Page 1


m o t o r t ri m

Sadržaj: 4. KONCEPT Vodonični sprinter 6. MANIFESTACIJE Izbor za motor godine 2004 10. TEHNIKA Prostori sagorevanja 12. SERVIS Problemi sa uljem 2 14. EKSTREMNE MAŠINE Mega motori 15. SIMULACIJE NFS Underground 2

Cubi informator za servisere motora, broj 7. Direktor: Jožef Buhmiler Glavni i odgovorni urednik: dipl. ing. Predrag �ukić Prelom i dizajn: Igor Pejović Tehnički urednik: Karlo Buhmiler Saradnici: dipl. ing. Dragan Ružić, dipl. ing. Robert Buhmiler, Stevan Kišgeci Štampa: ALFAGRAF - Petrovaradin e-mail: motortrim@neobee.net

2


m o t o r t ri m

Poštovane kolege, Sedmo izdanje Motor trim-a ugledalo je svetlost dana na ulasku u 2005. godinu. Godina iza nas obilovala je interesantnim događajima, a mi smo se trudili da vam približimo neke od njih. Kao prvo, sajam automobilskih motora koji je održan u Štutgartu bio je veći nego prethodnih godina i zajedno sa ostalim sestrinskim manifestacijama zauzeo najveći izložbeni prostor u svojoj istoriji. Napredak tehnologija koje prate industriju motora bio je očigledan, pa se osnovano može očekivati da će usavršavanje motora SUS dinamično odvijati i u narednom periodu. Kada smo već kod toga, stvari na polju razvoja novih pogona se i dalje zaukavaju. Prirodni gas se sve više odomaćuje na globalnom tržištu i sva je prilika da će sve više modela biti agregatirano motorima koji koriste ovo gorivo. Sa druge strane, i vozila na vodonik sve su češća pojava na drumovima razvijenog sveta. Recimo da je devet evropskih gradova, među kojima i Štutgart, na određene linije gradskog prevoza uvelo autobuse pogonjene vodonikom, pa se posle više decenija vodena para iz izduvnih cevi opet može videti u svakodnevnom saobraćaju... Uz sve to, 2004. godina bila je i period ekspanzije automobila na hibridni pogon. U vreme drastičnog skoka cena nafte, upotreba dva raznorodna motora u jednom pogonu lako može postati dobitna kombinacija na probirljivim tržištima, gde se kupci teško odriču komfora ličnog prevoza. Na kraju, Izbor za motor godine 2004. nedvosmisleno je pokazao da hibridi nisu izašli na scenu da bi odigrali samo sporednu ulogu. Pobede hibridnih motora u raznim kategorijama i osvajanje samog trona u nadmetanju sa prekaljenim konkurentima klasičnih koncepcija, najavljuju ekspanziju svetskih razmera! Mnogo toga zanimljivog očekuje nas i u 2005. godini. Zato zavirimo zajedno u svet napretka i osvedočimo doba burnog razvoja u kome živimo. Motori još uvek pokreću čovečanstvo, i tako će ostati još dugo vremena... dipl.ing.maš Predrag Đukić

3


ko n c e p t

VODONIČNI SPRINTER Globalna potraga za energentom budućnosti je u toku - pogledi naučnika prvenstveno su uprti ka vodoniku.

K

ao derivat vode, vodonik je ekološki potpuno čist, a njegovo prisustvo na našoj planeti je značajno. Zahvaljujući kruženju vode u prirodi i

velikom broju načina na koji ga je moguće izdvojiti (uz upotrebu sunčeve energije, bio mase...), vodonik je školski primer lokalno obnovljivog resursa.

U rukama tri test vozača konstrukcija se pokazala stabilnom i uverljivom

Razvoj zamisli Ideja je da se energija akumulira u hemijskom obliku i potom oslobodi unutar samog vozila, gde bi se upotrebila za pogon točkova. Od postavke same zamisli do danas načinjen je veliki napredak. Dostignut tehnološki nivo na svet je doneo vozila koja za svoj pogon koriste ovaj hemijski element. Ona su skupa i pri nabavci i pri ekspoataciji, ali sva je prilika da će se to omasovljavanjem promeniti. Test sposobnosti Da budućnost pripada vodoniku nedavno je demonstrirao i koncept pod imenom H2R. Ova aerodinamična kreacija BMW-ovih majstora, oborila je čak 9 rekorda u jednom danu. Prioritetan cilj, naime, i nije bio da se pokaže agilnost vozila, već pre svega razvojem dostignuta pouzdanost u radu. Obaranje jednog ili dva rekorda na jednom testiranju to ne bi ubedljivo pokazalo, već je spisak zadataka morao biti poduži. Moć vodonika Kako raketno gorivo u cilindrima pokreće trkački automobil moglo se videti na francuskom test poligonu Miramas. Masivnih 6 litara zapremine klip-

4


koncept nog motora, podeljenih u 12 cilindara pogonilo je laku karoseriju od ugljeničnih vlakana u brzinskim ispitima sigurno i bez greške. U pitanju je benzinski V12 motor koji se ugrađuje u modele 760i, na kom su urađene modifikacije koje zahteva sagorevanje vodonika. Za razliku od benzina koji se direktno ubrizgava u cilindre, vodonik se uvodi u usisnu granu pomoću specijalnih brizgaljki. Kako se sagorevanjem vodonika razvijaju više temperature, preduzete su posebne mere u cilju prevencije od preranog paljenja smeše. Pozamašan deo tog tereta pada na Bi-VANOS i VALVETRONIC sisteme inteligentnog upravljanja radom ventila. Pod njihovim nadzorom postižu se vremena otvorenosti komora sagorevanja prilagođena za rad sa vodonikom. Ovako tehnološki podržana pogonska jedinica sposobna je za razvoj 210 kW (285 KS) pokretačke snage koja je dovoljna da H2R do 100 km/h ubrza za 6 sekundi i zatim ga dovede do maksimalnih 302 km/h. Iskustvo Iako je posao na izradi prototipa trajao svega 10 meseci, njegovi tvorci nisu krenuli od nule. Naime, istraživački rad na vozilima pogonjenim vodonikom BMW je započeo još 1979. godine. Bogato iskustvo minhenski gigant sticao je i na drumovima sa pilot serijom od 15 vozila koja su od 2000. godine u eksploataciji u realnim uslovima. Ova vozila su 2001. bila u fokusu promotivne svetske turneje pod nazivom CleanEnergy WorldTour čiji je cilj bio informisanje javnosti o zrelosti primenjene tehnologije. Naredni korak Poduhvat na test poligonu zamišljen je kao uvod u serisku proizvodnju. Po rečima Prof. Burkhard Goschel, člana izvršnog odbora BMW grupacije: «Postizanje 9 rekorda označilo je početak vodoničnog doba. BMW tehnologija je već načinila krupne korake. Sada je pred nama zadatak da, zajedno sa političarima i energetikom, svoju viziju mobilnosti pretočimo u stvarnost». A napori u tom pravcu se čine širom sveta. Sva tri centra automobilske industrije SAD, Evropa i Japan, svako za sebe ali i u koalicijama, rade na afirmaciji ovog energenta. Ipak, za razliku od BMW-a koji je svoju pažnju usresredio na sagorevanje vodonika u okviru motora SUS, težište razvoja ostalih kompanija pomereno je na gorivne ćelije. O njima ipak, nekom drugom prilikom.

