Nedjelja, 22 Prosinac 2013 17:30

Deset najvažnijih unapređenja motora

Napisao
Ocijeni sadržaj
(3 glasova)
HONDA VTEC motor HONDA VTEC motor
 
Većina ljudi zna da Fordov Model T, bio praktički prvi automobil koji su si mnogi mogli priuštiti. Ali znate li kakav je motor imao? Originalni Model T, proizveden 1908 godine imao je četverocilindrični motor od 2,9 litara i samo 22 konjske snage. Za svoju veličinu (obujam), snaga motor mu je bila vrlo mala u odnosu na današnje automobile, ali ipak znatno veća u odnosu na prvi automobil - 1885 Benz Patent Motorwagen. Taj je automobil imao jednocilindrični motor i samo dvije trećine konjske snage.

Već iz toga je vidljivo da su motori automobila evaluirali od samih početaka automobilizma. Danas su motori znatno snažniji, tiši, trajniji sa smanjenom potrošnjom i zagađivanjem okoliša, zahvaljujući napretku tehnologije.

Automobilski injženjeri kontinuirano rade na razvoju motora sa unutrašnjim izgaranjem, a nastavit će tako i ubuduće. U ovom članku dat ćemo vam pregled za 10-tak najvećih i najvažnijih izuma svih vremena...

1. Četverotaktni motor
Prednosti: smanjena potrošnja, manje zagađivanje
Mane: složenija, skuplja proizvodnja
Sjećate se Benz-a o kojem smo govorili? Osim što je njegov stroj imao jedan klip / cilindar, bio je dvotaktan - kao mnogi drugi motori na početku. Takt, opisuje kretanje klipa u motoru.
Izum četverotaktnog motora bilo je jedno od najranijih poboljšanja učinjenih na motorima sa unutrašnjim izgaranjem krajem 19 stoljeća. Kod motora s četiri takta gorivo izgara na slijedeći način; usis - komresija - eksplozija - izgaranje. Sve se zbiva na putu koji klip učini gore-dolje. Kod dvotaktnog motora zbiva se isto, samo u dva koraka. Gotovo svi današnji automobili su četverotaktni. Četverotaktni motori imaju višestruke prednosti; smanjenu potrošnju goriva, veću trajnost, čišći ispuh uz manje zagađenje.
U odnosu na dvotaktne motore, kompliciraniji su, skuplji za izradu i potrebni su im usisni i ispušni ventili. 
 
2. Turbopunjači su osnovi kompresori zraka kojeg uz više tlaka upuhuju u motor. Motoru su potrebne tri stvari da proizvede kretnju: gorivo, zrak i paljenje. Dovođenjem veće količine zraka u motor povećat će se i njegova snaga koji proizvode klipovi. 
Jedan od popularnijih načina da se to učini je putem turo punjača. Na motorima sa turopunjačem, zrak se upuhuje u cilindre pod većim tlakom od atmosferskog, pritom raste kompresija u samom cilindru i motor proizvodi više snage. Korištenje turbopunjača počinje šezdesetih godina u avionima, prije same primjene u automobilima. Korisnost turbopunjača posebno doprinosi radi majnih motora gdje istovremenim povećanjem snage smanjuje potrošnju goriva. Dobar primjer je današnji Mini Cooper S, koji s motorom od 1,6 litara proizvodi 200 konjskih snaga. 
Nedostatci; automobilu je potrebno izvrsno gorivo, dolazi do tzv. turbo-rupa (potreban je relativno visok broj okretaja za rad). Dobrim dijelom injženjeri su zadnjih godina riješili ove nedostatke.
 
3. Ubrizgavanje goriva
Desetljećima je rasplinjač bio jedina metoda miješanja zraka i goriva i dovođenja smjese u cilndre. Pritiskom na papučicu gasa omogućavali smo bogatiju smjesu, tj. više zraka i goriva. U kasnim osamdesetim, rasplinjač je gotovo u potpunosti zamijenjen ubrizgavanjem goriva, sofisticiranijim i efektivnijim sistemom miješanja goriva i zraka. Injektori goriva ubrizgavaju gorivo u usisne grane, gdje se zrak i gorivo mješaju u finu maglicu. Takva smjesa dolazi u cilindre tijekom procesa usisa. Kompjuter motora kontrolira i regulira cijeli proces.
Zašto je ubrizgavanje goriva zamijenilo rasplinjač? Jednostavno rečeno, ubrizgavanje goriva radi bolje u svakom aspektu. Kompjuterski kontrolirani motori lakše startaju, pogotovo za hladnih dana. Međutim, popravci sustava obrizgavanja goriva također su i skuplji od popravka samog rasplinjača.
 
4. Direktno ubrizgavanje goriva
Direktno ubrizgavanje je slijedeća stepenica usavršavanja samoubrizgavanja goriva. Po samom nazivu može se zakljućiti da je sa direktnim ubrizgavanjem goriva preskočena jedna faza, što samom motoru daje još bolju iskoristivost, veću ekonomiju i više snage.
Na motorima sa direktnim ubrizgavanjem goriva, gorivo se direktno ubrizgava u cilindre, a ne u usisnu granu. U tom trenutku računalo automobila točno izračunava smjesu umanjujući potrošnju i povećavajući efikasnost samog motora. Na određeni način direktno ubrizgavanje goriva omogućuje benzunskim motorima rad sličan dizelskim motorima, koji uvijek koriste određeni vid direktnog ubrizgavanja goriva. Ponekad ovakav sustav može doprinjeti nastajanju ugljenih naslaga na usisnim ventilima. Bez obzira, to je tehnologija današnjice.
 
