i m p re s u m
Sadržaj: 4. KONCEPT Opel Antara 6. MANIFESTACIJA Izbor za motor godine 2005. 8. ISTORIJAT Prvi hibrid 9. TEHNIKA TSI-Dvostruko prehranjivanje 12. SERVIS Merenje kompresije 15. SERVIS Uzroci gubljenja ulja
Cubi informator za servisere motora, broj 9. 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
p re d g o v o r
Poštovane kolege, Deveti broj Motor trima na svojim stranicama donosi priču o merenju kompresije unutar cilindara. Niz korisnih uputstva i saveta, trebali bi da pomognu mehaničarima pri izvođenju ovih radnji u cilju što boljeg tumačenja rezultata i određivanja pravih uzroka poremećaja u radu motora. Izveštaj sa “Izbora za motor godine 2005.” sadrži kratke opise trofejnih agregata u klasama novih, štedljivih i podlitarskih motora, te elitnoj klasi performantnih motora koji plene svojom potentnošću. Poredak na vrhovima tabela otkriće koji su se motori svojim kvalitetima zaslužili najviše naklonosti članova kompetentnog žirija. U rubrici “koncepti” upoznaćemo vas sa robusnom Antarom, najnovijim čedom Opel-a, koja se sprema za okršaje na klizavom tržištu luksuznih terenaca. Njena premijera na skoro održanom salonu automobila u Frankfurtu ostavila je snažan utisak na potencijalne kupce, ali i na konkurenciju koja nije delila oduševljenje prvospomenutih. Tema broja ovoga puta je ipak jedan drugi koncept, Volkswagen-ov TSI motor kojeg složno prehranjuju mehanički i turbopunjač. Ideja nije nova, ali njena izvedba ističe kandidaturu za masovnu proizvodnju – a to je nešto što Motor trim nikako nije mogao da propusti. Do malog jubileja, desetog broja Motor trima, želimo vam da na ovom spisku tema nađete interesantno i u praksi upotrebljivo štivo. Dipl.ing.maš. Predrag Đukić
Zaptivenost 100% 3
ko n c e p t
Instrument tabla objedinjuje retro i high-tech stilove
TERENSKI ŠATL Imperijalni General Motors nastoji da bude lider na svim poljima. Zadatak Antare je da popuni prazninu u ponudi SUV-a na evropskom tržištu.
I
ako je na evropskom tlu u trku ušao među prvima, Opel je ostao bez svog pulena na tom terenu. Vremešna verzija Frontere napustila je proizvodne hale bez naslednika koji bi breme njene slave preuzeo na svoja pleća. U jeku podmlađivanja svoje borbene postave, proizvođač iz Ruselshajma odlučio je da ponovo otvori front u svetu terenaca i to obnarodovao na ovogodišnjem salonu u Frankfurtu studijom pod imenom Antara GTC (Gran Turismo Crossover).
4
Prezentovani koncept nagoveštava nameru GM-ove evropske jedinice da se ozbiljno upusti u borbu za plasman na prestižnom tržištu luksuznih terenaca. Nastup Gledano spreda, izgled maske hladnjaka nedvosmisleno određuje Opel-ov rodoslov Antare. Skladnost fizionomije karoserije ovog terenca govori o slobodi koja je nesumnjivo stajala na raspolaganju dizajnerima. Njihova misija bila je da vozilu podare vizuelni identitet porodice
kojoj pripada. Rođena da preživi u svetu korpulentne SUV (Sport Utility Vehicle) klase, Antara otelotvoruje snagu, agilnost i nezaustavljivost. Sa druge strane, dizajn koji je odlikuje potpuno raskida vezu sa tradicionalnim poimanjem terenaca. Svetlosne grupe sa diodama (LED), prozori vrata bez metalnih okvira i gotovo sportski retrovizori izrazi su nove škole terenskog trima. Stoga je logično da je i unutrašnost krajnje futuristička. I zaista, radoznali pogled u karoseriji sa troje vrata otkriva ambijent koji kao da koketira sa naučnom fantastikom. Jednostavno i pregledno, sa stilskim detaljima. Instrument tabla je geneza novih tehnologija i retro koncepcije. U centrima obrtomera i brzinomera smešteni su pokazivači
koncept
Svetlosne grupe sijaju diodnim sjajem, prozori izrađeni kao kod kupea
Mada izgleda kao kreacija iz naučno fantastičnih filmova, Antara je koncept gotovo spreman za serijsku proizvodnju
nagiba vozila, a displej u sredini pokazuje režim rada sistema transmisije. Trokraki volan obložen kožom sa karbonskim aplikacijama nije opterećen dugmićima i polugama, a sva podešavanja obavljaju se preko logičkog interfejsa. Kombinacija zakretanja i pritiskanja jednog povećeg dugmeta na centralnoj konzoli radi regulacije rada sistema (klimatizacije, komunikacije, zabave, informisanja i navigacije), već je u serijskoj ugradnji pojedinih proizvođača. Da bi ceo pomenut postupak bio pregledan i komforan, svoj doprinos daje i poveći displej u sredini na kom se sve funkcije pregledno prikazuju. Inovacije Interesantno je da Antara nema zadnju klupu, već su ugrađena dva zasebna
Unutrašnjost gotovo svemirska, skladna i funkcionalna sedišta koja se jednostavno preklapaju u cilju dobijanja ravne površine uvećanog prtljažnika. Prednja sedišta naoko izgledaju kao da ledbe jer njihov oslonac nije lako vidljiv. Ona se zapravo motorizovano pomeraju po monošinama radi podešavanja pozicije, ali i na pritisak dugmeta ka instrument tabli radi lakšeg ulaska putnika na zadnja sedišta. Još jedna inovacija jeste paralelogramski zglobni mehanizam za otvaranje trećih vrata. Moć pogona Prisusvo škrga sa tri strane već spolja nagoveštava temperament bi-turbo motora pogonske jedinice. Ispod haube smešten je CDTI agregat koji iz nepuna 2 litra ukupne zapremine isporučuje potentnih 212 konjskih snaga. Još impre-
sivniji je podatak sa kakvom silinom on pokreće velike točkove od aluminijumske legure. Čitavih 400 Nm čeka na komandu pritisnute papučice gasa već na 1400 o/min, što garantuje silovit start i dostizanje brzine od 100 km/ h iz mirovanja za svega 8 sekundi. Kako je u pitanju tek sklopljen prototip, svoje potencijale Antara još nije bila u prilici da demonstrira na stazi, ali kompjuterske simulacije tvrde da je maksimalna brzina ovakvog vozila sa primenjenom šestostepenom automatskom transmisijom odličnih 210 km/h. Naravno, prisustvo filtera za čestice u izduvnom sistemu posve je standardno za sve nove dizelaše... dipl.ing. Predrag Đukić
5
manifestacija
IZBOR ZA MOTOR GODINE 2005 Klasa ekonomičnih motora
P
bodovi
