m o t o r t ri m
Sadržaj: 5. MANIFESTACIJE Izbor za motor godine 2004 8. KONCEPT Jeep Hurricane 10. TEHNIKA Osnove hibridizacije 12. SERVIS Zaptivanje motora 13. ZANIMLJIVOSTI “Klipnoventilski sklop” 14. EKSTREMNE MAŠINE Mikromotori
Cubi informator za servisere motora, broj 8. Direktor: Jožef Buhmiler Glavni i odgovorni urednik: dipl. ing. Predrag Đukić 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, U dane poznog proleća Motor trim doživeo je svoje osmo izdanje. U svom sadržaju on, pored ostalog, donosi članak o studiji vozila koja pretenduje da promeni našu predstavu o vrhunskim terencima. Pokušaj je, u skladu sa svojom tradicijom, načinio američki Jeep svojim konceptom uraganskog imena. Ovaj potencijalni kamen međaš, mogao bi postati rodonačelnih nove generacije vozila čije sposobnosti značajno prevazilaze moći danas dominantnih modela. Zatim, tu je uvod u priču o hibridnoj koncepciji motora, kao nečemu što izvesno dolazi sa namerom da ostvari ekspanziju najširih razmera. U tekstu se nalaze osnovne informacije o tehnologijama koje odlikuju ova vozila. Istina je da su hibridi već među nama, kao i da će njihovo prisustvo na ulicama postajati sve očiglednije. Temu o zaptivanju glave cilindra u ovom izdanju širimo i na ostale spojeve motora, sa posebnim osvrtom na adekvatan tretman koji ovi postupci iziskuju. Pored ovog teksta nalazi se i jedna zanimljivost, čvrst zagrljaj klipa i ventila. Na kraju, tu je i priča o mikromotorima koji predstavljaju filigranska dela u svetu motora. Modeli koje oni pokreću sve su popularniji hobi širom sveta, a svoje korene imaju u japanu. Tradicija minijaturizacije koja za svoj zaštitni znak ima Bonsai drveće, u porodici motora SUS izrodila je čudesna postignuća. Dipl.ing.maš. Predrag Đukić
Zaptivenost 100% 3
manifestacija
U drugom broju Motor trim-a dali smo sedam procedura za uhodavanje motora koje treba da sprovedu stručna lica, odnosno, automehaničari. U ovom izdanju dajemo sedam uputstava koja treba da slede vozači kada pod svojom komandom imaju nov ili remontovan motor. Saveti koji su ovde dati delom su preuzeti su iz materijala Internacionalnog motor servisa (MSI) Kolbenschmidt-a. Saveti za korisničku razradu novih ili remontovanih motora: 1. Motor ne treba da radi na suviše malim obrtajima. Ovo pravilo se često krši u neopravdanom strahu da i malo povećani obrtaji dovode do oštećenja pokretnih površina u dodiru. Stoga, nikako ne treba biti suviše pažljiv jer to nije dobro za motor sa stanovišta sagorevanja, podmazivanja ili rada pomoćnih uređaja. Takođe, ni rad na praznom hodu nije dobar jer su mali obrtaji, podmazivanje je skromnije, smeša bogata... 2. Ne izlagati motor ekstremnim opterećenjima. Osnovni razlog za izbegavanje ovog režima rada jeste činjenica da zaptivanje klipnih prstenova tada nije ni blizu optimalnog. U ekstremna opterećenja spadaju previsoki obrtaji, kao i velik gas pri niskim obrtajima (preopterećenje na malim obrtajima). U tim uslovima pravilan rad prstenova nije moguć. 3. Startni uređaj ne sme biti predugo uključen. Zadatak startnog uređaja jeste da obezbedi stabilan rad u trenucima kada je motor hladan, pa je i isparavanje goriva otežano. Iz tog razloga, ovaj uređaj obogaćuje smešu, a povećano prisustvo goriva kada se motor zagreje otežava rad i spira ulje sa zidova cilindara. 4. Stepene prenosa transmisije treba menjati na vreme. Iako to neki iz preteranog opreza čine ranije, time se ne rasterećuje motor - brzine treba menjati na istim obrtajima na kojim se to čini u normalnoj ekspolataciji. 5. Nivo ulja treba da je u propisanim granicama. Veoma je bitno, da se dovoljno ulja nalazi u sistemu jer ono sa delova motora odnosi tvrde čestice (opiljke) koje se stvaraju u procesu uhodavanja. Iz tog razloga, nivo ulja se mora češće kontrolisati i ukoliko se on ne nalazi između oznaka “min” i “max” hitno treba reagovati. 6. Prvu promena ulja i prečistača treba uraditi između 500 i 1000 kilometara. Ovo preporučujemo upravo zbog toga što prvo ulje sa sobom nosi i najviše opiljaka, pa se i filteri tada brzo zasite. 7. Proveriti sistem hlađenja i zategnutost kaiša. Nivo rashladne tečnosti motora, takođe mora biti unutar preporučenih granica jer je sistem hlađenja motora zadužen za održavanje povoljnih radnih uslova motora. U tim prvim kilometrima treba obratiti pažnju da li nešto curi iz motora (ulje ili rasladna tečnost). Na prvi znak nekog nenormalnog rada odmah se obratiti u servis, odnosno, onome ko je motor remontovao. Od toga se ne treba ustručavati jer se tako može izbeći nastanak ozbiljne štete.
4
manifestacija
NAJBOLJI MOTORI 2004. GODINE Četiri pobednika iz prošlog broja i još sedam iz ovog, ukrstiće koplja u borbi za tron 2004. godine. Opise okršaja po klasama i motora koji su u njima trijumfovali naćićete na ovim stranama. Trka za lovorov venac i pobedu u generalnom plasmanu pokazala se, na kraju, ipak manje neizvesnom nego što su to mnogi predviđali. Na narednim izborima očekujemo još interesantnije duele i mnoštvo novih motora.
I
bodovi
zuzetna ekonomičnost, primerna dinamičnost i visoka kultura rada, tako bi ukratko glasio recept uspeha Hondinog IMA hibridnog pogona od 1,3 litara. Zapravo, reč je o mlađem bratu hibridnog pogona iz Insight-a, u kom je motor SUS dobio veću zapreminu, te razvija i veću maksmalnu snagu (86 KS). U pogonu prostranog modela Civic ovaj se motor odlično snašao, te dosledno ispunio sva očekivanja koja se postavljaju pred motore porodičnih sedana. Iako po svojoj prirodi nije u stanju da se kreće bez vodstva motora SUS, Civic osetno bolje vuče kada se angažuje ultratanki elektomotor. Njegova pomoć najviše je primetna na niskim obrtajima ili pri naglom ubrzavanju, a upravo je tada i najkorisnija. Ipak, IMA (Integrated Motor Assist) tako dobro reguliše udruženi rad motora da vozač POREDAK ni u jednom trenutku zapreminski razred od 1.0 do 1.4 l nije svestan podele Honda 1.3 l IMA (Civic) 229 poslova koji se odvFiat-GM dizel 1.3 l (Panda/Punto/IDEA/Doblo, 211 ljaju ispod haube. Lancia Y, Opel Agila/Corsa, Suzuki New Ignis) Korak napred predPeugeot-Citroën/Ford dizel 1.4 l 110 st avljaju i NiMH (Citroën C2/C3/Xsara, Ford Fiesta/Fusion, (nikl-metal-hidrid) akumulatorske baterije komMazda 2/Demio, Peugeot 307) paktnijih dimenzija, te upravljačka jedinica čija VW 1.4 l FSI (Polo/Golf) 74 je veličina prepolovljena u odnosu na onu kod Toyota 1.4 l (Corolla) 72 pionirskog Insight-a.