5. Aluminijski blok motora
U zadnjih nekoliko godina automobili na neki način teže ka što manjoj težini. Proizvođači automobila traže način kao reducirati težinu vozilu nebi li postigli što bolje rezultate u ekonomiji rada motora i samim performansama. Jedan od načina je zamjena lijevanih željeznih glava aluminijskima. Godinama su željezni blokovi bili industrijski standard. Danas većina novih standardnih motora koristi aluminijske glave, dok veći motori (V8) i dalje koriste željezne glave motora. Aluminijske glave upola su lakše od željeznih.
 
6. Bregaste u glavi
Vjerojatno ste čuli za izraz "DOHC", što laički u prijevodu sa engledkog "dual overhead camshafts" znači : dvije bregaste u glavi. Mnogi ljudi misle da je to poželjna opcija, ali što to ustvari znači? To je ustvari broj bregastih osovina iznad svakog cilindra u motoru. Bregaste osovine pogone ventile motora; to je ustvari sustav koji kontolira protok goriva i zraka u cilindre. Desetljećima motori su primarno bli tzv. “OHV” motori (overhead valves). To znači da su ventili bili smješteni u samoj glavi i pokretani tzv. čavlima ventila koji su se pomicali pomoću bregaste osovine iz samog motora. Ovakav način rada motora imao je određene limite, a vezano za samu brzinu okretanja i prijenosa, a ujedno je veću masu. Na SOHC (jedna bregasta iznad cilindara) i DOHC (dvije bregaste iznad cilindara) osovine su manje, nego one u OHV motorima, koje su bile smještene unutar bloka. Prednost ovakvih sustava je bolji usis, a ujedno i ispuh – što doprinosi povećanju snage.
 
7. Varijabilno podešavani ventili
Ako ste imali prilike susresti se sa Honda motorima, zasigurno vam je poznat izraz VTEC. Što to znači?
VTEC znači u grubom prijevodu “varijabilno podešavani ventili sa elektronskom kontrolom”. U određenim trenucima motoru treba više zraka, kao npr. kod naglog ubrzavanja, dok klasični motori to nisu u stanju ostvariti. VTEC sustav utječe na sustav protoka zraka, usporavajući ili ubrzavajući rad ventila, kako na usisu tako i na ispuhu.
Honda je jedini proizvođač motora koji nudi ovakav sustav. Toyota ima sustav pod nazivom VVT-i, što je ponovo grubo prevedeno ; inteligentno varijabilno podešavanje ventila dok BMW ima sustav pod nazivom Valvetronic ili VANOS, što ugrubo znači ; varijabilna kontrola bregaste osovine. Sustavi se nešto razlikuju, ali izvršavaju isti zadatak; omogućavaju više zraka i goriva na usisu pri različitim brzinama.
 
8. Putna računala
Motor automobila sofisticirana je naprava na svoj način. Ima na desetke pokretnih dijelova i odrađuje više raznih procesa u jednom trenutku. Zbog te činjenice moderna vozila imaju tzv. putna računala ili kontrolnu jedinicu zvanu “ECU”. ECU kontrolira paljenje, mješavinu zraka i goriva, ubrizgavanje goriva, “ler” gas i ostale sustave… Također prati rad motora, kroz senzore smještene na motoru ili njegovoj periferiji.
Ostala računala u modernim vozilima kontroliraju električne sustave poput; zračnih jastuka, unutarnje temperature, kontrolu trakcije, blokiranje kočnica i automatku transmisiju. Vozila su od 1980-tih nadalje sve više kompjuterizirana, otkada je uveden prvi OBD. OBD omogućava serviseru da se spoji na računalo vozila i detektira greške nastale u motoru ili perifernim sustavima automobile. OBD stoji za “On-board diagnostic”.
 
9. Čisti dizelaši
Dosad smo većinu vremena posvetili benzinskim motorima, a što je sa dizelašima? Moderan dizel motor je snažan, čist i vrlo ekonomičan. Današnji dizel motori koriste gorivo sa manje sumpora i sustave koji pomažu eliminaciji krutih tvari i sprečavaju zagađivanje. Dizel motori koje proizvode proizvođači poput Volkswagena, Mercedes-Benza, BMW-a, Volva i ostalih unaprijedili su rad dizel motora dodatnim turbo punjačima, sofisticiranim ubrizgavanjem goriva nebi li unaprijedili zadovoljstvo u vožnji većim momentum i boljom iskoristivošću. Ako i dalje ne vjerujete u performanse dizel motora, pogledajte samo Audijev dizel na 24 sata Le Mansa.
 
10. Hibridni motori
Kombinacija visokih cijena goriva i osvještenost među vozačima za očuvanjem prirode dovela nas je do koraka gdje svi zajedno razmišljamo o “zelenom”. Jedno od najvećih unapređenja motora u tom smislu je hibridan motor.
Hibridni motori bili su zapostavljeni godinama, ali sada svatko zna kako rade; električni motor u kombinaciji sa tradicionalnom benzinskim / dizel motorom doprinose uštedi goriva.
Jedan od najpoznatijih hibridnih automobila jest Toyota Prius koja kombinira rad 1.8 litarskog četverocilindričnog benzinskog motora u kombinaciji sa električnim motorom koji prizvodi 134 konjske snage. Pri malim brzinama pokreće ga električni motor, što znači da automobil uopće ne troši gorivo. U drugim režimima vožnje pomaže mu benzinski motor. Ukupna potrošnja kreće se ispod 5 l/100 km. Hibridni automobili su i dalje znatno skuplji od klasičnih.

Srodni sadržaj (po oznakama)

Video sadržaj

Hibridni Prius