obravši gotovo sve titule u svojim kategorijama na prošlogodišnjem Izboru za motor godine, Toyotin Synergy Drive najavio je ekspanziju hibridnih jedinica i van granica malolitarskih motora. Na svom pohodu krunisanom trijumfom i u generalnom plasmanu, Toyota je fascinirala ostvarenim performansama koje prevazilaze očekivane od oto motora koji rasoplaže sa 1,5 litra ukupne zapremine. «Električni turbo» koji snažno priskače u pomoć od samog starta, impresionirao je i prekaljene stručnjake koji su sačinjavali žiri. I ove godine tron klase «ekonomičnih» odlazi u iste ruke. Sudije iz celog sveta svoje glasove su dodelile Toyotinom ostvarenju, i u tome je jedino Afrika bila izuzetak. Prosečna potrošnja od svega 4,2 litra benzina na 100 km još uvek je neprikosnoveno dostignuće ukoliko se u obzir uzmu prostranost kabine i komfor pogona. Štaviše, najToyota 1.5 noviji sled događaja na tržištu nafte i njenih derivata hibridne pogone dovodi dovohybrid di u fokus interesovanja kupaca, pa su prognoze prodaje za 2005. godinu već POREDAK premašene. Kao odgovor na rast prodaje Toyota je povećala proizvodnju Priusa i ona klasa ekonomičnih motora će izvesno premašiti 120 hiljada jedinica godišnje. Toyota 1.5 hybrid (Prius) 222 Snažan utisak na žiri ostavili su i dometi koje Synergy Drive postiže na ekološkim Toyota 3.3 hybrid (Lexus RX400h) 120 testovima. Evo podataka koji govore o čistoći Priusovog pogona: azotovi oksidi 87,5%, a ugljovodonici 80% ispod granica dozvoljenih Euro 4 regulativama. Ukoliko bi isto Fiat-GM dizel 1.3 (Panda, Punto, Lancia 105 Ypsilon, Opel/Vauxhall Tigra, Corsa) poređenje načinili sa normama za dizel motore, cifra bi se popela na čitavih 96%! PotHonda 1.3 IMA (Civic) 88 puno dovoljno i za dobijanje prestižne Kalifornijske etikete vozila sa «nultom emisijom» toksičnih izduvnih gasova. Stoga ne čudi popularnost koju je Prius stekao kod BMW dizel 3.0 twin-turbo (535d) 75 ekološkog lobija, pa čak i kod Holivudskih zvezda. Honda 3.0 hybrid (Accord) 72 Klasa novih motora
BMW M5
I
bodovi
zaći kao pobednik iz duela sa Ferrari-jevim pulenom nije nimalo lak zadatak. BMWov V10 je to učinio toliko ubedljivo da se postavlja pitanje kako mu je to čudo pošlo za rukom? Šta je to navelo 56 sudija iz 26 zemalja da na svoje glasačke liste stave ovaj motor na vrh lestvice u klasi novih motora? Da li je presudila sposobnost za generisanje 507 KS bez premišljaja, ili vrh obrtnog momenta od 520 Nm dovoljan za duboko oranje? Da li tajna leži u zvuku motora pri punom opterećenju nalik na riku strahotne zveri ili u temperamentu kog odlikuje izvrsna kontrola pogonskog potencijala? Odgovor verovatno leži na svim ovim poljima zajedno i definitivno nije jednoznačan. Da bi se za čitavih 100 bodova potukao Ferrari, talenti definitivno moraju biti raznovrsni i dobro razvijeni. A BMW to može upravo zahvaljujući širokom arsenalu vrhunskih tehnologija. Jer, svakako nije lako bez pomoći prehranjivanja iscediti više od 100 KS iz svake litre radne zapremine usisnog motora. POREDAK Iako je Minhenski specijalista poznat po istrajavanju na linijskoj konfiguraciji motoklasa novih motora ra, V raspored omogućava niže težište motora koje se pozitivno odražava na upravBMW 5.0 V10 (M5, M6) 251 ljivost automobila. Aluminijumska cilindarska glava je izrađena izjedna, i sadrži četiri Ferrari 4.3 V8 (F430) 146 ventila za svaki od deset cilindara. Još interesantnije, sve komponente ventilskToyota 3.3 hybrid (Lexus RX400h) 133 og sklopa su smanjene mase, što podiže Porsche 3.8 (911) 130 dinamičnost odziva motora i omogućava BMW dizel 3.0 twin-turbo (535d) 121 da se kolenasto vratilo zavrti do 8.250 Honda 3.0 hybrid 90 o/min bez osetnog napora. Vidan napor (Accord) načinjen je i na smanjivanju težine celog agregata. U tu svrhu, kućište je izrađeno gravitacionim livenjem od lake aluminijum-silikon legure. Čak su i klipovi od aluminijumske legure obloženi gvožđem u cilju veće jačine i smanjenog trenja, te svaki klip teži jedva 481,7 g. Ukupna težina motora tako iznosi svega 240 kg što je praktično identično sa prethodnikom koji ima dva cilindra manje.
BMW 5.0 V10
6
manifestacija
Klasa performantnih motora
E
POREDAK klasa performantnih motora
bodovi
ra vladavine Mercedesove tjuning kuće AMG u prestižnom razredu je okončana. Osvajač trona 2005. je Bavarski ratnik na pohodu ka najvišem odličiju. I u ovoj klasi on je svoje koplje u odlučujućoj bitci ukrstio sa Ferrarijem i odneo pobedu, daleko za sobom ostavivši sve ostale protivnike. Svoju fascinaciju motorom sa potentnih 4999 kubika novinar Motor trenda, Frenk Markus iskazao je rečima: “Malo koji serijski motor može da ostvari tako direktnu sponu sa egzotičnim trkačkim jedinicama kao BMW-ova V desetka.” Kako američki stučnjak slovi za vrsnog poznavaoca u ovoj oblasti, svakako možemo verovati njegov sudu. Zaista, pri 8 hiljada obrtaja u minuti, svaki od 10 klipova pomenutog motora u jednoj sekundi prevali oko 20 metara, proizvodeći pri tom snagu koja prevazilazi 50 KS.
BMW 5.0 V10 (M5, M6)
294
Ferrari 4.3 V8 (F430)
203
Mercedes-AMG 6.0 bi-turbo (SL65, CL65)
126
Porsche 3.8 (911)
105
Chevrolet 6.0 V8 (Corvette, GTO)
60
Chrysler/Dodge 6.1 V8 (300C, SRT-8, Magnum)
59
BMW 5.0 V10
Udruženi, oni generišu snagu koja se kroz transmisiju usmerava ka zadnjim točkovima i pogoni pripadnike M serije u trk svojstven supersportskim ostvarenjima. Ukoliko skinemo masku motora, već prvi pogled otkriva tehniku preseljenu iz boksova takmičarskih ekipa u hale serijske proizvodnje. Ovaj atmosferski oto motor ima 10 usisnih vodova posebno oblikovanih radi optimizacije protoka vazduha koji stiže kroz 2 usisne magistrale. Svaki cilindar poseduje svoj leptir gasa, a čak je i blok motora izliven na istom mestu kao i oni koji se pripremaju i isporučuju za Williamsove bolide Formule 1. Pretpostavljate, svaka sličnost je namerna. Ipak, postoji i jedna bitna razlika. Iako izgrađen na istoj filozofiji kao i trkački motori, BMW V10 serije M krasi vanredna čistoća izduvnih gasova, pa on prolazi Euro 4 i US LEV2 ispite.