Toyota Prius
Honda Civic
46
D
ošli smo do šeste kategorije i do pete pobede hibridnog pogona na prošlogodišnjem izboru. Ovim blistavim skorom, hibridi demonstriraju suverenu dominaciju na područiju malolitražnih motora. Dodatna snaga poreklom iz elektromotora, po svemu sudeći, sve ubedljivije za sobom ostavlja konvencionalnu konkurenciju. I dok drugi proizvođači oprezno tempiraju izlazak svojih hibridnih prvenaca na tržište, Toyota nudi svoje iskustvo kroz drugu generaciju modela Prius. U doteranoj karoseriji smešten je i poboljšan pogon. Više snage, ali pre svega više obrtnog momenta u odnosu na prethodno izdanje (110 KS i 478 Nm), stvari su na koje se lako navići. Da sve bude još lepše, čak 400 Nm stoji na raspolaganju od samog starta (od 0 do 120 o/min) koji je kod Priusa gotovo nečujan.
zapreminski razred od 1.4 do 1.8 l
bodovi
Mitsubishi 1.3 l (Lancer/Space Star)
Toyota Hybrid 1.5 l (Prius)
362
POREDAK BMW Mini 1.6 l kompresor (Cooper S)
137
Toyota 1.8 l VVTL-i 190 (Celica/Corolla, Lotus Elise 111R)
129
VW 1.8 l turbo (TT, Leon)
82
Peugeot-Citroën/Ford dizel 1.6 l (Ford C-Max, Mazda 3, Peugeot 206/307)
76
VW 1.8 l turbo (Audi A4, Seat Ibica, Škoda Octavia, VW Beetle/Golf/Passat/Sharan)
71
5
T
e š ko je poverovat i a li Honda šampionski pojas u ovoj kategoriji drži već punih 5 godina. Na opšte iznenađenje najviše ocene su došle i sa Severnoameričkog kontinenta na kom je Honda ovaj motor zamenila nešto većim od 2,2 litra. Ovakva privrženost prava je retkost u dinamičnom svetu motorske tehnike. “Nema ničeg ispod 2 litra što može da parira ovom besmrtnom motoru. Njegova snaga i bezkompromisna vuča apsolutno su fantastični.” reči su jednog od sudija koje opisuju ushićenje galopa modela S2000. U brojkama to izgleda ovako: 240 KS, do stotke za ispod 6 sekundi, maksimalna brzina limitirana na 240 km/h, a sve po ceni od svega 9 litara na 100 km prosečno. Budući da je u pitanju usisni motor pravo je čudo da se razmeće sa, za ovu klasu, neverovatnih 120 KS po litri zapremine. Postignuće koje govori da japanski stručnjaci nisu štedeli ni truda ni tehnike, pa kolenasto vratilo stiže u crvenu zonu tek na 9000 o/min. Električni leptir gasa i ubedljiv Hondin sistem ubrizgavanja, zaslužni su za dinamičan odziv na pritisak papučice gasa. Zahvaljujući ventilskom sistemu tipa VTEC, S2000 može pitomo da krstari drumovima ali i da besno povuče kada skazaljka kilometar sata pređe crticu koja označava 6000 o/min.
POREDAK zapreminski razred od 2.0 do 2.5 l
bodovi
BMW 325i
BMW 2.5 l (325i/X3/525i/Z4)
147
Honda dizel 2.2 l (Accord)
146
Fiat dizel 2.4 l JTD (Alfa Romeo 156/166, Lancia Lybra/Thesis)
126
Peugeot-Citroën dizel 2.2 l HDi (Citroën C5/C8, Peugeot 607/807)
112
Volvo 2.3 l (S60/V70/C70)
93
Honda 2.2 l (S2000)
86
zapreminski razred od 2.5 do 3.0 l
bodovi
Mazda Renesis (RX-8)
252
BMW dizel 3.0 l (330d/X3/530d/X5/730d)
242
POREDAK
BMW 3.0 l (Z4/330i/X3/530i/X5/730i)
189
Subaru 3.0 l (Legacy/Outback)
133
Audi dizel 3.0 l (A6/A8)
70
Mercedes AMG dizel 3.0 l (C klasa)
68
6
Honda 2.0 l (S2000)
153
Subaru 2.0 l (Impreca/Legacy/Lancaster/ Outback/Forester)
135
POREDAK
BMW dizel 2.0 l (320d)
97
BMW 2.0 l valvetronic (318i)
81
Fiat dizel 1.9 l JTD (Alfa Romeo 156/GT)
80
Honda/Acura 2.0 l (Integra Type-R)
76
Honda S2000
U
ovom zapreminskom razredu konkurencija je strahovito jaka jer mnogi prouzvođači upravo na ovim zapreminama traže okosnicu svoje motorizacije. Svake godine borba je žestoka, a ovoga puta pobednika je odredio tek sam foto finiš. Trka za lovorov venac u ovoj klasi svela se na borbu tiražnog veterana i prodornog novajlije. Za dužinu prsa, bavarska je šestica ipak odnela pobedu i tako ponovila uspeh sa prethodnog izbora. Kako je na tržištu prisutan još od 1996. godine, pobednik je dobro poznat široj javnosti. To je ubedljiv dokaz snage šestocilindarske linijske konfiguracije, pouzdan, izuzetno uravnotežen motor sa visoko izgrađenom kulturom rada. Da bi mu podarili dugovečnost, minhenski majstori su ga blagoslovili naprednom tehnikom koja je i danas stvar prestiža. Za rad svih 24 ventila stara se bi-VANOS sistem koji reguliše otvorenost komora sagorevanja i vrtloženje u njima. Pažljivo oblikovani usisni sistem rezonantnog tipa reguliše tok svežeg punjenja u cilju što boljeg snabdevanja cilindara energijom... Svestan kvaliteta ovog motora, BMW ga, uz sitna podešavanja, ugrađuje širom svoje flote, i to od kupea, preko limuzina, sve do modela sa vandrumskim aspiracijama.