Rezultati koji su postignuti predstavljaju nove mete za lovce na rekorde

REKORDI leteći start - kilometar leteći start - milja start iz mirovanja - 1/8 milje start iz mirovanja - Ľ milja start iz mirovanja - ˝ kilometar start iz mirovanja - milja start iz mirovanja - 10 milja start iz mirovanja - kilometar

vreme [s]

brzina [km/h]

11,993 19,912 9,921 14,933 17,269 36,725 221,052 26,557

300,190 290,962 72,997 96,994 104,233 157,757 262,094 135,557

Polaganje vodonične jedinice SUS u sklop šasije

dipl.ing Predrag Đukić

5


manifestacija

NAJBOLJI MOTORI 2004. GODINE Interesuje Vas ko pravi najbolje pogonske agregate? Danas, u doba globalizacije, teško je sa sigurnošću dati odgovor na ovo pitanje.

R

asprave o tome često se vode me�u prijateljima, kolegama, serviserima, pa i samim konstruktorima. Kako je ovo dilema koja intrigira ljude širom sveta, grupacija Britanskih časopisa 1999. godine pokrenula je izbor za motor godine u potrazi za najuspelijim motorima koji pokreću automobile. Na ovaj način, omogućen je uvid u mišljenja stručnjaka kako samim proizvo�ačima čija se dela ocenjuju, tako i širokoj publici.

12 cilidara u pogonu poletno rade na proizvodnji snage. Rezultat je impresivan!

POREDAK klasa novih motora bodovi 260

Toyota Hybrid 1.5 (prius)

Honda dizel 2.2 (accord) Fiat-GM dizel 1.3 (panda, punto, idea, doblo; Opel agila, corsa; Suzuki ignis) Mercedes AMG 6.0 (S65, CL65) Chrysler/Dodge 5.7 (300C, magnum) Lamborghini 5.0 (gallardo)

113 100 99 90 77

Hibridno srce Toyote prius kuca tiho, snažno i pouzdano

prius

Iz godine u godinu, ocenjivački žiri je rastao i dobijao na renomeu, tako da se sada već može osnovano tvrditi da plasman na Izboru nosi ozbiljnu težinu i da predstavlja kompententan sud o ponašanju motora u pogonu. To govori i činjenica da su u svoje reklamne kampanje pojedini proizvo�ači istakli osvojene titule. Treba ipak istaći ograničenost ovde primenjenih metoda ocenjivanja. Osvojeni plasmani pružaju dobar uvid u kvalitet motora isključivo iz perspektive vozača i ne obuhvataju pouzdanost agregata u dužoj eksploataciji, potrebnu servisnu negu ili cenu motora... Po šesti put Za Izbor motora godine 2004. ocenjivački žiri dodatno je pojačan članovima iz Kine i Egipta. Ukupno 56 novinara iz 24 zemlje dalo je mišljenja o kvalitetu motora i svoje glasove rasporedilo u jedanaest kategorija. Nakon toga, pobednici kategorija ušli su u najuži krug pretedenata na titulu najboljeg i od njih 11 izabran je 1. I ove godine, Motor trim je manifestaciju propratio sa lica mesta. U narednim prilozima videćemo kako su glasali elitni specijalizovani novinari iz celog sveta. Kao i za prošlogodišnji Izbor, biće predstavljeni pobednici i dat pregled bodova onih koji su se našli u neposrednoj borbi za plasman u završni krug izbora. Krenimo redom kroz kategorije.

6


manifestacija

S 65 AMG

CL 65 AMG

POREDAK klasa performantnih motora bodovi Mercedes AMG 6.0 (S65, CL65) 171 BMW 3.2 (M3) 163 Ferrari 5.7 (612) 115 Lamborghini 5.0 (gallardo) 114 Porsche 3.6 turbo (911 turbo) 79

Najbolji novi motor 2004. Automobili sa hibridnim pogonom se nalaze u fazi intenzivnog razvoja. Na bazi iskustva stečenog u praksi, njihovi se motori doteruju i sve bolje me�usobno usaglašavaju. Štaviše, moderna motorska tehnologija sve češće se udružuje i sa modernom tehnikom transmisije, pa hibridne automobile odlikuje visok komfor isporuke energije koja pokreće točkove. Ovakva razvojna strategija zaslužna je što su hibridi danas u ofanzivi, a njihov najjači proboj dolazi iz zemlje izlazećeg sunca. Kao predvodnik svog roda, Toyota prius nalazi se na tržištu još od 1997. godine. Nakon nekoliko uvedenih poboljšanja, 2003. godine usledilo je lansiranje druge generacije ovog modela. Pored restilizovane karoserije, novi prius doneo je i značajne novitete koji su skriveni ispod lima. Nov motor od 1,5 l nastavio je tekovine štedljivosti i ekonomičnosti svog prethodnika. Zapravo, on nudi sve odlike pogona prve generacije ali njegove domete pomera za još jedan korak napred. Pogon priusa 2 zadovoljava se sa svega 4,2 l bezolovnog benzina na 100 km pre�enog puta. Kao ilustracija činjenice da štedljivost nije ostvarena na račun performansi, može da posluži podatak da