Klasa podlitarskih motora
U
bodovi
Honda zapreminskom razredu ispod jednog litra nema promene na tronu. Insight Zapravo, promene nije bilo već 6 godina, pa se može reći da je Honda napravila fenomenalno dobar posao sa svojim najmanjim IMA hibridom. Ako se još malo pozabavimo brojanjem dolazimo do podatka da je dotična porodica hibridnih agregata osovojila čak 10 trofeja i tako značajno doprinela osvajanju pozicije koju Honda danas drži u svetu “Izbora za motor godine”. Štaviše, ponevši laksav epitet Motora za 2000. godinu, IMA je trenutno najuspešnije ostvarenje u istoriji ove manifestacije. Pogonsko srce Insight-a još uvek je popularno među članovima žirija, što možda najbolje ilustruje broj glasova koji je skoro dva puta veći od drugoplasiranog Brabus-ovog izdanja. Sudije su to ovako obrazložile: ”Kako u svetu motora podlitarske zapremine nema dizela i gotovo nema turbopunjača, poeni idu najekonomičnijima. Honda IMA bodove dobija zahvaljujući svojoj hibridnoj tehnologiji.“ Arturo de Andrés, Automóvil. Iz ovog komentara tiražnog španca može se zaključiti da tajna dugoročnog uspeha malenog motora zapremine 995 ccm leži u skromom apetitu od svega 3 litra na 100 pređenih kilometara test ciklusa. Ovakav rezultat bio bi zaista teško ostvariv bez pomoći koju pruža ultratanki elekromotor koji je smešten odmah do trocilindarskog kućišta. Električna kompoPOREDAK nenta uspešno omogućava bolje radne uslove za motor SUS i dodaje svoju snagu na zapreminski razred do 1 litar pogonsko vratilo onog trena kada se za tim ukaže potreba. U brojkama to izgleda Honda 1.0 IMA (Insight) 302 ovako: najveću snagu podiže sa 68 na 76 KS, a obrtni moment sa 90 na 113 Nm, što je sasvim dovoljno da se Insight iz mesta do stotke ubrza za 12 sekundi i postigne Smart Brabus (Roadster) 181 maksimalnu brzinu od 180 km/h. Ni jedan drugi motor u masovnoj proizvodnji nije Toyota 1.0 (Yaris, Vitz) 141 u stanju da ostvari sve navedene rezultate, a u isto vreme i emituje samo 80 g ugljenFord 1.0 kompresor (EcoSport) 94 dioksida po kilometru. Smart dizel (ForTwo) 83 ”Još uvek prokleto impresivna ekonomičnost u veoma komfornom i, čak, Suzuki 1.0 (Wagon R+) 71 zabavnom pakovanju za vožnju.“ Van Tun, Petrolhead.
7
i s t o ri j a t
DALEKOVIDOST GENIJA Koliko je stara hibridna koncepcija pogona - ko je prvi udružio elektromotor i motor SUS?
K
ako najveći proizvođači automobila pompezno otkrivaju svetu svoje kreacije sa hibridnim pogonom, prirodno bi bilo zaključiti da je pitanju novi tehnološki prodor na polju elektromobila. Istina je, pak, da i elektromobili i hibridi vuku svoje korene još iz samog osvita autoindustrije. Na prelasku iz XIX u XX vek, pre nego li su zagospodarili svetom transporta, benzinski motori su imali reputaciju bučnih mašina koje su stvarale mnogo dima pri radu. Elektromotori su tada već postojali i nametali se kao tiha i čista alternativa. Aura tehnološkog čuda tog vremena koja ih je obavijala, činila ih je prestižnom tehnologijom za proizvodnju pogonske enerigije. Kao što to već biva, hiljade entuzijasta širom sveta tražile su njenu primenu i svoje mesto u istoriji civilizacije. Među njima bio je i mladi Ferdinand Porše (Ferdinand Porsche), koji je zapanjivao svoje roditelje eksperimentima sa lampama i telefonima.
8
U svojoj 23. godini dok je radio u firmi za električnu opremu, Porsche-a je vrbovao Jakob Loner (Jakob Lohner), proizvođač kočija koji je upravo u to vreme zakoračio u svet automobila. Ovo je pružilo Poršeu priliku da svoju autokarijeru započne u velikom stilu – idejom koja je trebala da pojednostavi pogonski mehanizam. Gomilu vratila, zupčanika i lanaca on je eliminisao tako što je montirao elektromotore na oba prednja točka. Napajanje je rešeno jednostavnim povezivanjem elektromotora kablovima sa akumulatorskim baterijama i vozilo je bilo tiho, komforno za upravljanje, te nije dimilo odeću putnika i neposrednu okolinu vozila. Lohner-Porsche automobil je svetu predstavljen 1900. godine na izložbi u Parizu, gde je privukao ogomnu pažnju posetilaca i osvojilo prvu nagradu. Međutim, čak i pre nego što je njegov automobil stigao na centralnu binu u Francuskoj prestolnici, Porše je uvideo nedostatke
elektrike. Težina i ograničenost kapaciteta baterija ozbiljno su suzili autonomiju vozila. Iako svestan sve težine problema, Porše nije hteo da se odrekne nespornih prednosti ovog koncepta, pa je nakon izložbe konstuisao automobil kod kog je motor SUS pogonio generator čiji je zadatak bio da strujom snabdeva elektromotore. Na ovaj način je rešen problem limitiranog dometa kretanja, dok je mehanizam za prenos snage ostao relativno tih i pouzdan. Ovaj «mešoviti» pogon, Porše je ugradio i u nekoliko narednih vozila, ali bilo je potrebno da protekne čitavo stoleće pre nego što su proizvođači uvrstili hibridnu koncepciju u svoje proizvodne pogone. Interesantna je i činjenica da današnje inženjere pri izradi elektromobila muče isti problemi kao i Poršea na početku prošlog veka: teške i velike baterije koje iziskuju nekoliko sati da bi se napunile. Tu se baš i nije mnogo odmaklo od po četka, zar ne?..
tehnika
DVOSTRUKO PREHRANJIVANJE Imaju li benzinski motori dovoljno snage da se suprotstave plimskom talasu novih dizelaša ili je vreme da istaknu belu zastavu i dostojanstveno odu u istoriju? Šta donose najnovije tehnologije i kako će izgledati nove generacije benzinaca?