P
Mazda R X-8
zapreminski razred od 1.8 do 2.0 l
bodovi
manifestacija
obednik prošlog izbora u generalnom plasmanu, Renesis, nije propustio priliku da ponovi uspeh u svojoj klasi. Iako u mirovanju poseduje zapreminu od skromnih 1300 ccm, kada zavrti svoje rotore on se kvalifikuje u zapreminski razred dvostruko većeg iznosa. Zahvaljujući istrajavanju na razvoju Wankel koncept rotacionog motora više od 4 decenije, Mazda danas u svom portfelju jedina ima savremenu ikonu rotacionog pogona. Ovako gusto pakovanje snage u civilnoj serijskoj proizvodnji nema više niko, pa i takmičenje unutar porodice rotacionih motora, na opštu žalost, izostaje. U toku jednog obrtaja rotora, obave se čak 3 radna takta koji iz plamena izvlače pokretačku energiju. Trouglasti diskovi ubrzavaju svoje obrtanje sa lakoćom i maksimum dostižu na graničnih 9000 o/min kada proizvode 228 KS. Za razliku od svojih prethodnika, Renesis demonstrira EURO IV ekologičnost i prosečnu potrošnju od vanredno skromnih 8,3 l/100 km. Sve ovo bilo je moguće postići samo unapređenjem koncepta i primenom brze elektronske regulacije...
manifestacija
U
zapreminski razred preko 4 l
bodovi
POREDAK VW dizel 5.0 l (touareg/phaeton)
199
BMW 4.4 l valvetronic (545i, X5,645i ,745i)
129
Mercedes AMG 6.0 l (S65, CL65)
111
Ferrari 5.7 l (612)
94
Aston Martin 5.9 l (DB9, Vanquish)
91
Chrysler/Dodge 5.7 l (300C/Magnum)
88
V W Touareg
BMW M3
zapreminski razred od 3 do 4 l
bodovi
kategoriji atleta, stvari su bile jasne: BMW– ov motor oznake S54 ni ovoga puta nije naišao na ravnopravnog takmaca sa kojim bi se upustio u borbu sa neizvesnim ishodom. Čak ni prisustvo velikih imena poput Porsche-a i Ferrarija nije uspelo da baci senku na virtuoznu dinamičnost pogona M3. Eksplozivan razvoj snage do respekta vrednih 8000 o/min uz uzornu kulturu kroz celo radno područije, nikog nije ostavio ravnodušnim. “Ovo je definitivno motor za vozače koji vole prvoklasan inženjering” ili “Minhenska magija – još uvek najbolja linijska šestica na svetu” bile su tipične izjave stručnih novinara nakon bliskog susreta sa pogonom Super 54-ke. Koliko je ozbiljan posao regulacije rada ovog agergata govori i činjenica da je BMW u tu svrhu angažovao dvoprocesorski sistem, sposoban da obradi 25 miliona informacija svake sekunde.
BMW 3.2 l (M3)
252
POREDAK Porsche 3.6 l turbo (911 turbo)
164
Nissan 3.5 l (350Z/350GT, Infiniti FX35)
109
Ferrari 3.6 l (360 Modena/Spider)
94
BMW dizel 3.9 l (740d)
86
Porsche 3.6 l (911)
83
U
kategoriji super teškaša, pobedu je po drugi put za redom odneo korpulentni V10 grupacije VW. Činjenica da je pobeda još ubedljivija nego godinu dana ranije, svakako je potvrda da dizel motorizacija dobija na svetskoj popularnosti. Velika 10-ka “povukla” je čitavih 199 poena potukavši tako za ubedljivih 70 bodova 4,4 litarski V8 BMW agregat koji je bivši šampion klase i ponosi nosioc titule Motor godine za 2002. godinu. Pomalo ironično, ključ uspeha Volkswagen-ovog elitaša bile su njegove ne-dizelovske šprinterske sposobnosti. Monstruoznih 750 Nm koje je u stanju da razvije već od 2000 o/min, u stanju su da golemi Touareg iz mirovanja do stotke pokrenu za svega 7,8 sekundi. No, kako erupcija moći sama po sebi nije dovoljna ulaznica u pogon visoke klase, projektanti su posebnu pažnju posvetili izgradnji lepih manira. Vratila za umirivanje vibracija, ubrizgavanje tipa Pumpa-brizgaljka, te dva turbo punjača samo su deo tehnološkog arsenala koji je ugrađen u ovu pogonsku jedinicu. Rezultat: prosečna potrošnja luksuznog Pheaton-a zaustavila se na 11,4 l na 100 km.
I
bodovi
ovoga puta, sudije su imale priliku da među 8 najboljih izaberu najboljeg. Put za ulazak u samo finale izvojevali su od reda prekaljeni borci i jedan, u tom trenutku već trofejni, novajlija. Iako je samo vremešna podlitarska Hondina IMA posustala, ispostavilo se da je zadatak bio lakši nego što se pretpostavljalo. Naklonost žirija, ovoga puta, otišla je drugom izdanku hibridne filozofije – Toyoti Prius. Ova zelena mašina oduševila je pre svega svojom ekologičnošću, potom skromnim apetitom i kulturom pogona, ali bez živahnog duha - sve to, prosto, ne bi bilo dovoljno. Da je za pobedu u izboru za motor godine neophodna aura vanserijskog ostvarenja, pokazuju i kupci, te je Toyota u prilici da duplira prizvodnju druge generacije Prius-a da bi zadovoljila povećanu potražnju na tržištu. Shvativši brzinu kojom segment hibridnih motora raste, Ford i Nissan već su otkupili prava na korišćenje Tojotine tehnologije i već rade na postavljanju proizvodnje sopstvenih modela. Ako se u obzir uzme i podatak da moćne DaimlerChrysler i Generel POREDAK Motors grupacije udruženim snaMOTOR GODINE 2004. gama inteziviraju završna testiratestira Toyota Hybrid 1.5 l (Prius) 380 nja svojih platformi, postaje jasno VW dizel 5.0 l (Touareg/Phaeton) 274 da se već narednih godina mogu očekivati još interesantniji okršaji BMW 3.2 l (M3) 232 pogonskih jedinica u borbi za Mazda Renesis (RX-8) 205 tron. Zeleni hibridi nesumnjivo Honda 2.0 l (S2000) 117 dolaze, živi bili pa ih provozali! Honda 1.3 l IMA (Civic)
99
BMW 2.5 l (325i/X3/525i/Z4)
84
Honda 1.0 l IMA (Insight)
9
7
ko n c e p t
DVOMOTORNA ČIGRA Koncept studija Hurricane je zreo pokušaj da se još jednom prošire granice prohodnosti. Ovaj vrhunski terenac poseduje širok pogonski arsenal koji mu pruža gotovo mitske sposobnosti.
K
rajem 30-ih godina prošlog veka, američkoj vojsci ustrebao je četvorotočkaš koji bi zamenio motocikle sa prikolicom u upotrebi kod izviđačkih i kurirskih jedinica. Ovo je značilo da je vozilo moralo imati visoku agilnost i pouzdanost, te lakoću upotrebe i proizvodnje. Pobednik konkursa zvanično je proglašen sredinom 1941. godine – u pitanju je bila kompanija Willys-Overland iz države Ohio. Izlaskom prvih vozila sa proizvodnih traka rođena je legenda. Pogon na svim točkovima, dobro izabran motor uparen sa transmisijom odmerenih prenosnih odnosa i hrabro srce vozača, bio je arsenal sa kojim je ovaj terenac nastupao po bespućima. Terenska vozila ove koncepcije, popularno nazvana Jeep, pomeriće limite prohodnosti i zagospodariće prostranstvima.