ovaj porodični hečbek do stotke stiže za nepunih 11 s. Pomenuta agilnost pogona rezultat je zajedničkog rada benzinskog motora SUS i elektromotora koji su smešteni ispod haube. U slučaju da je potrebno naglo ubrzati automobil, elektromotor dodaje svoju snagu, te na pogonsko vratilo stiže čitavih 478 Nm i maksimalnih 110 KS. Pore�enja radi, recimo da se ovakvi podaci očekuju od dizel motora koji raspolaže sa ukupnom zapreminom od 2000 cm3 i čija je potrošnja gotovo dva puta veća. Za kraj, o ubedljivosti novog priusovog pogona slikovito govori i stanje na tabeli. Toyotin kanditat ubedljivo je odskočio od konkurencije osvojivši više nego duplo bodova od izuzetnog Hondinog ostvarenja. Podatak koji ne ostavlja mesta za sumnju. «Toyota prius 1.5 hybrid je nesumnjivo najbolji i najuzbudljiviji motor koji se pojavio u poslednjih 12 meseci.» Yu Ohkawa, NAVI Klasa ekonomičnih motora Iz kratkog teksta o pobedniku kategorije novih motora može se videti da je Toyotin hibrdni pogon ozbiljan pretendent i na tron u klasi štedljivih. Da je on i više od toga, svedoči rezultat glasanja koji nedvosmisleno postavlja priusov pogon na čelnu poziciju. Ilustrujmo ubedljivost pobede zapažanjem da kada bi trećeplasirani i četvoroplasirani motori sve svoje bodove prepustili drugoplasiranoj Hondi, to još uvek ne bi bilo dovoljno da njen, tako�e hibridni, motor odnese pobedu nad Toyotom! A evo još nekih podataka o kompetencijama motora koji se ove godine okitio lovorovim vencem i u drugoj kategoriji. Uz potrošnju koja je po EU ciklusu deklarisana na 4,2 l/100 km, prius sa petoro putnika i njihovim prtljagom može da dostigne maksimalnu brzinu preko 160 km/h. Koliko su gasovi koji napuštaju njegove izduvne grane čisti, najbolje govore same cifre: ugljovodonici 80%, a azotovi ok sidi čak 87% ispod strog i h EURO I V normi za benzinske motore ili čak za 96% ispod nor-

POREDAK klasa ekonomičnih motora bodovi Toyota Hybrid 1.5 (prius) 375 Honda 1.3 IMA (civic) 153 Fiat-GM dizel 1.3 139 (panda, punto, idea, doblo; Opel agila, corsa; Suzuki ignis) VW dizel 5.0 75 (touareg, phaeton)

mi za dizel motore! Usled vanredno niske potrošnje i emisija ugljendioksida je svedena u uske okvire, 104 g/km mešovitog ciklusa ili 99 g/km vangradske vožnje. Navedeni podaci bili su dovoljni da prius položi i najrigoroznije svetske regulative ATPZEV, koje propisuje država Kalifornija, što je svakako dobra preporuka ekološki orjentisanim kupcima. Recept za postizanje ovih rezultata je povišena efikasnost pogona. Proces upravljanja radom motora obavlja računar koji se stara da njihova uposlenost bude optimalna. U tom programu motor SUS se isključuje uvek kada njegov doprinos nije neophodan, na primer, čim vozilo stane. Pokretanje vozila vrši elektromotor samostalno, te ova akcija ne izaziva zagađenje životne sredine. Ugra�eni elektromotor je toliko jak da bez pomoći motora SUS može da pokrene prius i ubrza ga do 48 km/h! Da bi to bilo izvodljivo, tim zadužen za aerodinamiku ostvario je mali koeficijent otpora vazduha karoserije od svega 0,26 i to bez vidljivih kompromisa. Pored svega, efikasnost pogona dodat-

Priusov pogon nije ni mali ni jeftin, ali radi odlično

7


manifestacija no podiže i transmisija sa kontinualnom promenom prenosnog odnosa. Ovaj svojevrsni automatski menjač nove generacije, u realnom vremenu prilago�ava prenosni odnos trenutnim potrebama i to glatko, bez skokovitog prelaza. On može da transmisiji dodeli bilo koju vrednost unutar radnog područija, za koju elektronika proceni da je najpodesnija. Stoga, prius ubrzava postojano bez, do sad neizbežnih, menjačkih “brzina”. «Na polju ekonomičnosti, nebo se čini granicom kada je Toyota prius druge generacije u pitanju.» Peter Nunn, Car Klasa performantnih motora Renomirani specijalista za sportske motore, minhenski BMW, 2004. godine je opet za dlaku ostao bez triumfa u ovoj kraljevskoj kategoriji. Kao i prošle godine isprečio se Mercedes koji je na prošlogodišnjem izboru odneo pobedu svojim AMG modelom oznake 55. I ovoga puta to je proizvod AMG kuće ali sa još većom brojkom u nazivu. AMG 65, novi je šampion u prestižnoj konkurenciji potentnih sportista. Šest litara zapremine ovoga motora iz eksplozija proizvode pogonsku energiju dovoljnu da masivnu S klasu ubrzaju do

insight

100 km/h za svega nešto preko 4 s! No, to nije ništa neobično, tako nešto se i očekuje od maksimalnih 1000 Nm koliko ovaj motor generiše u zoni od 2000 do 4000 o/min. Dobro ste pročitali - čitavih 1000 Nm što bi bilo ekvivalent ujedinjenih napora 6 porodičnih sedana. Kada se prošlogodišnji pobednik u ovoj klasi razmetao sa svojih mišićavih 750 Nm svi su bili fascinirani, sada se ta brojka čini manje impresivnom. Beskompromisnu vučnu silu, AMG 65 uspeva da isporuči pre svega zahvaljujući snažnom prehranjivanju. Moćni turbopunjači, svaki zadužen za jednu stranu V motora, u saradnji sa povećim interkulerom neumorno ubacuju velike količine svežeg vazduha radi sagorevanja goriva unutar cilindara. Sagorevanje ovog moćnog motora je tako efikasno, da velika V12-ica samouvereno prolazi testove EURO IV normi i pored početnih sumnji stručne javnosti zbog neskromnog apetita. A stvari postaju jasnije kada zavirimo u motor. Već nesvakidašnji sjaj zida cilindra otkriva upotrebu naprednih materijala. Ulivene Silitek cilindarske košuljice vode aluminijumske klipove gotovo bez otpora, a bregovi bregastih vratila obloženi su legurom magnezijuma. U cilju uštede u težini i kućište je dobrim delom izra�eno od aluminijuma postupkom livenja pod pritiskom... «AMG 65 je ubedljivo najbolji motor za ljude željne snage.» Wolfgang Peters, Frankfurter Allgemeine Zeitung Podlitarski razred Nije nikakvo iznena�enje što je pobednik u najmanjem zapreminskom razredu prekaljeni šampion Honda IMA. U