P
oslednjih godina svedoci smo renesanse dizel koncepta. Trend ra zvoja, pokrenut u Evropi, izrodio je odlične motore koji po svojim karakteristikama prevazilaze benzinske konkurente na gotovo svim poljima. O dometima motora sa kompresionim paljenjem puni su časopisi, no da li su benzinski motori zaista poraženi? Najnovija izdanja oto motora potvrđuju da je ishod trke još uvek neizvestan. Direktno ubrizgavanje Kada je 1997. godine Mitsubishi lansirao GDI motor sa direktnim ubrizgavanjem benzina, mnogi su pomislili da su prednosti ove tehnologije dovoljan adut za preuzimanje velikog dela tržišta. U tom trenutku, povećanje maksimalne snage od 10%, smanjenje potrošnje goriva od celih 20% i značajno čistiji izduvni gasovi bili su nešto čemu ostali proizvođači u nekoliko narednih godina neće biti u stanju da pariraju. Brojni patenti u rukama japanske kompanije i tehnologija potpuno zrela za serijsku proizvodnju nagoveštavali su da će motori sa samurajskog ostrva izvršiti invaziju na ostatak sveta. Do toga, ipak, nije došlo. Tradicionalna nezainteresovanost američkih proizvođača za čudima visoke tehnologije bila je očekivana. Međutim, ni najveći evropski proizvođači, koji svoj uspeh dobrim delom zasnivaju na tehnološkoj inventivnosti, nisu pokazali znake uznemirenosti. Oni su predano radili
na ostvarivanju svojih programa razvoja, bez vidnih ishitrenih reakcija. Njihova staloženost govorila je da ključ uspeha na domaćim tržištima čvrsto drže u svojim rukama, a vreme je pokazalo tačnost njihove procene. Do potresa na automobilskom tržištu defakto nije došlo, a izostanak planirane tražnje GDI (Gasoline Direct Injection) agregata odveo je Mitsubishi u prodaju sopstvenih akcija. Ogromna ulaganja u razvoj napredne tehnologije, bez očekivanog brzog priliva iz prodaje, uzela su svoj danak i poljuljala finansijske temelje automobilskog dela kompanije. Ali, gde je Mitsubishi pogrešio? Ključ tržišta Kako se ispostavilo, kec u rukavu svetskih proizvođača bila je njihova tesna povezanost sa distributerima goriva. Da bi tehnika direktnog ubrizgavanja pokazala sve svoje prednosti, neophodno je bilo demonstrirati mogućnost rada sa ultrasiromašnim smešama, a ovo za sobom povlači upotrebu posebnih katalizatora koji su osetljivi na prisustvo sumpora. Krajnji rezultat je neophodnost upotrebe goriva sa zančajno smanjenim procentom sumpora. Dakle, bez adekvatnog goriva nema ni navedenih prednosti, pa superiornost direktnog ubrizgavanja nije ni izbliza tako ubedljiva ukoliko logistika distributera goriva izostane. A upravo se to desilo i na Evropskom i na Američkom tlu.
slika A
slika B ventilski mehanizam
vrtlog vazduha
mlaz goriva
izduv
parcijalno opterećenje
usis
brizgaljka
klip
puno opterećenje
Pri parcijalnim opterećenjima, motori sa direktnim ubrizgavanjem benzina prelaze u mod rada sličan dizel motorima - ubrizgavanje goriva se vrši na kraju takta sabijanja (slika A)
Mlaznice sa više otvora polako ulaze i u svet benzinskih motora
U narednim godinama GDI jedinice nisu dobile priliku da se razmašu i pokažu svoje sposobnosti baš zato što potrebno gorivo nije stiglo na pumpe. Tak kada je VW imao svoju tehnologiju direktnog ubrizgavanja benzina spremnu za izlazak na tržište, najveći evropski distributeri goriva ponudili su Super Plus benzin na svojim pumpnim stanicama. Nemački pandam GDI agregatima nosi ime FSI (Fuel Stratified Injection) i danas se široko ugrađuje u automobile VW grupacije. Motori proizvođača iz Wolfsburg-a su takođe pokazali smanjenju potrošnju i viši potencijal snage. Tajna ekonomičnosti leži u sposobnosti formiranja slojevitog punjenja kada se od motora ne zahteva maksimum. Naime, pri parcijalnim opterećenjima ubrizgavanje se vrši kasno u taktu sabijanja, te se formiraju dve zone smeše. Kako je putanja mlaza goriva kontrolisana oblikom čela klipa, gorivo se nakon ulaska u cilindar usmerava prema svećici te oko nje formira bogatu smešu pogodnu za razvoj procesa paljenja. Na periferiji, gde pare goriva tek stižu, nalazi se zona ispunjena pretežno vazduhom, odnosno, veoma siromašna smeša. Ukupan odnos vazduha i goriva (u celoj komori sagorevanja) tada je ispod granice zapaljivosti, te je ovo režim rada sa ultrasiromašnom smešom koji nije ostvariv unutar konvencionalnih oto motora. Zapravo, ovakav način rada prilično nalikuje radnom ciklusu dizel motora, mada se paljenje smeše još uvek vrši skokom varnice koju proizvodi svećica. Kako se zasniva na istim postavkama kao GDI agregati, motore FSI porodice odlikuju i isti nedostaci. Oni su takođe osetljivi na prisustvo sumpora i nečistoća u gorivu, pa su žitelji zemalja u kojim se Super Plus benzin ne može naći na pumpnim stanicama, gde se i mi ubrajamo, uskraćeni za blagodeti nove tehnologije.