8
Moderno doba
Nastavljajući svoju slavnu tradiciju brend Jeep, koji je danas u vlasništvu Daimler-Chrysler-a, vuče poteze da zadrži vodeću poziciju na ovom, sve prestižnijem, terenu. Projekat Hurricane (uragan) je pokrenut upravo iz tog razloga, da demonstrira domete savremenih tehnologija udruženih u stvaranju nove generacije potentnih terenaca. Zadatak je bio upadljivo iskoračiti iz okvira tekuće evolucije. Da bi to postigli dizajneri su svojim idejama dobro namučili inženjerski tim koji je brojne novine trebao da pretoči u realan svet. Pre svega, manevarske sposobnosti trebalo je nekim čudom drastično uvećati. Nimalo jednostavno, jer u trci za tržišni kolač nalaze se isključivo najbolji. Inženjerska ekipa dotični problem galantno je rešila primenom «pune upravljivosti», odnosno, proširenjem pogonske formule 4x4 na upravljački mehanizam. Dakle, do svih točkova dovodi se snaga i svi točkovi se, na zahtev vozača, zakreću! Ovo svakako zvuči interesantno, ali razmislite šta to donosi? U pitanju je pristup koji omogućava da se vozilo kreće gotovo u svim pravcima, da u toku vožnje skreće praktično pod pravim uglom, pa čak i da se iz specifikacije ukloni jedan tehnički podatak. Naime, radijus okretanja za Hurricane je ravan nuli, jer je on u stanju da se obrće oko svoje vertikalne ose,
dakle – u mestu! Za vozače avanturističkog duha, ovo znači svođenje nerešivih terenskih situacija na daleko uži spisak. No, da li je Hurricane zaista nezaustavljiv kako to tvrde iz Jeep-a? Šta ako, na primer, u sred negostoljubivog bespuća otkaže motor? Tada, posve sigurno, ni sva upravljačka čuda savremene tehnike ne bi bila u stanju da pokrenu vozilo. Verovali ili ne, čak ni ovako suštinski problem nije ozbiljna prepreka za ovu tvrdoglavu mašinu. Razvojni tim takvu hipotetičku situaciju prevazišao je ugradnjom 2 motora umesto «samo» jednog. I to ne bilo kakvih motora. U pitanju su Hemi agragati koji su svoju učinkovitost dokazali na sportskim borilištima širom sveta, i predstavljaju vrh motorizacije luksuznih vozila ponude kompanije Chrysler (modeli 300 C i Grand Cherokee). U cilju boljeg rasporeda masa, kao i kompaktnijih dimenzija, jedan motor nalazi se na prednjem, drugi na zadnjem delu vozila.
Obrisi moći
Evo i brojki koje ilustruju motornu snagu koja je ugrađena na platformu od ugljeničnih vlakana: svaki od motora sposoban je da generiše preko 500 Nm obrtnog momenta i isporuči 246 kW (335 KS) snage na pogonsko vratilo. Svoj doprinos oni prosleđuju u zajedničku transmisionu jedinicu koja usklađuje rad moto-
koncept
prednji kraj vozila
ra i reguliše smerove obrtanja pogonskih vratila, odnosno, poluosovina točkova. Ovaj svojevrsni motorički centar vozila omogućava razne kombinacije pogona i upravljanja, tačnije njih pet. Krenimo redom: 1. mod «normalne» vožnje: upravljački točkovi su samo prednji – za veliku većinu terenskih vozila ovo je i jedini režim rada; 2. mod «zakretanja» se ostvaruje tako što se točkovi jedne strane obrću u suprotnom smeru od točkova druge strane. Nešto slično kao kada se gusenice tenka obrću u suprotnim
smerovima. Manevar je efikasan ali ne baš «ekološki» jer mekša podloga ostaje ozbiljno narušena, a i pogon trpi velike otpore tla; 3. mod «upravljanja svim točkovima» značajno smanjuje radijus skretanja – prednji točkovi se zakreću u jednu, zadnji u drugu stranu - već viđeno i dokazano; 4 «mod krabe» - zakretanjem svih točkova u istu stranu ovaj ekstremni avanturista u stanju je da se kreće skoro bočno, poput krabe. Upotrebom ovog moda parkiranje na malom prostoru postaje dečija igra i za nevešte vozače; 5. Za sam kraj sačuvali smo jednu izuzetnu osobenost - specijalnost Hurricana je glatSvi točkovi su pritiskani silama ka dole, kao da ko obrtanje u mestu, nešto poput čigre na traže kontakt sa točkovima! Svi točkovi se postavljaju u pozicpodlogom iju od 45 stepeni u odnosu na poluosovine i pogone kao u modu zakretanja. Rezultat je čista rotacija oko sopstvene vertikalne ose. Elektronska kontrola rada motora primenjena na koncept vozilu, još neke zanimljive stvari čini mogućim. Na primer, vozite se kolovozom auto puta i nemate potrebe za snagom koju mogu da isporuče svih 16 žednih cilindara koji se nalaze na vozilu. Jednostavnim Jedinstveni sistem pogona i upravljanja omogućava da se Hurricane obrće oko vertikalne deaktiviranjem rada ose koja prolazi kroz njegovo središte pojedinih sekcija, u pogonu mogu ostati 12, 8 ili samo 4 od njih. Naravno, u slučaju potrebe centar celokupna zapremirotacije na motora može da T-box se za tren uključi u rad i tako Vaš Hurricane ubrza iz mesta do 100 km za tričavih smer kretanja točka 5 sekundi! Ovde govorimo o ubrzanju sa vetrom u kosi koje
Tehničke karakteristike Dimenzije: 3,856 x 2,033 x 1,732mm Međuosov. rastojanje: 2,746 mm Trag točkova (pred/zad): 1,715/1,715 mm Pogonski agregat: dva 5.7 HEMI® motora Najveća snaga: 2x246 kW (2x335 KS) Najveći obrtni moment: 2x500 Nm Menjač: 5-ostepeni automatski Razvodni menjač: višerežimski Klirens: 363 mm Prednji prilazni ugao: 64,0 stepeni Zadnji prilazni ugao: 86,7 stepeni Prednji prepust: 635 mm Zadnji prepust: 475mm Oslanjanje: nezavisno na svim točkovima Pneumatici: 305/70R20 Točkovi: 20x10 cola Ubrzanje (0-100 km/h):
4.9 s
ledi krv u žilama vozača, dok rika dva Hemi-ja isto čini i slučajnim prolaznicima. Koncept Huricane privukao je veliku pažnju na sebe tokom promocije na Detroitskom salonu automobila. Da li je u pitanju skok u evoluciji terenaca ili samo marketinški potez Chrysler-ovog menadžmenta videćemo veoma brzo, čim se obrade sakupljeni podaci o voljnosti tržišta da ugosti ovako jedinstvenu pojavu. Ukoliko se ona detektuje, treba očekivati serijsku varijantu, koja će imati i krov, te pun komfor nesputane slobode nuditi u svim vremenskim uslovima. Dipl. Ing. Predrag Đukić
9
tehnika
OSNOVE HIBRIDIZACIJE Možda neki nisu svesni, ali živimo u doba kada se vodi intezivna bitka za pogon budućnosti. Do skoro, stvari su bile prilično jednostavne i svodile se na izbor benzinskog ili dizel motora. Uskoro to neće biti tako prosto.