Hondin koncept IMA još uvek za koplje ispred ostalih

prethodnoj godini nije se pojavio motor koji bi uzdrmao gotovo mitsku superiornost japanskog hibrida. Dominacija ovog motora traje od same njegove pojave. U svojoj kolekciji on ima brojna odličija: 3 zlata u klasi ekonomičnih, a u zapreminskom razredu saldo je do danas besprekoran – svih 5 zlata! A sve je počelo veoma slavno. U godini svog izlaska na tržište, 2000. godine, ovaj se maleni motor u konkurenciji daleko moćnijih konkurenata nezadrživo probio do samog trona i neočekivano poneo titulu motora godine. Tehnologija koja je u njega ugra�ena i danas, pet godina od njegovog pojavljivanja, predstavlja prestiž na tržištu. Pored naprednog algoritma upravljanja, ovo važi ponajviše za ultratanki elekromotor koji je širok svega 6 cm i predstavlja jedinstvenu pojavu u svetu automobila. U trenutku kada na motorsko vratilo dodaje svojih 10 kW snage, njegovo dejstvo se manifetuje kao svojevrstan električni turbo. Što se motora SUS tiče, zapremina od 995 cm3 kojom raspolaže je podeljena u tri cilindra, ima jedno bregasto vratilo u glavi i sposoban je za proizvodnju pokretačke snage od 68 KS. U kooperaciji sa elektomotorom, koji iznos ukupne snage povećava do 76 KS, insight iz mirovanja do 100 km/h ubrzava za 12 s i dostiže maksimalnih 180 km/h. Ono što impresionira u tehničkoj karti insight-a jestu sledeći podaci: gotovo nestvarna potrošnja od samo 3 litre na 100 kilometara i 80 g ugljendioksida po pre�enom kilometru evropskog mešovitog ciklusa! Osvajanjem gotovo dva puta više bodova od drugoplasiranog motora smart-a, IMA nagoveštava da će bez borbe tron prepustiti samo nasledniku iz svoje porodice. «Honda insight IMA je veoma kompaktan, napredan motor sa zvezdanom ekonomičnošću.» Peter Nunn, Car Ekskluzivno iz Štutgarta dipl.ing. Predrag �ukić

POREDAK zapreminski razred do 1 l bodovi Honda 1.0 IMA (insight) 294 Smart 698cc (city coupe, 152 roadster) Smart Brabus 698cc 120 (proadster) Toyota 1.0 l 119 (yaris, echo,vitz) Ford 1.0 l supercharged 102 (ecosport)

8


tehnika

OGNJENE KOMORE TIPOVI PROSTORA ZA SAGOREVANJE KOD DIZEL MOTORA

K

od dizel motora, u toku taktu usisavanja cilindar se ispunjava samo vazduhom, koji se potom sabija. Ubrizgavanje goriva u cilindar odvija se u vidu mlaza tek pri kraju sabijanja, neposredno pre radnog takta. Gorivo se pali spontano u dodiru sa sabijenim, vrelim vazduhom, pa nema potrebe za sistemom paljenja. Ovde je zapravo bitna priča o tipu prostora u kome se odvija sagorevanje, jer njegov oblik diktira tok oslobađanja energije. Kod dizel motora prostor sagorevanja može biti jedinstven ili podeljen. Prvi dizel motori imali su direktno ubrizgavanje goriva, odnosno, gorivo je raspršivano neposredno u glavni prostor sagorevanja. 1 DIREKTNO UBRIZGAVANJE Klasični dizel motori sa jedinstvenim prostorom sagorevanja poseduju direktno ubrizgavanje goriva u cilindar, jednostavne su i kompaktne konstrukcije (slika 1). Glavni nosilac stvaranja smeše kod njih je mlaz goriva potpomognut usmerenim strujanjem vazduha u cilindru. Upravo na brizgaljki leži odgovornost za ostvarivanje adekvatnog raspršivanja, pa su i neophodni pritisci bili izuzetno visoki za ono vreme (250 do 500 bar). Pored toga, mlaznica je izrađena sa više otvora manjeg prečnika koji obezbeđuju dobru raspodelu goriva po vazduhu koji ispun-

brizgaljka

mlaz goriva

klip

Slika 1. Direktno ubrizgavanje

10

putničkih automobila. Čekao se tehnološki skok da bi oni iskoristili svoje nesporne prednosti i preuzeli inicijativu.

Slika 2. Klip sa šupljinom u čelu java cilindar. Prostor sagorevanja proširen je sa šupljinom u čelu klipa (otvorenom komorom, sl. 2) koja doprinosi postizanju usmerenog strujanja vazduha u cilindru. Intenzitet vihorenja vazduha raste sa povećanjem broja obrtaja, pa su ovi motori sposobni da rade u širokom pojasu brzina i stoga, pogodni za pogon vozila. Klasične motore sa direktni ubrizgavanjem, u odnosu na druge tipove, odlikuju: - povoljna ekonomičnost, zahvaljujući manjim toplotnim i strujnim gubicima; - lako startovanje, usled visokog stepena sabijanja i malih toplotnih gubitaka; - povoljna litarska snaga, jer su sposobni da rade i sa bogatijim smešama; - veća sigurnost u radu, zbog simetričnog zagrevanja cilindarske glave i čela klipa. Ali i: - tvrd i bučan rad motora, jer klip direktno prima dejstvo naglog porasta pritiska; - visoki pritisci ubrizgavanja, što dovodi do intenzivnijeg trošenja pumpe za ubrizgavanje, te skraćenja njenog radnog veka; - primenjuju se brizgaljke sa većim brojem otvora manjeg prečnika, koji su skuplji za izradu, a skloni su začepljenju u toku rada; - veća osetljivost na kvalitet goriva. Navedene mane dugo su dizel motore sa jedinstvenim prostorom sagorevanja sprečavale da uđu u pogone serijskih