9
tehnika
Korak dalje Iako sam po sebi donosi bitne prednosti nad motorima konvencionalne gradnje, nov koncept poseduje i ogroman potencijal povećanja specifične snage, te dodatnog smanjenja potrošnje. Naime, direktno ubrizgavanje umanjuje problem koji klasične oto motore udaljuje od prehranjivanja. Kako se na parcijalnim opterećenjima gorivo ubrizgava pri kraju takta sabijanja, opasnost od pojave detonantnog sagorevanja značajno je smanjena. Uvođenje veće količine vazduha u cilindre dozvoljava ubrizgavanje veće količine goriva čijim sagorevanjem se generiše veći pritisak na klipove i posledično generiše veći obrtni momenat. A ovo direktno znači veću snagu motora bez povećanja broja obrtaja i posledičnog rasta otpora. Vrata široke primene prehranjivanja su ovim otvorena i izbor tipa punjača se postavio kao prvo pitanje koje čeka na odgovor – da li primeniti mehanički ili turbinski punjač? Osobine punjača Dejstvo mehaničkog punjača oseća se u celom području brojeva obrtaja. U širokoj zoni niskih i srednjih obrtaja pogon uživa blagodeti njegovog angažovanja, ali kada motor uđe u polje visokih obrtaja punjač počinje da smeta razvoju snage. Porast energije koja je potrebna za njegov rad na kraju dovodi do spuštanja maksimalnog broja obrtaja i ograničava snagu motora. Kod turbopunjača stvari su upravo obrnute. Pri niskim obrtajima motora,
Dinamit u točkovima U vreme kada je turbopunjač razvijen do mere njegove upotrebljivosti u putničkim automobilima, mehanički punjač već je imao višedecenijski staž upotrebe. Počev od dvadesetih godina prošlog veka oni su činili najmoćniju tehniku povećanja snage trkačkih motora i nije nikakvo čudo da su konstruktori bili nestrpljivi da isprobaju kombinaciju dva tipa punjača. Tipičan primer primene koncepta dvostrukog prehranjivanja jeste Lancia-Abarth S4 koja je reli stazu zvanično ugledala 1985. godine u grupi B «supercar» i pobedu odnela na samom debiju. Iz skromnih 1759 ccm ukupne zapremine, motor reli verzije je izvlačio preko 470 KS!. Da bi agregat preživeo puna opterećenja, stepen sabijanja morao je biti spušten na 7,6, a turbopunjač je preuzimao prehranjivanje na sebe tek posle 5000 o/min. Motor je bio veoma bučan, što je sprint do 100 km/h za oko 5 s činilo još zastrašujućim za vozača. Zamislite otimanje podivljale zveri uz gromovit urlik dok vas sila inercije snažno utiskuje u sedište. Ukoliko pođete i korak dalje i zamislite rizik sa
10
energija izduvnih gasova jednostavno nije dovoljna da zavrti turbinsko kolo punjača i potisne vazduh ka cilindrima. Upravo iz ovog razloga, pri polasku vozila vučna sila je bitno manja od one koju je motor sposoban da generiše kada se punjač uključi u rad. Iz tog razloga prednosti turboprehranjivanja su vidljive tek pri srednjim obrtajima ali se protežu i duboko kroz visoke obrtaje. Idealno rešenje bi, stoga, bilo kombinacija svojstava mehaničkog i turbo punjača ali uređaj takvih karakteristika još uvek ne postoji. Hibridno prehranjivanje motora U okviru projekta unapređenja oto motora pod nazivom TSI, dilema izbora tipa punjača se postavila i pred ekipu inženjera razvoja pogona VW. Suočeni sa predočenim činjenicama stručnjaci su se odlučili na solomonsko rešenje uposlivši oba punjača u zonama njihove specijalnosti. Nasuprot konvencionalnim rešenjima gde je mehanički punjač aktivan od minimalnog pa sve do maksimalnog broja obrtaja, TSI koncepcija koristi samo deo njegovih potencijala i to u zoni gde turbopunjač nije potpuno operativan. Tako je mehanički punjač zadužen da potiskuje vazduh prema cilindrima samo u područiju niskih obrtaja, a kako motor povećava broj obrtaja, ovaj zadatak prelazi u ruke turbopunjača. Na taj način obezbeđen je momentalni odziv vučne sile na pritisak papučice gasa, odnosno, izbegnuta je neugodna turbo rupa.
ulazni vazduh ka turbopunjaču
niski obrtaji
mehanički punjač
leptir srednji obrtaji
visoki obrtaji
Sa druge strane, kada tok izduvnih gasova postane dovoljno jak da pokreće turbinu, mehanički punjač se isključuje iz dejstva. Pogonsko je vratilo tada rasterećeno zadatka pogona punjača, te više energije stiže do točkova doprinoseći boljim vučnim karakteristikama ili smanjenju potrošnje goriva.
Podaci za serijsku verziju motora Kod
Abarth 233 ATR 18S
tip
benzinski
broj cilindara
1759 ccm
broj ventila
16 (2 bregaste u glavi)
prečnik klipa
88,50 mm
hod klipa
71,50 mm
prehranjivanje
stepen sabijanja sistem ubrizgavanja/ paljenja maksimalna snaga (DIN) maks. obrtni moment (DIN)
Mehanički punjač (type 1 Abarth Volumex)/Turbopunjač (1 KKK K 26) sa interkulerom tipa vazduh-vazduh 7,6 Marelli-Weber 253,5 KS pri 6750 o/min 291 Nm pri 4500 o/min
kojim se prolazi kroz krivudave mediteranske puteve reli staza, znaćete da je bilo samo pitanje vremena kada će neko izgubi-
ti glavu u jedva tonu teškom projektilu. Kada se to 1986. godine i desilo (tokom Korzikanskog relija smrno su stradali Henri Toivonen i Sergio Cresto) bilo je jasno da se igra na ivici smrti mora prekinuti. Sa ukidanjem grupe B i S4 je otišao u istoriju noseći veliku senku iznad svog imena.
tehnika
Regulacija rada punjača Očigledno je da hibridno prehranjivanje ima prednosti nad klasičnim sistemima. Kako ono predstavlja sadejstvo dva raznorodna punjača, poseban izazov jeste sihnronizacija njihovog rada u cilju dobijanja optimalnih karakteristika pogona. Prelazak sa mehaničkog prehranjivanje na turbinsko mora biti neprimetan za vozača, a potrebno je ostvariti i različite kombinacije njihovog doprinosa prehranjivanju u zavisnosti od voznih uslova. Ovaj izuzetno odgovoran posao vrši elektronska kontrolna jedinica koja se u tu svrhu oslanja na mape parametara pohranjene u njenu memoriju. Ove mape predstavljaju precizne instrukcije za regulaciju rada punjača za sve moguće slučajeve. Kontrolna jedinica prima neophodne podatke od senzora (broj obrtaja, položaj papučice gasa), propušta ih kroz svoju procesorsku jedinicu, te na osnovu dobijenih rezultata izdaje naredbe izvršnim uređajima. Na parcijalnim opterećenjima, kada ne postoji potreba za velikim obrtnim momentom motora (npr. održavanje krstareće brzine), kontrolna jedinica može da donese odluku o izostanku angažovanja mehaničkog punjača i bez toga da je turbopunjač aktivan, a sve u pravcu postizanja minimalne potrošnje. Regulacija rada mehaničkog kompresora obavlja se preko leptira u usisnoj grani i magnetne spojnice koja uspostavlja ili prekida dovod mehaničke energije do kompresora. Na niskim obrtajima, kada se na točkovima zahteva velika vučna sila, mehanički punjač dobija pogon preko kaiša, a zatvoren leptir usisnog voda usmerava sav vazduh kroz njega. Sa povećanjem broja obrtaja, energija izduvnih gasova raste, pa se u rad uključuje i turbopunjač. Tada je potrebno smanjiti doprinos mehaničkog punjača, pa se u tu svrhu leptir u usisnom vodu delimično otvara i dozvoljava određenoj količini vazduha da se kroz njega vrati na ulaz kompresora. U trenutku kada je turbopunjač potpuno operativan (oko 3500 o/min), leptir se potpuno otvara, te vazduh struji kraćim putem a magnetna spojnica prekida dotok energije mehaničkom punjaču. Putanja kojom se vazduh tada kreće identična je onoj kod klasičnih turbomotora. Nakon prolaska kroz pumpno kolo punjača, vazduh se hladi u interkuleru i prolazi leptir kojim se definiše opterećenje motora (leptir gasa). Ovo je mehanizam koji TSI motoru daruje pun obrtni moment gotovo od samog starta. Prednosti ovakve konce-