I
ako je prelazak na vodonik prilično izvestan, ovo je proces koji će se odvijati decenijama. Međutim, već danas građani razvijenog sveta pred sobom imaju složeniju dilemu nego prilikom svoje prošle kupovine vozila. Između ostalog, oni mogu da se opredele i za vozilo sa hibridnim pogonom koji je podjednako agilno kao konvencionalne verzije ali je pohvalno ekonomičnije od njih i obilluje naprednim funkcijama koje život mogu učiniti lepšim. Za poslednjih 10 godina, ovakva vozila su izašla iz tržišne senke i velikim koracima povećavaju svoje prisustvo na ulicama koje je, ruku na srce, još uvek prilično skromno. Ipak, činjenica da hibridna tehnologija nadograđuje konvencionalnu koncepciju najavljuje njihovu ekspanziju i u narednim decenijama. No, šta zapravo stoji iza ovog džombastog naziva?
Hibridni sistemi Kada smo ovo razjasnili, pređimo sada na upoznavanje sa hibridnim sistemima. Dakle, praktičan razvoj zasnivao se ne kombinovanju motora SUS, elektromotora i hidrauličnih motora. Ipak, usled prodora koji su načinjeni na polju elektromobila, a posebno na terenu tehnologija regulacije rada sistema, hibridi tipa motor SUS/elektromotor dospeli su u središte razvojne pažnje. Ovakvi sistemi upošljavaju jedan ili oba mo tora istovremeno, a sve u zavisnosti od potreba za pogonom (brzina kretanja, ukupna težina vozila, uspon
Definicija Hibridni sistem predstavlja pogon koji u sebi objedinjuje dva ili više raznorodna motora koji rade u sadejstvu. Kako to znači više motora na jednom vozilu (viša cena, veća masa, manje mesta za koristan teret...), postavlja se logično pitanje za što bi to neko uopšte i radio? Dobar deo odgovara leži u spisku zahteva koji se danas postavlja pred inženjere. Naime, u svetu savremenih vozila razvojni timovi izloženi su sve većim pritiscima da se izduvni gasovi učine manje štetnim po životnu okolinu. Kako su katalizatori uspeli da 99% štetnih materija otklone iz gasova koji napuštaju izduvne cevi, pažnja zakonodavaca usmerena je na ugljendioksid koji je uzrok nezgodnog globalnog otopljavanja. Ugljendioksid, međutim, nije kao ostale štetne materije proizvod nepotpunog sagorevanja fosilnih goriva, on je, zapravo, direktan produkt potpunog sagorevanja. Iz ove činjenice sledi jednostavan zaključak - njegovo je oslobađanje moguće smanjiti jedino smanjivanjem potrošnje goriva. Znači, osnovni zadatak hibridizacije je da potrošnju energije koja se koristi na pogon smanji ispod granica ekonomičnosti konvencionalnih motora.
10
puta, zadato ubrzanje...). Hibridna arhitektura otvara mnoge interesantne mogućnosti poput stani-kreni funkcije ili regenerativnog kočenja, no nisu ni svi hibridi jednaki među sobom. Slabi i jaki Pre svega treba razlikovati Slabe hibride, koji nisu u stanju da se kreću bez rada motora SUS od Jakih koji to jesu. Izraz «slab» se odnosi ponajviše na elektromotor koji nije dovoljno jak da samostalno pokreće vozilo, a potom i na baterije koje nisu dvoljno velikog kapaciteta da omoguće njegovo napajanje. No, i unutar porodice Slabih hibrida možemo napraviti podelu na niskonaponske i visoko-
naponske u zavisnosti od napona koje koriste njihove elektrokomponente. Generalno, viši napon podiže snagu motora i efikasnost regenerativnog punjenja, pa visokonaponski hibridi imaju višu ekonomičnost. Kako sistemi Jakih hibrida poseduju sposobnost čistog elektropogona, ovo dodatno podiže ekonomičnost i ekologičnost vozila, pa Jaki hibridi imaju osetno manju potrošnju i čistije izduvne gasove od Slabih. Recimo i da se Slabi hibridi nazivaju još i Blagima (Mild) dok se za Jake može koristiti i izraz Pun (Full) hibrid. Na performanse pogona značajno utiče gradnja sistema. Danas, preovlađuju tri osnovna tipa: serijski, paralelni i kombinovani sistemi. Pogledajmo šta oni nude i koje su im mane. Serijski sistem Kod serijskog sistema tok snage od motora SUS do točkova je linijski. Naime, motor SUS pogoni generator koji proizvodi električnu struju. Ovako stvorena struja se potom šalje u akumulatorske baterije i odatle služi za pogon elektromotora koji pokreće točkove. Šta se time dobija? Kao prvo, motor SUS nije direktno vezan za točkove pa može većinu vremena komotno da radi u relativno ustaljenom režimu pri kom se sagorevanje unutar njega odvija vrlo efikasno. Nema brzih i čestih oscilacija njegovih brojeva obrtaja i opterećenja kao što je to slučaj kada je on jedini motor na vozilu. Direktan rezultat ovoga jeste snižavanje potrošnje goriva i emisije štetnih materija, produžavanje servisnih intervala i radnog veka motora. Pored toga, motor može biti manji jer on ne diktira maksimalnu vučnu silu na točkovima, to radi elektromotor. Mana serijskog sistema jeste njegova potreba za korišćenjem velikih i teških baterija jer su one jedini neposredni izvor energije za pogon točkova. Neophodnost smeštaja ovakvih masivnih komponenti negativno se odražava na performanse vozila, njegovu upravljivost ali i smanjuje koristan prostor. Pored svega, pretvaranje mehaničke energije u električnu, pa zatim pretvaranje električne u mehaničku uzima ceh u povećanim gubicima, pa potorošnja i usled ovog raste smanjujući pozitivne efekte primene hibridne koncepcije. Serijske hibridne sisteme koriste rani hibridi i neki minibusevi
tehnika
baterije
baterije
motor SUS
invertor
motor SUS
elektromotor
baterije
generator
invertor
invertor
generator
invertor
elektromotor
motor SUS
elektromotor
Serijska gradnja hibridnog pogona - rad motora SUS nije povezan sa pogonom, iziskuje velike i teške baterije
Paralena gradnja hibridnog pogona - jeftino ali punjenje baterija tokom pogona nije moguće
Kombinovana gradnja hibridnog pogona - skuplje rešenje koje otklanja većinu mana ostalih gradnji
poput Toyota Coaster HV. Paralelni sistem U paralelnom sistemu, točkove pokreću i motor SUS i elektromotor i odnos njihovih snaga može biti različit u skladu sa trenutnim zahtevima. Ovde se baterije pune kada to uslovi vožnje dozvole i elekromotor pređe u generatorski režim rada. Ovo je ujeno i prednos i mana paralelnog sistema. Prednost jer se jedna komponenta koristi u više namena (jednostavan sistem), a mana jer punjenje baterija nije moguće kada elektromotor pokreće točkove. Sa druge strane, rad motora SUS takođe nije više nezavisan od uslova vožnje, te se u odnosu na serijski sistem povećava količina oslobođenih štetnih gasova, naročito tokom zagrevanja motora. Ovakvu hibridnu koncepciju imaju svi Honda IMA sistemi.
binovani sistemi. Kao i serijski sistemi, oni imaju motor SUS, elektromotor i generator ali oba motora svoju snagu isporučuju na pogonsko vratilo. U zavisonsti od zahteva vožnje, koristi se samo elektoromotor, ili zajedno motor SUS i elektoromotor radi postizanja najvišeg nivoa efikasnosti. Pored toga, ukoliko je to neophodno, elektromotor može da pogoni točkove
istovremenim pogonom oba motora, kombinovani hibridni sistemi pokazuju odlične performanse pogona. Primer ovakvog sistema pogona je Toyota Hybrid system primenjen kod Toyote Prius.