2 PRETKOMORA Da bi umanjili brzinu skoka pritiska u cilindru konstruktori motora podelili su prostor sagorevanja u dva dela. Prvi je bila glavna komora sagorevanja između čela klipa i cilindarske glave, a drugi pretkomora, koja je smeštena u cilindarsku glavu. Ove dve komore su spojene obično jednim kanalom relativno malog poprečnog preseka. Zapremina pretkomore se obično kretala oko trećine kompresione zapremine na koju se vazduh sabijao u toku rada motora. U toku takta sabijanja dolazi do prestrujavanja vazduha iz glavne komore u pretkomoru i do intenzivnog vihorenja. Brzina prestrujavanja se povećava kako se klip približava spoljašnjoj mrtvoj tački i dostiže svoj maksimum kada on uđe u zonu svog zaustavljanja. Ovakva postavka stvari je poželjna jer upravo u ovom trenutku u pretkomori počinje i ubrizgavanje, pa je mešanje goriva sa vazduhom olakšano. U kontaktu sa vrelim vazduhom gorivo isparava i pomešano sa vazduhom formira gas sa zapaljivim zonama u kojima se usled visoke temperature i pali (samopaljenje smeše). Sagorevanje započeto u pretkomori brzo se širi i prelazi u prostor

brizgaljka mlaz goriva

klip

Slika 3. Prostor sagorevanja sa pretkomorom


tehnika glavne komore. Ovakva koncepcija (slika 3) je omogućila eliminaciju presudnih mana direktnog ubrizgavanja i primenu dizel motora i u svetu putničkih automobila. Evo rezultata: - usled prigušnog dejstva spojnih kanala, glavni prostor sagorevanja je pošteđen naglog skoka pritiska, što je donelo mekši rad motora i manja mehanička opterećenja vitalnih sklopova motora. Maksimalni pritisak u glavnoj komori sagorevanja često ne prelazi vrednost od 50 bar; - smeša se formira isticanjem goriva iz pretkomore, pa je brizgaljka rasterećena uloge dobrog raspršivanja goriva. Iz tog razloga, pritisci ubrizgavanja mogli su biti smanjeni na zonu između 80 i 120 bar, a moguća je bila i primena brizgaljke sa jednim otvorom. Jedan otvor većeg prečnika je daleko lakše napraviti (i jeftinije) nego više manjih, a on nije sklon začepljenju i svakako je sigurniji u radu. Uloga brizgaljke je prosto da u pravom trenutku dostavi gorivo, za ostalo se brine aerodinamičnost prostora sagorevanja; - motor sa pretkomorama nije osetljiv na kvalitet goriva što je rezultat termičkog razlaganja i težih goriva na zagrejanim zidovima ušća komore i spojnih kanala. Do 80-ih godina XX veka, ovo je bila izuzetno važna odlika jer je kvalitet goriva bio neujednačen i ispod sadašnjih standarda; - povoljniji sastav izduvnih gasova, naročito u pogledu azotovih oksida.

brizgaljka

mlaz goriva

klip

Slika 4. Prostor sagorevanja sa vihornom komorom

Kod savremenih dizel motora primenjuje se direktno ubrizgavanje

Međutim, ceh se negde morao platiti. Povećana po-vršina ovako složenog prostora sagorevanja neminovno je sa sobom donela i veće odavanje toplote gasova elementima motora. Isto tako, mali protočni presek spojnog kanala otežavao je prestrujavanje iz jedne komore u drugu i za to uzimao deo energije oslobođene u cilindru. Posledično: - povećani toplotni i strujni gubici direktno su doveli do smanjenja ekonomičnosti motora, pa je potrošnja u odnosu na motore sa direktnim ubrizgavanjem veća 10 do 15%; - iz istog razloga otežano je i startovanje motora, što je posebno izraženo na niskim temperaturama okoline (obratite pažnju na dodati grejač - slika 3); - povećano termičko opterećenje cilindarske glave u oblasti pretkomore i klipa u oblasti isticanja plamena iz pretkomore; - zbog neorganizovanog, haotičnog vihorenja dolazi do obrazovanja zona sa manjkom vazduha, pa ovi motori moraju da rade sa većim udelom vazduha u smeši (veći međusobni odnos vazduha i goriva) da ne bi došlo do nedozvoljene dimnosti. 3 VIHORNA KOMORA Naredni razvojni korak bio je otklanjanje navedenih mana i ubrzo je nađen kompromis u modifikaciji konstrukcije (slika 4). Prostor sagorevanja je, doduše,

ostao podeljen ali je pretkomora evoluirala u vihornu komoru koja je najčešće sfernog oblika i primetno većih dimenzija. Zapravo, ona obuhvata veći deo kompresione zapremine (čak njenih 60 do 80%), dok se manji deo još uvek nalazi između klipa i cilindarske glave. Pored toga, spojni kanal dobio je obilniji protočni presek radi smanjenja strujnih gubitaka. Razvojni napori uočavaju se i u orjentaciji spojnog kanala koji tangencionalno ulazi u vihornu komoru. Takav položaj kanala uslovljava usmereno rotaciono kretanje vazduha u komori, koje je velike brzine i pored male razlike pritisaka u komorama. Princip rada je gotovo istovetan kao i kod izvedbe sa pretkomorom, ali su izlazne karakteristike ovakvih motora između motora sa direktnim ubrizgavanjem i motora sa ubrizgavanjem u pretkomoru. Ipak, pritisci ubrizgavanja nisu morali biti povećani jer je nosilac stvaranja smeše i dalje energija vrtloženja vazduha, pa prelazak na modifikovanu gradnju nije uslovljavao izmene sistema napajanja. Ovakvo kompromisno rešenje dugo se zadržalo u automobilskim dizel motorima. Tek žestoka naftna kriza 70-ih i drastično pooštravanje zakonskih limita emisije štetnih gasova koje je usledilo 80ih godina prošlog veka, uslovili su razvoj novih generacije dizel motora. dipl.ing. Predrag Đukić

11


s e rv i s

PROBLEMI SA ULJEM 2 Kada je ulje kod motora u pitanju, moglo bi se reći da je kritično mesto sistema za podmazivanje zid cilindra. Kako se klip kreće gore-dole, zid je čas u komori za sagorevanje, čas u unutrašnjosti bloka motora.