pcije jesu mogućnost više specijalizacije komponenti. Mehanički punjač je projektovan za rad u užem područiju brojeva obrtaja, pa svoj maksimum efikasnosti daje upravo u toj zoni. Isto važi i za turbopunjač koji je predviđen za rad na višim obrtajima na kojima pruža visoku efikasnost. Ovo se očituje preko maksimalnog pritiska prehranjivanja od oko 2,5 bar, kao i maksimalnim obrtnim momentom koji generiše motor od 240 Nm u širokoj zoni od 1750 pa sve do 4500 o/min. Važno je napomenuti da obrtni moment prelazi veličinu od 200 Nm već pri 1250 o/min i ne pada ispod nje sve do 6000 o/min. Na kraju, iz skromne zapremine od 1390 ccm, TSI izvlači čitavih 170 KS i to takvom dinamičnošću koja ubedljivo prevazilazi mogućnosti savremenih turbodizel agregata. Ukoliko bi ga poredili sa usisnim FSI agregatom od 2 litra u pogonu Golfa, pored izdašnijeg obrtnog momenta prednosti bi bile 20 konjskih snaga više, veća ubrzanja vozila, viša elastičnost, viša maksimalna brzina, te niža potrošnja i manji doprinos globalnom zagrevanju. Dakle, samo viša proizvodna cena može izbaciti novu tehnologiju iz izbora kupaca. Radi slikovitijeg prikaza napravimo i poređenje pomenuth karakteristika sa konvencionalnim motorima. Ukoliko ne bi bio informisan o mašini ispod haube, iskusan vozač bi ocenio da vozilo pogoni benzinski usisni agregat ukupne zapremine, ni manje ni više nego 2,3 litra! Pri tom je nepotrebno isticati da je potrošnja 1.4 TSI motora kreće u zoni 20% nižih vrednosti.
ulazni vazduh 1
2
9
3
međuhladnjak
4 5
8
7 6
katalizator izduvni gasovi
1-leptir mehaničkog punjača, 2-kaiš za pogon mehaničkog punjača, 3-magnetna spojnica, 4-kaiš za pogon vodene pumpe, 5-kolenasto vratilo, 6-razvodni ventil, 7turbopunjač, 8-prelivni ventil, 9-leptir gasa
Prozor u svet prehranjivanja nalazi se na instrument tabli Evolucija Pored nespornih kvaliteta koncepcije, TSI se morao dokazati i na polju pouzdanosti, jer su česti kvarovi sečivo giljotine za svaku novu tehnologiju. Stoga je osnova, uzeta od FSI motora, morala dobiti niz poboljšanja kako bi TSI motori ispunili fabričke standarde pouzdanosti. Da bi motor bio u stanju da podnese bitno povećane radne pritiske koji se formiraju unutar cilindara, sprovedena su obimna istaživanja i na osnovu rezultata izvršene su modifikacije. Veliki doprinos izdržljivosti konstrukcije predstavlja kućište izrađeno od visokootpornog sivog liva. Kolenasto vratilo je takođe povišene jačine od primenjenog kod FSI motora, jer je neophodno da izdrži osetno viša naprezanja. Modifikacije nisu zaobišle ni sam sistem ubrizgavanja. Na svojim mlaznicama brizgaljke imaju 6 otvora radi boljeg raspršivanja goriva i lakše isparljivosti po ulasku u komoru sagorevanja. Iako ovo predstavlja često primenjeno rešenje kod savremenih dizel motora, ovako fini otvori za ubrizgavanje goriva još nisu viđeni u svetu serijskih benzinaca. Pored većeg broja malenih otvora, za formiranje magle goriva od presudne važnosti je i pritisak pod kojim se ubrizgavanje odvija. U svrhu izvlačenja 122 KS po litru zapremine motora pritisak ubrizgavanja se penje do vrednosti od 150 bar. Setimo se, kod FSI najveći pritisak ubrizgavanja iznosi 100 bar, on izvlači 75 KS po litru zapremine i ima manju razliku u količinama goriva koje se ubrizgavaju na praznom hodu i punom opterećenju. Zbog karakteristika direktnog ubrizgavanja, TSI krasi još jedna osobenost. Stepen sabijanja ovog motora je 10, što je šampionski iznos u svetu prehranjivanih benzinskih motora. Sva navedena unapređenja rigorozno su testirana kroz prototipske motore i pilot seriju (ukupno 250 jedinica) u cilju postizanja zadate pouzdanosti od 300 hiljada pređenih kilometara. Nakon dostizanja ove misije, TSI je spreman da se oproba u službi hiljada vozača željnih da iskuse magiju savremenih dostignuća motorizacije. dipl.ing Predrag Đukić
11
s e rv i s
MERENJE KOMPRESIJE Da bi motor bio efikasan, ekonomičan i ekološki podoban, potrebno mu je obezbediti pravilnu smešu goriva i vazduha, izvršiti njeno sabijanje na optimalan pritisak i zatim paljenje te smeše u pravom trenutku. Dok se napajanje gorivom i paljenje obavlja posebnim sistemima, pritisak na koji se sabija sveže punjenje zavisi najvećim delom od stanja elemenata koji čine prostor za sagorevanje.
K
ontrola pritiska sabijanja, a time i sta nja osnovnih sklopova motora, može se uraditi relativno jednostavnim merenjem. Međutim, rezultati merenja mogu biti uzrok mnogih nedoumica. Što je veći pritisak na kraju takta sabijanja, pre paljenja smeše, to je efikasnost motora veća, odnosno, iskorišćenje energije goriva bolje. Naravno, postoje i ograničenja: kod benzinskih motora maksimalni pritisak ograničen je uslovom da ne dođe do detonantnog sagorevanja. Kod dizel motora sabijanje mora biti dovoljno da se vazduh zagreje toliko da dođe do paljenja ubrizganog
goriva, ali ne previsoko da ne dođe do preopterećenja elemenata motora. Dimenzije i oblik radnog prostora motora određuje kolika će biti vrednost tog pritiska. STEPEN KOMPRESIJE Stepen kompresije, podatak vezan za motor koji se može naći u prospektima ili katalozima je geometrijska karakteristika i nije promenljiv tokom vremena (poput zapremine cilindra ili hoda klipa) ukoliko nije bilo intervencija na prostoru na sagorevanje. Na primer, kada piše da je stepen kompresije 8,5 (ili 8,5:1), to znači da je zapremina komore za sagorevanje osam i po puta veća kada se klip nalazi u unutrašnjoj (donjoj) mrtvoj tački, u odnosu na zapreminu kada je on u spoljašnjoj (gornjoj) mrtvoj tački. Dakle, stepen kompresije se može izračunati merenjem tih zapremina, što ima smisla raditi jedino pri prepravkama motora - za trke, na primer. Uglavnom, stepen kompresije 8,5 ne
Ovako izgleda kartica ispravnog motora ukoliko je merenje kompresije izvedeno na pravilan način. U svim cilindrima se na kraju sabijanja postižu isti pritisci.
lu imaju manji stepen kompresije nego srodni motor bez njega, što takođe treba uzeti u obzir.