Kombinovani sistem U pravcu otklanjanja nedostataka serijske i paralene gradnje, razvijeni su kom-
IMA pogonska jedinica se zasniva na paralelnoj gradnji i spada u Mild hibride
u isto vreme dok generator puni baterije, što je bio nedostatak paralenih sistema. Ova sposobnost donosi postizanje veoma niske emisije štetnih gasova kroz pružanje optimalnih uslova rada motoru SUS. U isto vreme, baterije ne moraju biti velike, pa otpadaju i mane serijskog tipa. Na kraju,
Modovi rada Puna hibridizacija (jaki hibridi) svoje prednosti u odnosu na konvencionalne sisteme postiže kroz 4 osnovna mehanizma: 1. na malim opterećenjima uključujući prazan hod, motor SUS se isključuje i vozilo pokreće isključivo elektromotor. U ovom režimu rada, hibridno vozilo se ponaša kao elektromobil; 2. upotrebom napredne transmisije sa kontinualnom promenom prenosnog odnosa omogućava da motor SUS radi u zoni najvišeg komfora. Promene opterećenja menjač kompezuje promenom prenosnog odnosa, te motor ne menja svoj režim rada; 3. kako elektromotor priskače u pomoć motoru SUS uvek kada mu je asistencija potrebna, moguća je upotreba motora visoke efikasnosti kod kojih se energija produkata sagorevanja potpunije koristi. Jedno od rešenja jeste primena motora produženog takta širenja. Ovo omogućava dodatno smanjivanje motora SUS za iste performanse pogona; 4. elektromotor može raditi i kao generator, pretvarajući kinetičku energiju u električnu – proces regenerativnog kočenja. Podsetimo, kod vozila klasične koncepcije prilikom kočenja kinetička energija vozila kroz trenje u kočnicama se prevodi u toplotu i praktično baca u okolinu. Zahvaljujući svojim mogučnostima, hibridi ovu energiju skladište u akumulatorskim baterijama i potom koriste za pogon elektromotora ili nekih drugih uređaja na vozilu. Ovo su bile osnove hibridne tehnike. Kako hibridi beleže svoju ekspanziju, sva je prilika da će se uskoro pojaviti i na našim ulicama. Znanje o njihovom funkcionisanju biće tada veoma vredno. dipl.ing. Predrag Đukić
11
s e rv i s
ZAPTIVANJE MOTORA Zaptivač cilindarske glave u motoru svakako ima najteže radne uslove, ali u tekstu neće biti reči o njemu (tekst na tu temu postoji u prvom broju Motor trim-a). Ovaj put u fokusu su ostali zaptivači, oni koji zaptivaju rashladnu tečnost, ulje, usisne vodove, izduvni sistem...
M
otor je sačinjen od velikog broja delova međusobno spojenih u jednu funkcionalnu celinu. Nalegajuće površine mogu biti obrađene na različite načine, a kvalitet površine je kompromis između tehničkih zahteva sa jedne, te vremena i troškova obrade sa druge strane. Da bi se sprečilo da bilo kakav fluid prodre između spojenih delova, koriste se zaptivači od mekog i prilagodljivog materijala. Materijal je takav da se, kad se sabije pri sklapanju, može prilagoditi nepravilnostima dodirnih površina i na taj način ostvari potpuno zaptivanje nepokretnog sklopa.
KAKVI SVE ZAPTIVAČI MOGU BITI? O-ring zaptivače uvek treba staviti nove, jer Materijal od kojeg će biti zaptivač (kao materijal od kojih su napravljeni ima svoj radni i to da li će ga uopšte biti) ne zavisi samo vek. Prilikom postavljanja neophodna je pažnja od radnih uslova, već i od oblika, konU CUBI Trgovini moguće je obezbediti garniture ili pojedinačne struktivnih karakzaptivače za većinu motora koji se eksploatišu na našim prostorima, teristika i materijala stoga ne postoji potreba da se zaptivači ručno izrađuju od, kako je nalegajućih površina. to uobičajeno, neprimerenih materijala - kartonskih kutija, kalendara Za izradu zaptivača i časopisa. Takvi materijali su skloni upijanju ulja i degradiranju, a se uglavnom koriste otpale čestice veoma lako mogu dospeti u sistem za podmazivanje. vlaknasti ili elastični Na slici se vidi napredovanje prodiranja ulja oko uljnih kanala kroz materijali, tj. materijali običan karton bogato namazan zaptivnom masom, samo par stotina na bazi papira, gumekilometara posle sklapanja! ni materijali, azbest-
na vlakna (danas izbačena iz upotrebe zbog kancerogenosti), bezazbestna vlakna, metalne folije, kao i kombinacije navedenog. Tokom eksploatacije, materijal se može trajno deformisati, što ga nakon rasklapanja čini nepodobnim za ponovnu upotrebu. U posebnu vrstu spadaju O-ring zaptivači. Oni su napravljeni od elastomera i postavljaju se u žleb obično pravougaonog preseka, u kojem se deformišu pod dejstvom pritiska delova i vrše zaptivanje. Mogu zaptivati sa čeone strane ili po obimu. Koriste se kod zaptivanja donje strane mokrih cilindarskih košuljica, uljnih kanala i vodova, za pumpe za ulje, pumpe za vodu, kućišta termostata...
Nekada se nije mnogo brinulo o tome kolika je potrošnja ulja niti šta ostaje iza vozila. Na slici je šestocilindrični motor automobila Oldsmobile iz 20-tih godina prošlog veka. On je imao klackalice van motora, pa je ulje koje je obavilo svoj zadatak moglo slobodno da kaplje na put. Osim za sprečavanje da dođe do isticanja ili mešanja tečnosti potrebnih motoru, zaptivači se koriste i za gasove. Neželjeni prodor vazduha u usisne kanale (tzv. falš vazduh) u kojima može vladati veliki podpritisak, ometa proces regulacije napajanja motora. Sa druge strane, ne sme se dozvoliti da izduvni gasovi iz motora stignu u atmosferu pre kraja izduvne cevi. Pored neželjenog zvuka zbog propuštanja zaptivača izduvne grane, deo gasova bi umesto da se odvodi izduvnim sistemom mogao prodreti i u kabinu. Posledice ne treba ni spominjati.
