Verovatno ima nekog ko je u jednom trenutku pogledalo pod haubu automobila i pomislilo: šta je ovde motor i čemu sve ovo služi, ili ste čuli od nekoga da kaže "šesnaest ventilski motor", "dve bregaste" ili nešto slično i niste razumeli o čemu se tu tačno priča. Pokušaćemo da malo pojasnimo neke termine kao i da ukratko opišemo rad motora.

Kako radi motor??

*** Osnove ***
Svrha motora je da pretvara gorivo u kretanje i time obezbedi pokretanje automobila. Trenutno, najlakši način da se napravi kretanje od goriva je sagorevanje goriva unutar motora. Daklem, automobilski motor je motor sa unutrašnjim sagorevanjem - sagorevanje se odigrava u njegovoj unutrašnjosti. Treba zapaziti par stvari

- Postoje različite vrste motora sa unutrašnjim sagorevanjem. Dizel motori su jedna, mlazni motori druga, benzinski treća, a rotacioni (Vankel) opet neka četvrta grupa. Svaka od tih grupa naravno ima svoje prednosti i mane.

- Postoje i motori sa spoljašnjim sagorevanjem. Parna mašina je tipičan primer motora sa spoljašnjim sagorevanjem. Međutim zbog određenih razloga (velike dimenzije, mala efikasnost) ti motori su jako nepraktični za automobile.

Danas veliki procenat automobila koristi motor sa unutrašnjim sagorevanjem iz sledećih razloga:

1. Relativna efikasnost (u poređenju sa motorima sa spoljašnjim sagorevanjem)
2. Relativna jeftinost (u poređenju sa gasnim turbinskim motorima - koriste ih avioni)
3. Relativno lako dosipanje goriva (u odnosu na električne motore - ali stizu uskoro )

Ovo su prednosti tehnologije koja za sada omogućava najjeftiniju proizvodnju automobila.


*** Sagorevanje ***

Kada se kaže automobilski motor, uglavnom se misli na četvrototaktni ciklus sagorevanja koji obezbeđuje da se sagorevanje goriva pretvori u kretnju. Četvorotaktni ciklus je smislio Nikolaus Otto 1867. godine, pa je po njemu nazvan Otto ciklus. Ono što razlikuje benzinse i dizel motore je da smesu goriva i vazduha u cilindru koje je kompresovao klip kod benzinskog motora pali svećica iskrom, dok se kod dizela smeša sama pali usled visokog stepena kompresije koja usijava vazduh do tačke kada on sam eksplodira. Pojedinačno, radne faze četvorotaktnog obavljaju sledeće procese:
1. usisavanje
2. kompresovanje
3. ekspanizija
4. izduvavanje

Rekli smo da je za sagorevanje potrebno pomešati vazduh i gorivo. Za potpuno sagorevanje najpovoljniji odnos goriva i vazduha je stalan i iznosi (14,7 : 1 u korist vazduha kod benzinskih motora). Za povećanje dobijene energije (tako i snage motora) naprosto potrebno je sagoreti više smese. Zato motori veće zapremine po pravilu razvijaju veću snagu jer im u cilindar stane više smese. Klip (koji sabija smesu odn. vazduh) u radu se kreće između dva položaja - donje i gornje mrtve tačke pri čemu prelazi put koji nazivamo hod klipa. Uzmemo li u obzir njegov prečnik (klipovi su u pravilu okruglog preseka), zapreminu cilindra može se predstaviti kao prostor koji se nalazi između ta dva krajnja položaja klipa. Pri tome zapreminu nekog motora možemo predstaviti kao proizvod zapremine jednog cilindra i broja cilindara. Odnos najveće zapremine cilindra (kada je klip u donjoj mrtvoj tački) i prostora u koji je smesa sabijena dolaskom klipa u gornju mrtvu tačku nazivamo stepenom kompresije.

Od stepena kompresije znatno zavisi energija koju dobijamo sagorevanjem smese, a njegovim povećanjem (do izvesne granice) raste i snaga motora. Posledica sagorevanja smese je povećanje zapremine gasova unutar cilindra. Ova ekspanzija pokreće klip prema dole, a on posredstvom klipnjače okreće kolenasto vratilo (radilicu). Ovo pravolinisko kretanje klipa pretvara se u kružno koje se potom predaje prenosnom mehanizmu, a na kraju točkovima. Da bi motor mogao pravilno "disati", tj. usisavati smesu u cilindar i izbacivati iz njega produkte sagorevanja, brinu se ventili. Postoje dve vrste ventila: usisni i izduvni, a ritam njihovog otvaranja i zatvaranja diktira broj obrtaja motora koji se menja obzirom na to koliko je pritisnuta papučica gasa. Moderni motori radi bolje razmene gasova imaju više ventila po cilindru. Tako dva usisna i dva izduvna ventila jednom (četverocilindričnom) 16-ventilskom motoru omogućavaju znatno bolje "disanje", a time i ostvarivanje veće snage u poredjenju s klasičnom (dvoventilskom) verzijom.