P

roizvođač motora je tako odabrao kvalitet i hrapavost površine cilindara, vrstu i karakteristike klipnih prstenova, kao i protok ulja kroz ležajeve iz kojih se ulje razbacuje po zidovima cilindra, da za određeni kvalitet ulja klipni prstenovi kilometrima i kilometrima postižu da razdvoje komoru za sagorevanja od unutrašnjosti kućišta motora. Pored toga prstenovi moraju i da prenose toplotu sa klipa na zid cilindra. Prstenovi to ne bi mogli dugo podneti da između njih i cilindra nije tanki uljni film debljine 1-5 µm. Zaptivanje komore vrše samo kompresioni prstenovi, dok se debljina tog filma kontroliše i kompresionim i uljnim prstenovima. Uljni prstenovi moraju skidati i vraćati nazad glavni deo ulja i istovremeno ostaviti optimalnu količinu za podmazivanje kompresionih prstenova. Smatra se da uljni prsten kontroliše 85% ulja, ostavljajući 10 do 12% drugom, a ostatak prvom kompresionom prstenu. Deo ulja se uvek zadrži u tragovima honovanja tako da je izložen vrelim gasovima u taktu sagorevanja. Ako klipni prstenovi ne uspeju da uklone višak maziva koje je naneto na zid cilindra dok je klip bio u gornjem položaju, ulje će se naći u komori za sagorevanje. Sa druge strane, ako bi se smanjila količina ulja koja se nanosi na cilindar, podmazivanje i hlađenje klipa i klipnih prstenova biće narušeno, sa skraćenjem radnog veka kao posledicom. Dokle god su navedeni uslovi u odgovarajućim granicama ceo mehanizam funkcioniše pravilno i potrošnja ulja se nalazi u normalnim granicama.

Zaključak je da je povećana potrošnja ulja posledica narušavanja nekog od mnogobrojnih parametara. Ako eliminišeno mogućnost da zid cilindra nije odgovarajućih dimenzija ili kvaliteta površine, i pretpostavimo da su delovi kvalitetni i dobro ugrađeni, opet postoji način da ulje počne prebrzo nestajati iz motora, i to baš pored klipnih prstenova. U nastavku će biti dati neki indirektni uzroci. - Nezaptivenost usisnog sistema, odnosno loše prečišćavanje vazduha dozvoljava nečistoći da dospe u motor. I najsitnija prašina u motoru deluje kao fina brusna pasta koja ima razorno dejstvo. - Previsok nivo ulja u koritu motora, npr. zbog prisustva goriva u ulju. U motorno ulje gorivo može dospeti iz komore za sagorevanje ili kroz neispravnu pumpu za gorivo. U komori za sagorevanje višak goriva nastaje zbog nepotpunog sagorevanja. Povećanje nivoa ulja je posebno izraženo kod dizel motora zbog manje isparljivosti dizel goriva. U tim slučajevima postoji opasnost da prilikom kočenja, ubrzavanja ili u nekoj oštroj krivini kolenasto vratilo zahvati površinu ulja. Doći će do penušanje ulja u koritu motora i nastaće bogata uljna magla, što prevazilazi mogućnosti klipnih prstenova. Osim toga, raste i pritisak karterskih gasova, pa uljna magla biva potiskivana kroz odušku u usis.

1 2

Kritična mesta putem kojih nečistoće mogu ući u motor su: 1. neispravan filter za vazduh (deformisan uložak ili je kućište napuklo); 2. nezaptivenost creva usisnog sistema; 3. crevo vakuumskog voda; 4. oduška korita motora; 5. šipka merača nivoa ulja; 6. čep za ulivanje ulja.

12

3 4 5

6

Poklopac šipke merača nivoa ulja koji je napukao ne može pravilno da zatvori cev u kojoj stoji šipka - karterski gasovi će izlaziti napolje i prljati motor, a neprečišćenom vazduhu je omogućeno prodiranje u motor

Nije dozvoljena ekploatacija vozila sa napuknutim kućištem filtera! - Nepravilno sagorevanje kao rezultat može imati višak goriva koje spira mazivo sa zida cilindra. Tada klipno-cilindarski sklop radi u uslovima mešovitog podmazivanja (kontakt metala po metala uz prisustvo maziva, za razliku od pravilnih uslova gde bi film ulja trebao da razdvoji površine). Posledica: ubrzano habanje klipova, klipnih prstenova i radnih površina cilindara. Kada gorivo prođe pored prstenova ka koritu dolazi do razređivanja ulja, pa sposobnost podmazivanja i viskozitet ulja počinju da opadaju - prilog povećanju habanja i potrošnji ulja. Detonantno sagorevanje u benzinskim motorima zbog udarnih opterećenja sprečava da prstenovi naležu na zid kako treba, a često dovodi i do loma žlebova za prstenove i samih prstenova. Pregrevanje motora koje prati te procese takođe umanjuje radne sposobnosti ulja, ali i svih elemenata u sklopu. Najčešći uzroci nepravilnog sagorevanja kod benzinskih motora su prebo-


s e rv i s gata smeša, neispravan turbokompresor i pogrešno predpaljenje. U slučaju dizel motora to su neispravne brizgaljke i/ili pumpa visokog pritiska, neodgovarajući početak ubrizgavanja, neispravan turbokompresor, nepravilno nadvišenje klipova iznad bloka. - Neredovno održavanje, što znači da se u motoru nalazi staro, izrađeno i prljavo ulje koje u sebi sadrži abrazive. Viskozitet ulja opada zbog prisustva čađi, goriva i produkata sagorevanja i oksidacije, zbog previsoke radne temperature i premale količine ulja u motoru. Do toga dolazi i nakon predugog perioda korišćenja ulja, na šta ni najkvalitetnija ulja nisu imuna. Kada je kvalitet podmazivanja nedovoljan, raste rizik od povećanog habanja. Osim intervala zamene ulja i njegovog kvaliteta bitni su i ostali propisani postupci kontrole i podešavanja ostalih parametara motora. Na taj način se produžava vek motora i povećava njegova pouzdanost. - Primena nekvalitetnog ulja, koje ne može obezbediti optimalan rad motora u svim uslovima. Habanje će biti veće prilikom hladnog starta motora, ali i pri radu na povišenim temperaturama. Ulje koje se koristi u motoru treba da zadovolji preporuke proizvođača motora. Pod pojmom nekvalitetno ulje podrazumeva se ulje čiji

1. Nivo ulja ispod donje oznake merača: DOLIVANJE OBAVEZNO!

2. Između oznake minimuma i maksimuma: ulje se može doliti, ali nije obavezno

3 2 1

deformacije elemenata, prekidanje sloja maziva, ribanje, sve ono što ometa pravilno funkcionisanje cilindarskog sklopa. - Istrošenost rukavaca i ležajeva kolenastog vratila: npr. zbog povećanja zazora u ležaju sa 0,04mm na 0,1mm na cilindre se iz ležaja izbaci šest puta više ulja. I najbolji prstenovi teško se mogu boriti sa tolikom količinom ulja, pa krivica nikako nije njihova.