12
da se ne uvrnu ili ne uštinu i preseku. Površine i žleb za O-ring moraju biti ispravni, a konstrukcija sklopa koji se zaptiva takva je da po pravilu nema potrebe za zaptivnom masom. FAKTORI KOJI UTIČU NA ZAPTIVENOST SKLOPA Redosled i moment pritezanja vijaka: Pritezati treba postepeno i unakrst, u nekoliko prolaza, povećavajući moment pritezanja do predviđene vrednosti. Redosled pritezanja treba biti takav da na deo odnosno na zaptivnu površinu uvek deluje što ravnomerniji pritisak. Sa pritezanjem treba biti umeren, jer se navoji u aluminijumskim delovima mogu veoma lako oštetiti. Zbog nepravilnog pritezanja zaptivač bi mogao iskliznuti iz zahvata, a može doći i do deformacije ili loma nekog od delova. Činjenica je da se prejakim stezanjem
s e rv i s neće dobiti ništa bolje zaptivanje nego što se postiže i sa normalnim momentom. Ukoliko se na spoju javi curenje, uzrok uglavnom nije u maloj sili stezanja nego je nešto drugo u pitanju, što treba naći i otkloniti. Trenje u navojima: Materijal koji je izabran za vijke i podloške, oblik i dubina navoja zajedno sa odgovarajućim mazivom obezbediće
Kvalitet površine: Mašinsku obradu karakteriše određena hrapavost površine, sa kojom će zaptivač ili zaptivna masa moći da izađu na kraj. Ozbiljna ogrebotina na dodirnoj površini nastala nekim oštrim alatom pri rasklapanju, neće moći biti zatvorena zaptivačem i biće dovoljna da fluid koji bi trebao ostati u motoru nađe put napolje.
UGRADNJA ZAPTIVAČA Kad se na motor vraća neki deo koji između ostalog vrši zaptivanje sistema za hlađenje ili sistema za podmazivanje, treba se pridržavati sledećeg postupka: 1. Prilikom rasklapanja često se stari zaptivač pocepa i na površinama sastava ostanu zalepljeni njegovi parčići - svi delovi i površine moraju biti potpuno čiste i odmašćene. Pre sklapanja proveriti stanje nalegajućih površina - ne sme biti ogrebotina niti pukotina. 2. Svi vijci, navoji, podloške, navrtke i njihove kontaktne površine moraju biti čisti i neoštećeni. Ako se navoj podmazuje uljem, treba biti umeren u tome, jer ako Ako proizvođač to nalaže, naneti previše ulja dospe u slepe rupe, može biti “zarobljeno” i zbog svoje odgovarajuće mazivo sredstvo na nestišljivosti prouzrokovati pucanje dela u kojem je navoj. Isto tako navoj i glavu vijka. se i zaptivna masa ili naslage nečistoće dospele prilikom čišćenja 3. Proveriti da li su čivije ili mogu naći u rupi vijka. Slične posledice ostavlja i jako stezanje vijčaure za centriranje na svojim meska dužeg nego što je to predviđeno, kada stablo može odlomiti dno tima i da li su im odgovarajuće rupe rupe. Na desnom crtežu je i čivija za centriranje, čije rupe moraju biti na suprotnoj površini čiste. čiste kako bi delovi nalegli kako treba. 4. Postaviti nov zaptivač. Ako za tim postoji potreba, naneti TANAK sloj zaptivne mase i ostavda se u toku sklapanja na zaptivač deluje tačnim pritiskom. Svako povećanje trenja zbog iti neko vreme da se malo osuši. Proizvođač u npr. neodgovarajućih ili mekanih podloški, svom uputstvu uvek daje kad i gde treba naneti zaptivnu masu, kao i koja vrsta je u pitanju. Ako oštećenog navoja i krivih ili istegljenih vijaka deo drže vijci različitih dužina, veoma je važno može prouzrokovati znatno smanjenje korisnog pritiska na spoju i povećati mogućnost da da se svaki ponovo uvrne u rupu sa navojem odgovarajuće dužine. dođe do izostanka zaptivanja. 5. Pritegnuti vijke po redosledu i na moment Čistoća: Sklapanje u nečistim uslovima koji je preporučen od strane proizvođača značajno umanjuje zaptivne osobine zaptivača. motora. U radioničkim uputstvima UVEK postStrano telo ili ostatak starog zaptivača bi lako oje detaljni podaci i uslovi pritezanja skoro svih moglo prouzrokovati curenje, dok zaprljani ili sklopova - nisu samo glava motora i ležajevi korodirani navoji stvaraju veće trenje pa samim tim i manji pritisak na zaptivač za isti moment kolenastog vratila ti koji se pritežu momentstezanja. Rupe za vijke i čivije za centriranje ključem. U te podatke spadaju redosled pritezanja, moment, sredstvo za podmazivanje, moraju biti proverene i očišćene, jer u njima napomena da li se moraju vijci ili podloške lako može ostati nečistoća nastala pri čišćenju zameniti i sl. delova.
Primeri iz uputstva za remont motora preporučuje se da se zaptivači poklopaca zamene, a da se vijci koji ga drže stežu na moment od 12Nm (stezanje malim Tključem je sasvim dovoljno). Proizvođači delova, zaptivača i zaptivnih masa ulažu velike napore u unapređenje svojih proizvoda, u cilju povećanja pouzdanosti spoja i radi smanjenja učešća ljudskog faktora. Ali, savremene tehnologije i napredne konstrukcije su bezvredne ako se mehaničar ne pridržava ni osnovnih pravila. A svakako i motor koji na sebi ima neke tragove curenja ne može služiti na čast onome ko ga je sklapao. dipl. ing. Dragan Ružić
ZANIMLJIVOST Na slici je “sklop” klipa i izduvnog ventila kojeg je gospodin Vasa Mićašević mehaničar iz Iriga izvadio iz motora Yugo 45. Vlasnik je dovezao auto žaleći se da motor nemirno radi i nema snage kao pre, a sve je počelo nakon udarca koji se čuo iz motora. Kada je glava skinuta, prisutni su ugledali izduvni ventil zaboden u čelo klipa. Ventil se odmah tako “pravilno” namestio da nije ometao okretanje motora, pa je zato Yugo mogao da radi, doduše na tri cilindra. Uzrok ovakve havarije po pravilu je mehaničko preopterećenje - mogući uzroci su slaba ventilska opruga, kada ventil više ne može da prati rad bregastog vratila pri višim obrtajima, ili na primer, dinamičko opterećenje stabla savijanjem zbog nesaosnosti ventila i sedišta. Dakle, ovakve stvari mogu se desiti iako je auto od prvog dana u rukama jednog čoveka, a svih 140.000 km održavanje je bilo povereno samo gospodinu Mićaševiću, koji je i posle ovog incidenta auto vratio na drum.
13
e k s t re m n e m a š i n e
MIKROMOTORI Ovo je rubrika u kojoj tragamo za ekstremnim konstrukcijama koje u mnogo čemu prevazilaze velikoserijska rešenja. Izvod iz Istorijata firme Graupner 1930. Johannes Graupner osniva firmu Graupner 1935. predstavljen model jedrilice koji je i patentiran 1938. proizvodni program proširen modelima brodova. Johannes Graupner angažuje inženjera Rudolfa J. Wittwera. Posle 2. svetskog rata i teških vremena, prvi posleratni model bio je jedrilica Baby iz 1949. 1952. pojavio se u programu prvi mali motor, koji je radio na diesel principu TAIFUN Do 1957. napravljeno ukupno 20.000 Taifun Tornado motora za trke. Počinje uvoz i upotreba japanskih motora marke O.S. Engines, firme koja je bez premca u svetu u toj oblasti
. . .