Pojava detonantnog sagorevanja ograničava veličinu stepena kompresije kod oto motora znači da će pritisak na kraju takta sabijanja biti osam i po puta veći od atmosferskog. Morao bi biti viši od toga, jer se vazduh zbog sabijanja zagreva, ali u određenim uslovima može biti i niži.
strelice pokazuju moguće puteve isticanja vazduha
12
PRITISAK NA KRAJU TAKTA SABIJANJA Koliki će pritisak biti u cilindru kada klip sabije vazduh? Na to pitanje nije lako odgovoriti, jer će zavisiti od: Stepena kompresije tog motora - logično je da motor koji ima veći stepen kompresije, na kraju takta sabijanja stvara viši pritisak u cilindru nego onaj sa manjim stepenom kompresije. Stoga, dizel motori stvaraju viši pritisak nego benzinski. Prehranjivani motori po pravi-
Količine vazduha koja se usisa u cilindar – ako je ulazak vazduha otežan (zatvoren leptir, zaprljan filter za vazduh, prignječenje creva usisa), u cilindar će stići njegova manja količina koja će, kada se sabije, posledično dati niži pritisak. Broja obrtaja motora - pri sporom obrtanju kolenastog vratila, vazduh će imati vremena da “procuri” i pored ispravnih klipnih prstenova. Šema razvoda ventila je podešena za razmenu radne materije pri većim obrtajima nego što je starter u stanju da postigne, pa tada vazduh može da napusti cilindar i kroz još nezatvorene usisne ventile. Temperature motora - od nje zavise zazori, karakeristike uljnog filma (koji takođe zaptiva) kao i karakteristike samog
s e rv i s
procesa sabijanja vazduha ili smeše. Zaptivanja komore za sagorevanje Ventili bi trebali da potpuno zaptivaju komoru za sagorevanje. Klipni prstenovi ne zaptivaju hermetički, ali prilikom rada motora ne smeju da propuste skoro ništa vazduha ili gasova. Zaptivač glave koji više ne obavlja svoj zadatak dozvoliće prodor gasovima u prostor za rashladno sredstvo ili u atmosferu. Na slici su prikazane navedene putanje oticanja gasova. Sve ovo treba uzeti u obzir kada se donosi mišljenje na osnovu rezultata dobijenih pri merenju kompresije. To znači da je vrlo lako dobiti pogrešnu sli-
ra, na odgovarajući način i u skladu sa servisnim uputstvom (što se posebno odnosi na motore sa elektronskim upravljanjem sistemima za napajanje i paljenje), sprečiti napajanje gorivom i nastanak visokog napona na kablovima svećica. Nesagorelo gorivo moglo bi oštetiti katalizator! 5. Priključiti instrument na 1. cilindar i sa potpuno otvorenim leptirom pokretati motor starterom sve dok pritisak koji instrument pokazuje ne prestane da raste. Kod ispravnog motora za to je dovoljno samo nekoliko obrtaja kolenastog vratila.
Na rezultate merenja utiče mnogo faktora, pa je veoma lako doneti pogrešne zaključke. ku o nekom motoru. Na primer, zatvoren leptir, slab akumulator koji nije u stanju da adekvatno napaja starter ili propuštanje vazduha na priključku instrumenta, daće “loše” rezultate i kod motora koji je u odličnom stanju.
pr
i ti
sa
k
POSTUPAK Pritisak na kraju takta sabijanja meri se namenskim instrumentom koji beleži najveću izmerenu vrednost crtajući liniju na malom kartonu sa označenim vrednostima. Pri merenju kompresije klasičnim instrumentom treba slediti sledeće korake: 1. Proveriti stanje startera i akumulatora da bi se obezbedio odgovarajući broj obrtaja tokom testa. 2. Zagrejati motor na normalnu radnu temperaturu. 3. Skinuti sve svećice (kod dizel motora brizgaljke ili grejače). 4. Već prema tipu i konstrukciji moto-
Napomena: Po mogućnosti skloniti se sa pravca otvora svećica, brizgaljki ili grejača kada se motor pokreće starterom! U cilindru se može naći gorivo, ulje ili rashladna tečnost koji mogu prsnuti pod visokim pritiskom iz otvora. Da bi se to izbeglo, motor pre početka testa treba izvrteti “na prazno”. 6. Ponoviti test na ostalim cilindrima posle ispuštanja vazduha iz merila.
Ako jedan ili više cilindara pokazuju nisku kompresiju, na tim cilindrima treba proveriti da li ventili zaptivaju potpuno. U tu svrhu u svaki cilindar treba ubrizgati malu količinu ulja, dovoljnu da obezbedi privremeno zaptivanje po obimu klipa, i ponoviti test. Ukoliko nema poboljšanja rezultata, mala kompresija je verovatno posledica propuštanja ventila ili možda zaptivača glave. U suprotnom, ako dođe do porasta pritiska, znači da je prolaz gasovim omogućen pored klipnih prstenova. Ovaj test je najefikasniji na motorima sa vertikalnom osom cilindara i treba naglasiti da će previše ulja smanjiti zapreminu komore za sagorevanje, pa će se dobiti veći pritisak.
ovaj pritisak treba izmeriti
paljenje
usisavanje
sabijanje
širenje
izduvavanje
Dijagram prikazuje promenu pritiska u cilindru u dva slučaja. Zelena isprekidana linija predstavlja pritisak tokom rada motora za jedan ciklus, odnosno dva obrtaja kolenastog vratila. Crna puna linija je pritisak u cilindru za slučaj da se smeša ne upali - što je baš slučaj koji odgovara opisanom postupku merenja kompresije. Sa dijagrama se vidi da se te dve krive nakon sabijanja razdvajaju posle trenutka paljenja. To navodi na zaključak da što je veći pritisak u trenutku paljenja, veći će biti i pritisak sagorelih gasova, a time i učinak motora.
13
s e rv i s
Ako dva susedna cilindra imaju malu kompresiju, moguće je da je oticanje gasova posledica oštećenja zaptivača glave u zoni između ta dva cilindra (detonantno sagorevanje može napraviti takvo oštećenje!)
