır. model isminden de anlaşılacağı üzere otomobilde 1.000 cm3’lük bir boxer motor kullanılmıştı. shinroku momose tarafından geliştirilen ve hafiflik için tamamen aluminyum alaşımdan üretilen ea52 kodlu 1.0 litrelik 4 silindirli bu ilk boxer 55 hp güç ve 77 nm tork üretiyordu (bu motor “quadrozontal engine” ismiyle de bilinmektedir.)
1971’de subaru 1000’in yerini subaru leone aldı. 3 kuşak yaşayan leone’de boxerların hacmi büyüyerek 1.8 litreye kadar çıktı ve 1983 yılında subaru bu 1.8 litrelik ea81 motorunda turbo kullanmaya başladı. leone’nin ilk kuşağı aynı zamanda wagon karoseri altında subaru’nun symmetrical awd 4 tekerlekten çekiş sistemini kullandığı ilk araçtır (1972). leone boxer turbo motoru ve çekiş sistemi ile subaru’nun 1980’lerde (dönemsel olarak ve bazı yarışlar için de olsa) dünya ralli şampiyonası’na giriş yaptığı otomobil olacaktır. otomobili hazırlayan noriyuki koseki ise daha sonra 1988 yılında motorsporları bölümü sti’yi (subaru tecnica ınternational) kuracaktı.
leone 1992 yılında ımpreza’ya dönüştü. subaru ımpreza ile beraber turbo benzinli 2. kuşak boxer’ların hacmi 2.0 (ej20) ve 2.5 litreye (ej25) yükseldi. 1966’da subaru 1000 kaputu altında 55 hp üreten boxer’ın gücü 2012 yılında ımpreza karoserinde 395 hp’ye ulaştı. (cosworth wrx stı c s400). boxer makineler 1990’larda suv ve crossover’larla genişleyen model gamına da yayıldı. sedan legacy’de, ımpreza ve legacy modellerinden türetilmiş outback’da, tribeca’da ve forester’da da boxerlar kullanıldı. subaru 2010 yılından bu yana fb20 kodlu 3. kuşak boxer motorları kullanıyor.
binyıl değişirken dizel motorların aşırı besleme ve common rail enjeksiyon sistemi ile yükselişe geçtiği ortamda subaru da motorları arasına bir dizel ekledi. bunu yaparken de boxer geleneğinden vazgeçmedi ve dünyanın ilk boxer dizeli doğmuş oldu. 2007 yılında cenevre otomobil fuarı’nda tanıtılan ee isimli bu motorun karşı silindirli boxer tasarımı ile dizel çevrimini bir araya getirmesi aynı zamanda dizel modellerin de benzinliler gibi symmetrical awd konseptinin simetrik dengeye dayalı tüm üstünlüklerinden faydalanabilmesini sağladı.
forester’in kaputu altında bulunan dizel makine de bu boxer geleneğine sadık kalınarak üretilmiş. subaru dizel bir motor yaratırken boxer silindir düzeninden vazgeçmeyerek bir ilke imza attı: ee20 kodlu bu common rail dizel motor dünyanın ilk ve tek boxer turbodizeli ve güncel olarak üretimde olan tek boxer dizel olma ünvanını taşıyor.
bir not: subaru’nun ee20 boxer dizeli bir otomobilde kullanılan ilk boxer dizel motor ancak gerçekte “ilk” değil. 1933 yılında alman krupp firması hafif ticari araçlarda kullanılmak üzere bir boxer dizel motor geliştirmişti. adolf roth tarafından tasarlanan krupp’un ürettiği bu hava soğutmalı boxer dizel motor 325 kg’lik ağırlığı ile gerçekten de denkleri arasında döneminin en hafif dizel makinesi ünvanını kazanmıştı. hafiflik motorun boxer tasarımından ve hava soğutmalı konseptinden geliyordu (isim tanıdık gelmiş olabilir: bu krupp firması 1999 yılında thyssen ile birleşerek ünlü alman demir çelik ürünleri grubu thyssenkrupp’u oluşturmuştur.)