Nivo ulja meriti samo kada je vozilo na horizontalnoj površini, i to barem petnaestak minuta nakon zaustavljanja motora, jer ulju treba vremena da se slije u korito. su aditivi nekvalitetni ili neodgovarajući. Još neke od nepravilnosti koje se često ne dovode u vezu sa povećanom potrošnjom ulja: - Nepravilno uhodavanje novog ili remontovanog motora jeste još jedan način da se naruši zaptivanje klipno-cilindarskog sklopa. Ako se uhodavanjem ne ostvari dobro naleganje prstenova na zid cilindra, ništa neće sprečiti put ulju ka komori za sagorevanje i gasovima ka koritu motora. Kada se razrada vrši kako treba, količina ulja koju troši motor mora brzo opasti do svoje propisane vrednosti. - Neispravnost u sistemu za hlađenje može prouzrokovati lokalno pregrevanje motora, koje pokazni instrument na komandnoj tabli često ne registruje. Rezultat su

Ovo svakako nisu svi mogući uzroci koji će doprineti aktuelnom problemu.

3. Nivo ulja prešao oznaku maksimuma: nešto nije u redu OBAVEZNO POTRAŽITI UZROK PODIZANJA NIVOA ULJA! Mnogo različitih mehanizama i rezultata njihovih dejstava međusobno je isprepletano i uslovljeno jedno drugim. Često ono što se manifestuje kao neispravnost nije uzrok, nego samo posledica. Uzrok može biti na sasvim drugoj strani, pa i sledeći put može rezultat biti isti, a nerviranje još veće. Zbog toga, i kada se pouzdano otkrije jedan izražen uzrok zbog kojeg će se motor morati reparirati, neophodna je provera i zamena svih elemenata koji bi eventualno mogli uticati na buduće performanse motora, jer kad je već motor otvoren onda je to prava prilika. Priredio: Dipl. ing. Dragan Ružić

Pri kontroli nivoa ulja kod motocikala oni treba da stoje uspravno! U tom položaju nivo treba da se nalazi između oznaka min i max na prozorčiću.

13


e k s t re m n e m a š i n e

MEGA MOTORI

U svetu motora često se porede karakteristike različitih motora. Često se govori o maksimalnoj snazi ili najvećem obrtnom momentu koji motor može postići i o brojevima obrtaja pri kojima on to čini. Dobrodošli u svet ekstremnih konstrukcija!

D

a li brojka od 200 konjskih snaga budi nešto u vama? Ako to nije osećaj moći, šta kažete na recimo 500 KS? Ovako brojna ergela, bez sumnje, od svakog automobila može napraviti projektil. Ali šta kažete na 100 hiljada konja upregnutih u pogonu?! Takva snaga dovoljna je da se pomere brda i povežu kontinenti. Preterivanje? Nikako, upravo ovo čine pogonski motori prekookeanskih tankera koji prenose brda kontejnera sa jednog kontinenta na drugi. Ovi motorski giganti se bukvalno grade na brodovima. Mase komponenti koje se u njih ugrađuju izražavaju se u tonama, a zapremine cilindara u hiljadama litara. Snaga koja se generiše u jednom njihovom cilindru iznosi više hiljada kilovata, a brojevi obrtaja retko prelaze brojku 100. Zamislite taj čudesni obrtni moment koji razvijaju šireći gasovi potiskujući glomazne klipove! Apetit Ako bi ste pitali njihove tvorce koliko goriva troši ovakva ekstremna konstrukcija, odgovor koji bi ste dobili bilo bi «Veoma malo, jedva nešto preko decilitra za konjsku snagu po satu rada». Zvuči paradoksalno ali osnova za ovakvu izjavu definitivno postoji. Iako to predstavlja preko 10 tona nafte svakog sata(!), u poređenju sa

14

prosečnim automobilskim motorom to je gotovo duplo bolja efikasnost. Dok se u automobilskom motoru svega 25 do 30% energije koju sadrži gorivo prevede u energiju kretanja, tankerski motori uspevaju da iskoriste i preko 50%. Efikasnost U svetu toplotnih motora, i pored skorašnjih proboja u tehnologiji, ovo je fascinantna i do danas neprevaziđena cifra. Kako sporohodi motori poput ovih uspevaju da postignu takav rezultat? Kao prvo, veliki prostori su termodinamički pogodniji od manjih. Zapremina u kojoj se toplota generiše, sa povećanjem dimenzija, zapravo, mnogo brže raste od površine kroz koju se ona gubi. Stoga, više toplote uspeva da se prevede u mehaničku energiju. Drugo, mali broj obrtaja znači skromnije otpore. Strujni otpori koje stvara kretanje gasova su neuporedivo manji na nižim brzinama, a isto važi i za mehaničke koje generiše trenje. Na kraju, i kvalitet tarnih površina je neuporedivo viši kod velikih motora nego kod malih. Ovo proizilazi iz jednostavne činjenice da je bitan odnos dimenzija mašinskog dela i hrapavosti površina. Za istu hrapavost, tarne površine kod velikih motora su praktično savršene i generišu

manje trenje. Dalje, to znači manje habanje, što se pozitivno odražava na radni vek motora. Radni vek Naravno, radni vek ovako velikih i skupih motora je još jedan ekstremni parametar. Broj časova koje on odradi daleko prevazilazi i najizdržljivije kamionske motore koji su poznati po svojoj dugovečnosti. Pored visokog kvaliteta površina, za ovo su zaslušni sporohodost i ustaljeni režimi rada. Na putu preko okeana nema saobraćajne gužve, semafora, pešaka i nagle promene kvaliteta putne podloge... Građa Što se konfiguracije motora tiče, stvari su jednostavne. Red najvećih se izra�uje obično sa 10 do 12 cilindara, opremljeni su turbo punjačima, rade na principu dizel ciklusa sa dva takta... Poslednjih godina, usled ekspanzije novih tehnologija, sve više konstrukcija radi sa direktnim ubrizgavanjem. Precizna kontrola parametara rada ovih motora, ali pre svega niža potrošnja razlozi su što se koristi sve što stoji na raspolaganju – cena samog motora nije vrhunski prioritet jer viša ekonomičnost u toku dugog radnog veka znači ogromnu uštedu.


simulacije

SAGA SE NASTAVLJA Nakon velikog uspeha koji su postigli ostvarenjem Need for Speed Underground, programeri EA Sports-a nastavili su razvoj iste priče. Plod tih napora jeste drugi deo pomenute igre.