*** Zapremina ***

Prostor u kome se komprimovanje i eksplozija smese dešavaju se pod kretnjom klipa menja, tj. menja svoju zapreminu. Ta zapremina, dakle, ima svoju minimalnu i maksimalnu vrednost. Razlika između njih se naziva zapreminom motora i meri se u litrama, kubnim centimetrima (ccm) ili u područjima gde još uvek ne važi metrički sistem u kubnim inčima (cin). Jedan litar ima 1000 ccm, dok jedan kubni inč ima oko 16,4 kubnih centimetara.

Na primer:
Motorna testera ima motor zapremine 40 ccm.
Motorcikl može imati motor od 50 pa do 1300ccm.
Sportski automobil može imati motor od 5l (ili 5000 ccm).
Većina običnih putničkih automobila danas ima između 1000 i 3000 ccm.

Cilindri imaju iste zapremine pa četvorocilindrični motor od 2.0l ima zapreminu jednog cilindra od 500ccm. U principu zapremina može ugruba da prikaže koliko motor može snage da razvije. Raspored cilindara u motoru može biti redni, u V (pod nekim uglom) ili položeni ili tzv. bokser motori.

Pošto svi pričamo o snazi motora, evo teksta koji ima za cilj da malo rasvetli šta koja od ovih veličina znači u realnom životu. Da bi se opisao napor koji su konji od davnina ulagali radeći ne baš prijatne poslove, naučnici su pokušali opisati rad (koji je konj izvršio), vreme (koje je konj proveo radeći) i medjuzavisnost ovih vrednosti. Rezultat je ono što mi svi sada nazivamo "Konjska snaga".

Šta je to konjska snaga?

*** Definicija konjske snage ***

Prema toj priči postavljena je definicija, koje se danas držimo, a koja govori kako je jedna KS = 75 kg m/s. Prebacimo to u razumljiv rečnik: prosečni konj (snažan 1 KS) u stanju je da predmet težak 75 kg podići za 60 m vukući ga 1 minutu . U novije vreme prelaskom na metrički sistem, snagu izražavamo vatima (W) odn. kilovatima (kW). Ono što dalje predstavalja problem je pretvaranje tih vrednosti.

Odnos je sledeći: 1 KS = 0,735 kW odnosno 1 kW = 1,35962 KS.
Jedna KS potrebna je da se telo teško 75 kg podigne 60 m za 1 minut


*** Definicija obrtnog momenta ***

Međutim opisivanje snage nije dovoljno, da bi u potpunosti sagledali performanse motora potrebna Vam je još jedna veličina: Moment sile.

Opšte poznat kao "obrtni moment", je u stvari nešto što je "jednako proizvodu sile i udaljenosti mesta na kojem deluje ta sila od ose rotacije". Ali o čemu se zaista radi? Zamislite ključ za skidanje šrafova na točkovima. Što dužu polugu imate to će vam posao odvijanja biti lakši jer ćete istu silu primenjivati na većoj udaljenosti od ose rotacije (šrafa). Ova se udaljenost zove "krak sile", a ono što pri odvijanju primenjujete na šrafu zove se "moment" (jedinica: Nm).


Potrebno je spomenuti još jedan detalj, a to je broj obrtaja motora. Što je veći broj obrtaja motora, jasno je - veća je i količina sagorenog goriva, a time je i proizvedeno više energije. Pojednostavnjeno, više obrtaja - više snage gledamo li to kroz jedan te isti period vremena.

I konačno, sad po prvi puta dobijamo priliku da povežemo snagu i moment, što će učiniti magična formula: KS = Nm * O / 7024, gde je O broj obrtaja motora izražen u 1/min.

Zbog čega nam je sve to bitno?

Snaga motora, bitna je da bismo znali da li će neki automobil ići brzo. Moment nam je potreban da bi znali kada će taj automobil ići brzo. Pojednostavnjeno govoreći, što je viši maksimalni moment koji neki motor razvija (pri određenom broju obrtaja) to će automobil bolje "vući" pri nižem broju obrtaja jer će ujedno njegov motor moći ostvariti veću snagu pri nižim obrtajima.

I za kraj, malo preračunavanja za one koji listaju britansku i/ili američku literaturu:
1 KS (DIN) = 0,9862 hp
1 Nm (DIN) = 0,7375 lb - ft

Turbo????
Ovaj termin se pored automobilizma i energetike koristi i u ostalim oblastima i često se koristi kao sinonim za nešto što je bolje, kvalitetnije, brže. Ovaj tekst objašnjava pojmove kao što su turbo kompresor, turbo punjač. U ovom tekstu poredimo ta dva pristupa povećanju snage i objašnjavamo pomoćne agregate kod oba sistema.