TUMAČENJE REZULTATA Kako je rečeno, pokazivanje merača zavisiće od više stvari. Generalno, pritisak se kreće oko 8-14 bara za benzinske motore, kod dizela putničkih automobila
da je postupak izveden kako treba. Zbog uticaja svih navedenih faktora i razlika među instrumentima, neki proizvođači ni ne daju vrednosti kompresije, nego npr. ukazuju na razliku između pojedinih cilindara. Neko opšte pravilo je da razlika u pritiscima pojedinih cilindara ne bi smela biti veća od 10 do 20% u odnosu na cilindar sa najvećim pritiskom. Može se desiti da se na svim cilindrima izmeri približno jednaka kompresija, ali nešto ispod donje granice. U takvom slučaju, kada nije zapaženo dimljenje i potrošnja ulja ili uočljiv pad performansi, verovatno nema razloga za remont motora. Kod benzinskih motora može se desiti da neki cilindar ima preveliku kompresiju (na primer 15 bar ili više). To takođe nije dobro, jer su uzrok verovatno ugljenične naslage nagomilane u kompresionom prostoru. Naslage se moraju otkloniti. Višekratnim remontovanjem motora koje podrazumeva ugradnju prekomernih klipova i obradu zaptivne površine glave motora (tj. smanjenje zapremine komore za sagorevanje), doći će do povećanja stepena kom-
Prehranjivani motori imaju manji stepen kompresije oko 30 bar, kod turbodizela malo manje, oko 25 bar. Naravno, navedeni su orjentacioni podaci. U servisnim uputstvima se obično nalaze vrednosti koje bi trebalo dobiti, pod uslovom da je motor ispravan i
Uzrok niže vrednosti kompresije na samo jednom cilindru može biti i potrošen breg bregastog vratila
14
presije u svim cilindrima, što može nepovoljno uticati na proces sagorevanja. Jedan takav slučaj opisan je u Motor trim-u broj 6. ŠTA DALJE? Merenje kompresije obično se radi kada se primeti da je motoru opala snaga, a intervencije na sistemu za napajanje ili paljenje nisu uspele da to koriguju. U slučaju otežanog hladnog starta dizel motora, provera kompresije je preporučljiva, kao i slučaju plavog dima na izduvu, veće potrošnje ulja... Obično će se motor rasklapati u većem ili manjem obimu, ali uvek treba imati na umu da bi uzrok male kompresije mogao biti, takoreći, van motora, pa rezultate merenja treba uzeti sa rezervom. Previd neispravnosti u sistemu razvoda ili neka opstrukcija u usisu motora za rezultat mogu imati nepotrebne radove, gubitak vremena i znatne troškove. dipl. ing. Dragan Ružić
OKTANSKI I CETANSKI BROJ Između stepena sabijanja i karakteristika goriva postoji tesna veza. Prvo, Oto motori troše benzin i imaju niži stepen sabijanja, a time i pritisak sabijanja. U dizel motorima sagoreva dizel gorivo, a oni imaju skoro duplo veći stepen sabijanja nego benzinski motori. Zbog tog višeg stepena sabijanja dizel motori imaju veći stepen korisnosti i manju potrošnju goriva. Zašto se onda ne prave benzinski motori sa stepenom kompresije 20, recimo? Zato što takav motor ne bi ni dobro radio, niti bi dugo trajao. Prilikom sabijanja smeše benzina i vazduha dolazi do njenog zagrevanja. Što je temperatura viša, veća je opasnost od samopaljenja, bilo da je svećica već bacila varnicu ili ne. Ako se samopaljenje javi posle varnice, onda dolazi do eksplozivnog sagorevanja, do razorne detonacije. Kakvi su uslovi potrebni da dođe do te neželjene pojave zavisi od otpornosti smeše na detonaciju. Na otpornost utiče otpornost goriva na detonaciju, ali i sam sastav smeše. Otpornost goriva na detonaciju označava se oktanskim brojem (OB). Što gorivo ima veći oktanski broj veća mu je otpornost na detonaciju. Stoga motori sa višim stepenom kompresije zahtevaju visokooktanski benzin. Koliki je minimalni OB goriva koji se sme koristiti u nekom motoru propisuje njegov proizvođač. Benzini sa 86, 95 i 98 OB ne razlikuju se po kvalitetu, sadržaju oktana ili nekakvoj snazi koju će omogućiti motoru da razvije, već samo po njihovoj otpornosti na detonaciju i ceni, naravno. Sadržaj oktana kod svih goriva je ista - nula. Oktan je preskupo hemijsko jedinjenje koje ima OB 100 i koristi se samo pri laboratorijskim ispitivanjima OB benzina. Otpornost benzina na detonaciju povećava se dodavanjem nekoliko procenata aditiva izuzetno otpornih na detonaciju. Dodavanje otrovnih aditiva koji sadrže olovo počelo je još 1922. godine, a u Evropi se završilo 2000. godine, sem nekih izuzetaka. Bezolovni benzini sadrže aditive koji se baziraju na nemetalnim jedinjenjima. Kod dizel goriva stvar je potpuno suprotna. Dizel gorivo treba što lakše da se upali u vazduhu ugrejanom sabijanjem, tj. upaljenje goriva treba što manje da kasni od trenutka kada brizgaljka počne ubrizgavanje odmerene količine goriva. Što gorivo više kasni sa samopaljenjem, tvrđi je rad motora. Cetanski broj (CB) goriva ukazuje na to kašnjenje - što je CB veći kašnjenje je manje. Preporučljivo je da CB goriva za savremene dizel motore bude veći od 50. Nažalost, to ne piše na pištolju za sipanje goriva.
s e rv i s
PREKOMERNA POTROŠNJA ULJA
neodgovarajuće ulje loš kvalitet goriva preopterećenje
veliko opterećenje na niskim obrtajima
rad na previsokim obrtajima
motorno ulje usisni sistem rashladna tečnost
neadekvatno održavanje
pregrevanje degradirano prisustvo nečistoća
nedovoljna količina prodor prašine zapušen filter vazduha
nedovoljna količina neispravnost
● ● ● ● ●
ostalo
istekao radni vek delovi
pogrešna montaža ugrađen pogrešni deo
legenda:
● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ●
● ● ● direktan uzrok ● indirektan uzrok
● ● ● ● ● ●
●
zaptivač ventila pohabanost
vođica ventila
deformacija ostarelost
ventil
pohabanost
pohabanost
deformacija
● ● ● ● ● ●
cilindar pohabanost žljebova prstenova
● ● ● ● ● ●
abrazivno habanje
deformacija
lom
abrazivno habanje
loše zaptivanje semeringa
● ● ● ● ● ● ● ● ● ●
zapicanje prstenova
neadekvatna upotreba
nečistoća u gorivu
● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ●
klip
prevelika istrošenost
prašina u usisnom sistemu
pohabano vratilo
PROBLEM
preveliki razrez
klipni prsten
turbokompresor
nedostatak ulja
pohabanost
procurivanje ulja u prostor za sagorevanje
naslage čađi na vatrenom pojasu
procurivanje ulja u usisni i izduvni sistem
● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ●
● ● ● ● ● ● ● ● ● izvor:
15