O

no što se pri ulasku u igru vidi, budi sumnju da je nastavak korak unazad, a ne unapred. Naime, modele automobila, koji se doteruju, u uvodnom delu nije moguće videti u pokretu, pogled na njih se ne može rotirati po volji, a muzička podloga nije ni izbliza tako upečatljiva kao kod prvog dela.

praksu. Zahvat je, naime samo estetski i svodi se na izbor izgleda muzičkog sistema kojima možete popuniti prtljažni prostor. Da skratimo, u igri je uvedeno gotovo sve što se može dobiti na svetskom tržištu, od farbanja i osvetljavanja motora, do obojenih mlazeva pare azota koji imitiraju frktanje pobesnelih drumskih zveri.

Atmosfera Međutim, već ulazak u glavni deo igre rasteruje strahove i stavlja igrača na pravo mesto – u sam kokpit drumskih ratnika, koji snage odmeravaju na neonom obasjanim ulicama. Abijent je još bogatiji i raznovrsniji, što doprinosi da atmosfera bude zaista verna. Još kada bi racunar mogao da dočara uticaj inercijalnih sila, miris benzina i blizine smrti...

Dah moći Kada odaberete vozilo, izvršite prva podešavanja i krenete na put slave, primetićete prijatnu razliku u odnosu na prethodno izdanje – zvuk motora je mnogo verniji! Brujanja i režanja, svojstvena stvarnim uzorima, verno dočaravaju napore pogonskih agregata koji se zdušno trude da otkinu parče asfalta i vozilo pretvore u prekotonski projektil. Štaviše, modifikacije koje se čine na motoru menjaju njegov tonalitet, te sve pohvale ekipi koja je ispravila najveći nedostatak prvog dela.

Tjuning Prošireni resursi za tjuning obradovaće sve one koji vole da doteruju automobile. Taj posao nikada nije bio lakši (i jeftiniji), a mogućnosti su zaista impresivne. Kao prvo, tu je hidraulika koja svoje moći stavlja na raspolaganje svima koji vole da čudnim pokretima svog vozila privlače pažnju. Potom, tu su felne nove generacije koje svojim spinerima čine da točak koji stane izgleda kao da se vrti još neko vreme... Za razliku od prvog dela, sada postoji deo za audio frikove koji vole da oštećuju sluh sebi i svojim bližnjima, što igra ipak ne dozvoljava da se prevede u

Više od igre Veoma brzo, već nakon par sati karijere, postaje jasno da Underground 2 nije simulacija vožnje, već samog života ljudi koji žive od trka. Za razliku od drugih igara ovog žanra u kojima se igrač «teleportuje» od trke do trke, u ovoj igri postoji, gle čuda, i segment života koji povezuje takmičenja. Da bi ste bili interesantni sponzorima, koji vam otvaraju zanimljive mogućnosti, morate se eksponirati, a to se najbolje čini uz pomoć fotografa i novinara. Slikanje za naslovnu stranu lokalnog glasila može pogurati vašu karijeru napred i skratiti put do najvećih uspeha. No, da bi ste stigli na naslovnu stranu vaše vozilo mora da privlači poglede, a to se opet postiže jedino brižnim šminkanjem koje podiže vizuelni rejting. Stoga, estetsko udešavanje više nije samo sport za dušu, već ozbiljan posao kome vredi posvetiti pažnju. Interesantno je i da se naslovne stranice časopisa mogu sačuvati i potom, u pogodnom trnutku, prezentovati prijateljima.

je najpre snimiti dijagram spoljašnjih karakteristika vuče (obrtni moment i snaga), potom izvršiti modifikacije na motoru (promena čipa, regulacija turbo i nitro punjača...), te ponovnim snimanjem dijagrama utvrditi postignut napredak. Precizno podešavanje odnosa maksimalne brzine i ubrzanja moguće je postići slaganjem prenosnih odnosa menjača, dok se izborom opruga i amortizera, te odstojanja vozila od tla, vozilo može trimovati za svaku trku posebno. Pored svega, na putu od jedne destinacije ka drugoj, moguće je «zakuvati» uličnu trku sa lokalnim facama, primiti interesantne informacije o dešavanjima koja se organizuju na područiju grada ili tesnim obilaženjima nadopuniti rezerve nitra... Rezime Undergroung 2 predstavla kultno ostvarenje koje pomera standarde postavljene njenim prethodnikom. Atmosfera igre je izuzetno uspela kreacija (mnoštvo detalja, izvrstan zvuk, nelinerana priča...) i sva je prilika da će se, na opštu radost, i ostale softverske kuće morati svojski potruditi oko toga. Grafika je sjajna, kristalno čista i raznovrsna. Protivnici koje kontroliše računar mogu biti daleko tvrđi orah od svih do sada, pa je igra interesantna i prekaljenim igračima. Jedine zamerke koje se mogu staviti jesu one sa početka teksta, pa se usu�ujemo da prognoziramo osetan pad gledanosti automoto TV kanala – gledaoci će jednostavno biti zauzeti sopstvenim trkačkim karijerama. Test team: Robert Nemet Predrag Đukić

Servisni punktovi Na karti grada, pored takmičenja, ucrtane su i razne radionice u kojima se vozila mogu doterivati i to od retrovizora i vozačkih instrumenata, do zatura točkova i programa procesora. Na primer, u radionici za podizanje performansi moguće

15

motortrim07  

Motor Trim is a free magazine for mechanics, part dealers and drivers, which covers popular topics in the field of car and commercial vehicl...

Read more
Read more
Similar to
Popular now
Just for you