Turbo punjači i kompresori

*** Uvod ***

Kod ljudi koji se ne bave tematikom automobila pomen pojma "turbo" ih u tokom proteklih desetak godina uglavnom asocira na dizel motore. Takozvana "turbo" era se završila krajem 90-tih godina i od tada pa sve do sadašnjih dana turbo je stvarno ono što u velikoj većini slučajeva dobar nagoveštaj da je u pitanju dizel motor.

Prvo što moramo da naglasimo u ovom tekstu su razlike u nazivima: Turbo punjač se najčešće naziva samo turbo, a u engleskom je naziv koji se koristi "turbocharger", dok se turbo kompresor može još nazivati i kompresor (Mercedes koristi ovaj naziv, npr.), punjač (G punjač - VW) dok se u engleskoj literaturi turbo kompresori nazivaju "supercharger".

Turbine se koriste u energetici, avio i auto industriji i ono što ih razlikuju su naravno performanse obzirom da su im zadatci različiti, ali ono što ih svakako povezuje je isti izgled i princip rada. U auto industriji postoji nekoliko načina takozvanog "prehranjivanja" (termin koji se koristi u udžbenicima našeg Mašinskog Fakulteta) tj. dodatnog sabijanja više vazduha nego što prirodni pritisak omogućava. Motor sagoreva mešavinu vazduha i goriva, a taj vazduh ulazi u motor kroz usisnu granu motora povučen iz okolne atmosfere razlikom pritiska koju motor stvara. Da bi se snaga povećala količina vazduha koriste se veštački načini kao što su: turbo punjači, mahnički kompresori i tzv. "Ram Air" sistem. Ovaj tekst za temu ima rad turbo punjača i turbo kompresora dok ćemo princip rada "Ram Air" sistema objasniti u narednih nekoliko rečenica.


*** "Ram Air" ***

Ovaj sistem ili u slobodnom prevodu prirodna turbina je sistem koji koriste trkački automobili, a svodi se na jednostavan princip da se usisna grana (uz posredstvo odgovarajućih filtera) izvede direktno negde na spoljni deo automobila koji je okrenut smeru kretanja i time se povećanjem brzine automobila proporcionalno povećava pritisak vazduha koji ulazi u motor. Na primer F1 bolidi imaju usis direktno iznad glave vozača, GT automobili imaju "grbe" na haubi koje direktno ubacuju vazduh u motor automobila, a taj pritisak je direktno srazmeran brzini kretanja automobila.

*** Kako napraviti više snage ***

Kada se govori o načinima povećanja snage motora, zajednički cilj je, svakako, sagoreti što više smede goriva i vazduha u jedinici vremena. Postoje, praktično, četiri fundamentalno različita načina da se to ostvari.1. Napraviti efikasan motor tako da se što je moguće više vazduha i goriva unosi u njega kroz smanjenje restrikcija usisnih i izduvnih grana, umanjujući masu koja se rotira unutar motora, povećavajući energiju koju emituje svećica i finog štelovanja tajminga rada motora. Ovo su ciljevi svih „performans” delova koji povećavaju snagu motora - filteri vazduha, programatori paljenja, izduvni sistemi itd. Ove modifikacije su veoma popularne zato što dodaju snagu, izgledaju dobro i zvuče dobro. Takođe one se mogu raditi nezavisno što je dobro za budžet. Problem ovakvih modifikacija je što donose male dobitke, a često su ti dobitci u snazi beznačajni i ne mogu se osetiti. Današnji moderni motori su po ozlasku iz fabrike prilično dobro podešeni i nisu opremljeni previše restriktivnim usisnim ili izduvnim granama koje bi umaljile potrošnju goriva. Drugim rečima, ako tražite umerene dobitke snage, potrebno je ići dublje od ovakvih modifikacija koje za cilj imaju samo blago povećanje efikasnosti motora.

2. Motoru se može povećati snaga tako što ćete ga ubrzati tj. motor će se okretati na većem broju obrtaja. Ova tehnika je efikasna kada se insistira na zadržavanju male mase i kompaktnosti motora, a istorvremeno se traži veća snaga. Naravno svi trkački automobili imaju motore koji postižu visoke brojeve obrtaja. Jedina mana ovog pristupa je da ako želite da omogućite motoru da se okreće na jako visokom broju obrtaja potrebni su jako kvalitetni (i skupi) delovi koji će moći da izdrže rad u takvim uslovima. Povećani broj obrtaja značajno povećava trošenje materijala što umanjuje pouzdanost motora i smanjuje mu rok trajanja. Većina normalnih automobila ima crveno polje između 6000-7000 obrtaja baš iz tog razloga da se poveća rok trajanja motora. Okretanje motora brže nego što je predviđeno je rizik za motor.

