Tehnika
0
0
0
s2sdefault

Šta je "downsizing" i kako je on moguć? ...

... Izraz !downsizing" sa engleskog znači, u slobodnoj interpretaciji, smanjenje dimenzija, a u ovom slučaju se pod dimenzijama misli u stvari na zapreminu motora sa unutrašnjim sagorijevanjem (SUS). S obzirom da je snaga SUS motora direktno proporcionalna (i) zapremini motora, kako onda nadoknaditi taj neki nedostatak koji se javlja smanjenjem radne zapremine? Punjačima, turbo ili mehaničkim. A šta je punjač? To je, u ovom slučaju, drugačija riječ za kompresor. Ako je kompresor pokretan ispušnim plinovima onda je on turbo. One koje ne pokreću ispušni plinovi u automobilskoj terminologiji nazivaju "superpunjač" ili "supercharger" na engleskom, a to je samo drugačija riječ za kompresore koji se pokreću na neki drugi način, a mi ih zovemo mehaničkim. 

Princip je jednostavan, između kompresora i cilindara stvoriti veći pritisak, a to znači i da će u cilindre ući više zraka nego je to kod motora bez kompresora. Više zraka znači da će moći sagorjeti više benzina, a to u cilindrima stvara veći pritisak. Proizvod pritiska i površine (čelo klipa) daje silu koja djeluje na klipnjači u prenosi se na radilicu, a to se mjeri sa obrtnim momentom. Dakle iz manje zapremine se dobije veća snaga uz pomoć sabijanja zraka u cilindre.

Turbo ima problem jer pri relativno niskim obrtajima nema toliko plinova da bi ga dovoljno zavrtjeli za najbolji učinak. Kod mehaničkih je drugačije, broj obrtaja se rješava već kod konstruisanja motora i kompresora, a ne zavisi od količine ispušnih plinova. Turbokompresori su osjetljivi, obrtaji turbina su preko 200.000 u minuti, ili preko 3.000 u sekundi, a to znači da je konstruisanje ovog elementa jako komplikovano. Materijali moraju biti posebno odabrani i izdržljivi, pogotovo oni za ležajeve. I danas nismo ni od jednog kupca automobila čuli da su kod kupovine od prodavača dobili savjet kako se odnositi prema motoru sa turbom. Niko nije rekao kupcu da poslije vožnje pri nešto većim obrtajima pusti da motor radi 20-ak sekundi ili duže "na leru" prije isključena motora, kako bi se obrtaji turba spustili normalnim, od strane konstruktora, previđenim putem u neke njegove minimalne obrtaje. A ni kupci se ne razguliše čitajući upustva u kojima sve to piše. 

(lijevo je presječen pogonski dio, u koji ulaze ispušni plinovi, a desno je dio koji sabija zrak ka cilindrima)

Da još kažemo da su prvi automobili čiji motoru su imali turbo: porsche 911 turbo, BMW 2002 Turbo (o njemu ćemo imati pisati neke stvari) i SAAB 99 Turbo. 

I da, ima još nešto. Kako spriječiti preveliki broj obrtaja ili "pritisak turbokompresora"? najčešće se regulacija se izvodi ispred, dakle svojevrsnim premošćavanjem kanala kojim ispušni plinovi dolaze u pogonski dio turbine i kanala kojim odlaze ka ispušnoj cijevi. Kod velikih obrtaja se taj neki, uslovno, višak ispušnih plinova samo preusmjeri prije nego uđe u pogonski dio turbokompresora, pa izađe iz sistema a da nije zavrtio turbinu kompresora još više, tj do mjere koja je neprihvatljiva. Ovo se rješava mehaničkim, pneumatiskim ili elektro-načinom rada. Pritisak se može regulisati i na izlaznom dijelu, dakle tamo gdje je sabijeni zrak, samo ovo rješenje nesmatramo dobirim iz jednostavnog razloga što ne ograničava brzinu vrtnje turbine kompresora što smanjuje vijek rada i može dovesti i do uništenja iste. 

Postoji i način koji poveća iskorištenje raspoložive količine ispušnih plinova. A to su turbine sa promjenjivom geometrijom. Zakrećući krilca na statoru pogonskog dijela turbine, gasovi prolaze kroz manje ili veće otvore. Ako je površina prolaska mala uz istu količinu plinova povećava se brzina, pa se kod mali obrtaja brzina plinova prije ulaska na pogonski dio turbine poveća. Povećavajući broj obrtaja motora, količina ispušnih plinova se poveća, pa se zakrilca podešavaju na način da omogućuju veću površinu za prolaz plinova i njihova brzina se prilagođava predviđenom režimu rada. Skraćenice za ovakve turbokompresoru su VGT, VNT ,... možda ima i još koja. Nepamti ovo niko napamet. Uglavnom se koristi kod dizel motora. 

Mehanički kompresori valjda netrebaju pojašnjenje. Radi se o sabijanju zraka, ali sa komopresorima koji rade na drugačijem principu. Njihov rad ne zavisi od količine ispušnih plinova. Konstruktivno se izvode na više načina, a meni kao piscu ovog članka je najdojmljivi onaj zavojni. Sa inžinjerskog stanovišta je najkomplikovaniji, a sa strane tehnologije izrade teško da ima nešto komplikovanije u ovoj oblasti, a i ne može ih svak izrađivati. 

Između kompresora i cilindara se može nalaziti izmjenjivač toplote sabijenog zraka (intercooler) i služi da se sabijeni zrak ohladi. Hladniji zrak je gušći, pa se na taj način u cilindre može utisnuti još više ovog plina u kojem živimo. Izmjenjivači hlade zrak opstrujavanjem zraka iz okoline, a ima i onih koji vodom hlade sabijeni zrak. 

Ima ovdje mnogo varijacija na temu, pa nije nemoguće da se dva kompresora spoje u seriju, pa onaj drugi dodatno povećava pritisak ..... kao na slici dole (Aurora)!

A ima li mana sve ovo? Jasno da ima. Kod motora sa smanjenom zapreminom i turbopunjačima odnosno mehaničkim punjačima se u cilindru razvijaju pritsci veći kod atmosferskih motora. Ovo znači da su klipni prstenovi (karike) više opterećeni, i ne samo oni. I ovo znači i manji vijek trajanja motora, mada to ne mora da znači ništa. Niko ovo ne mjeri, pa će vjerovatno i ovakav vijek trajanja zadovoljiti normalne potrebe, no nikada neće biti dugovječan kao neki američki motor od 6 litara radne zapremine. Niti blizu. I ako ovo možda nekome ne znači ništa, treba da mu znači podatak da su zato osjetljiviji i da će teže izdržati bilo kakav oblik peopterećenja ili rada u višim režimima duže vremena. Kako god, tu su, ovaj tzv "dowsizeing" nije u modi koliko to pišu neki, i samo je odgovor na ekonomsku krizu koja traje evo 4-5 godina već. Pogledajte ponude kod automobilskih trgovaca. Pogledajte ponude motora. Nije to neka razlika u zapreminama u odnosu na one id prije 10 ili 15 godina. Samo su tu i neki novi igrači i to je sve. Sve ostalo je igra marketinga kako bi se ovi mali motori progurali na tržištu.

Nedžad GREBOVIĆ, dipl.ing.

AutoMotoSvijet ima najviše fanova na FB profilu od svih automobilskih medija u Bosni i Hercegovini, preko preko 80.000!

Pridružite se i Vi!