14
U
prošlom broju smo u okviru ove rubrike pisali o moćnim brodskim motorima koji su veličine osrednje kuće koji su u stanju da razviju snagu koja se broji u desetinama hiljada kilovata. Sagorevanje koje se odvija u njihovim cilindrima svakog minuta gutalo je stotine litara goriva, a iznosi masa u pokretu mereni su u tonama. Ovi megamotori svkako su zaslužili epitet ekstremnih mašina. Ovoga puta, sa suprotne strane gabaritne skale potražićemo drugi ekstrem, mikromotore. Pripadnici ove vrste lako se mogu smestiti na ljudski dlan, no o njihovoj moći se nikako ne bi trebalo suditi Kod mikromotora sve je ekstremno!
po veličini. Kako ćemo videti, u pitanju su kočoperne mašine koje su u stanju da od modela prave ploveće, leteće ili kopnene projektile.
Mikrokosmos Da bi motori SUS doživeli svoju svetsku ekspanziju, neophodno je bilo smanjiti njihove dimenzije i težinu do iznosa koji su pogodni za ugradnju na konstrukcije vozila. Bio je ovo veliki izazov za konstruktore sa kraja XIX veka ali su oni to postigli iznenađujuće brzo. U tom poslu oni su bili toliko uspešni da je već 1885. godine Daimler demonstrirao svetu prvi motocikl (jašući auto) koji je bio malen i za današnje konstrukcije. Strpljive ruke japanskih origami majstora poželele su da odu i dalje, pa su u zemlji izlazećeg sunca stvoreni prvi potpuno operativni pogonski agregati namenjeni pokretanju maketa, umanjenih modela stvarnih vozila. Kako ni postojbina automobila nije htela da zaostane u ovom prestižnom poslu, već 1930. godine Nemci imaju svoje stručnjake koje se bave izradom minijaturnih motora. U korak sa uzorima Ovi specijalizovani pogoni su toliko stručni da verzije mikromotora u korak prate «makroindustriju». Tako danas postoje dvotaktni, četvorotaktni motori, sa 1, 2 i 4 cilindra u linijskom rasporedu, ali i bokser i zvezdasti motori sa 5 cilindara... Praktično, pokriveno je celokupna gama pogonskih agregata od parnih pa sve do mlaznih motora. Recimo i da je mikrovankel motor izašao na tržište približno u isto vreme kada i njegov serijski uzor, te da je nemački Graupner u saradnji sa BMW-om već izradio model H2R-a na vodonik (doduše na gorivne ćelije). Podsetimo, o projektu naziva H2R bilo je reči u prošlom broju Motor trima kao apsolutnom novitetu. Zahvaljujući ovako širo-
e k s t re m n e m a š i n e
Izvod iz storije O.S. Engines
Delovi motora praktično u prirodnoj veličini koj lepezi ozbiljno urađenih motora, danas se izrađuju modeli trkačkih automobila, brodova i aviona, te modeli građevinske mehanizacije, tenkova, pa čak i helikoptera.
jale, tehnologiju njihove obrade i metode striktne kontrole. Ovo već po sebi nije nimalo lak posao ali stvari još dobijaju na ozbiljnosti kada se uzme u obzir uticaj odnosa dimenzija. Naime, nasuprot mega-
Modeli nisu igračke. U pitanju su kompletne konstrukcije koje imaju gotovo sve delove kao i njihovi veliki uzori.
Postavlja se neizostavno pitanje: koji od njih rade u najekstremnijim uslovima? Smatra se da su to svakako automobilski jer su veoma blizu tla te usisavaju prašinu koju podižu točkovi. Pored toga, brzina kretanja vozila često pada na neprijatno male iznose, pa opstrujavanja rebara vazduhom hlađenih cilindara jenjava, a broj radnih ciklusa neretko dostiže čitavih 500 u sekundi! Ovako ekstremnu mašinu zaista je teško pronaći bilo gde drugde. Da je reč o visokoj tehnologiji govori i podatak da rezultate istraživanja koja se sprovode u razvojnim laboratorijama koriste i proizvođači pravih trkačkih motora. Pitate se zašto? Kao prvo, da bi razvili snagu iz minijaturne zapremine cilindra broj obrtaja kod mikromotora penje se i do 40 hiljada u minuti. Za tako nešto neophodno je razviti adekvatne materi-
motorima, kod kojih su tarne površine ogromne, pa kvalitet obrade nije od vitalnog značaja, kod mikromotora one su toliko malene da je hrapavost veoma uticajan faktor i pri praznom hodu (koji je uzgred budi rečeno na oko 3000 o/min). Inženjerski izazov No i ovo je tek vrh ledenog brega kada je inženjerska glavobolja u pitanju. Veliki broj jednačina kod mikromotora se jednostavno ne mogu preneti sa velikih motora. Ovako nešto diktira sama struktura materije, odnosno, činjenica da se tečnost sastoji od molekula koji su konačno malih dimenzija. Na primer, površinski napon pojava je čije se dejstvo praktično može zanemariti kod velikih motora, kod mikro motora ovo je uticajna sila sa čijom se snagom mora računati. Između ostalog, ovo je uslovilo i prelazak na alkohole kao pogonska goriva, te je to iziskivalo i optimizaciju konstrukcija s obzirom na to. Pretpostavljam da sada naslućujete širinu ovog “mikrosveta”. U narednim brojevima, pozabavićemo se ovim fascinantnim motorima i vozilima koje oni pokreću detaljnije.
1936. Shigeo Ogawa počeo sa izradom modela parnih motora, u svojoj mašinskoj radionici. Na predlog jednog svog klijenta iz Amerike, konstruiše prvi motor SUS, zapremine 1,6 cm3 1938. u ponudi trocilindrični linijski motor za modele brodova, a 1947. mali mlazni motor 1954. počinje izrada čuvene porodice O.S. MAX motora. 1970. u serijskoj proizvodnji model Wankelovog motora. 1976. pojavio se prvi serijski proizveden četvorotaktni OHV jednocilindrični motor za primenu u modelima aviona. 1979. u ponudi 2 cilindrični bokser OHV četvorotaktni motor od 20cm3, a ubrzo i zvezdasti četvorotaktni sa 5 cilindara. 1990. napravljen četvorotaktni motor sa Rootsovim kompresorom.
. . . “Po struci sam automehaničar i obožavam autotuning. Kako iz finansijskih razloga tu ljubav nisam u prilici da ostvarim u realnom svetu, tuning modela pružio mi je mogućnost da doživim čari ovog sporta uz daleko skromnija sredstva. Modeli se najpre sklapaju, fino podešavaju i “šminkaju” da bi se potom oprobali na stazi. Zaista uživam kada upravljam sa minibolidom sposobnim za postizanje brzina i do 195 km/h!” Svetozar Vrbaški
dipl.ing Predrag Đukić dipl.ing Dragan Ružić
15