3. Još jedan način za povećanje snage motora je veoma očigledan. Korišćenje većeg motora. Veći motori mogu da sagore više vazduha i goriva i samim tim generišu više snage. Naravno, da je to tako jednostavno svi bi pod haubama imali V12 motore. Povećanje motora se lako može izvesti razbušivanjem (povećanjem prečnika) cilindara i stavljanjem većih klipova, ili povećanjem hoda klipa, ali takva povećanja motora su veoma ograničena obzirom da konstrukcija motora ne dozvoljava preveliko povećanje tih parametara. Da bi se motor značajno povećao potrebno je imati fizički veći motor sa više cilindara, ali on donosi veće dimenzije, veću težinu i manje efikasnost potrošnje goriva.

4. Poslednji način za povećanje snage je unošenje veće količine smese goriva i vazduha pre njenog sagorevanja, a rezultat snaga koja je adekvatna klasičnom motoru sa većom zapreminom. Problem sa ovom tehnikom je da nije dovoljno reći da motor treba da usisa više smese, pritisak je uslovljen atmosferskim pritiskom od 1 bar na 0m nadmosrske visine. Kako se visina povećava vazduh postaje sve ređi i time motor ima sve manje snage. Tu na scenu stupaju turbo kompresori ili turbo punjači. Kompresor, kao što mu ime kaže, kompresuje vazduh i gorivo u komoru cilindra pod pritiskom većim od atmosferskog i time praktično dobija efekat povećanja snage kao da je motor veće zapremine nego što jeste. Drugo mali motor zadržava sve svoje osobine - lagan, kompaktan, efikasno troši gorivo, a opet uz pomoć kompresora daje veću snagu. Dodatno se može kontrolisati kada kompresor radi tako da, ukoliko ne pritiskate pedalu gasa do poda, motor radi sa svojim normalnim performansama i što je još važnije troši jako malo goriva.

Realno postoji daleko više od gore navedenih četiri načina povećanja snage, ali ovi načini su najkonvencionalniji. Možete, na primer, koristiti kaloričnije gorivo što je ideja vodilja sistema koji koriste Nitro Oksid - poznatiji kao NOS ili drugih Top Fuel sistema.

*** Zlatna "turbo" era ***

Turbo punjači su po prvi put predstavljeni u velikoserijskom putničkim automobilu ranih 1960-tih godina. Model je bio Chevrolet Corvair kojeg je proizvodio General Motors - GM. Automobil je imao lošu reputaciju zbog toga što je imao jako loše performanse pri malim brzinama, a ogroman turbo lag je tečnu vožnju činio u ovom automobilu praktično nemogućom.

Turbo lag je ono što je automobilskoj industriji pravilo veliki problem i sprečavalo da se automobili koji su u to doba koristili turbo punjač proglase praktičnima. Turbo punjači su se u to doba obilato koristili u auto sportu - počevši od ikone BMW-a 2002 turbo modela pa do "endurans" trka i na kraju same Formule 1, međutim vozači trkačkih automobila su uspevali da se izbore sa prilično neugodnim turbom motorima iz tog doba, ali to nije bilo rešenje za svakodnevnu vožnju i normalnog vozača. Turbine iz tog doba su bile veoma velike i teške pa su samim time bile veoma inertne. Takve turbine se nisu mogle zavrteti ispod 3500 obrtaja, pa je opseg rada motora do 3500 obrtaja bio veoma slab obzirom da je u doba kompresija turbo motora bila 6,5:1 kako bi se izbeglo pregrevanje glave cilindara.

Porše je pionir kada se govori o relativno praktičnim turbo automobilima. 1975. godine se pojavio model 911 Turbo 3.0 koji je koristio rešenje do koga su došli Porešovi inženjeri. Mehanizam se zasnivao da se koriste takozvane ”recirkulišuća" creva koja su omogućaval turbini da se zavrti pre početka rada pa se time umanjivao lag. Model iz 1978. Porše 911 Turbo 3.3 koji je nasledio model 3.0 turbo je uneo još jedan novitet - interkuler koji je dodatno umanjio lag i doprineo povećanju snage motora.

Tokom 80-tih godina tehnologija proizvodnje turbo punjača je evoluirala u pravcu kultivisanijeg rada. Tokom zadnjih godina se kod automobila sa turbo punjačima koristi još jedan sistem umanjenja turbo laga - elektronska kontrola pritiska turbine. Rani turbo punjači su koristili primitivna mehanička rešenja sa "vejst gejt" ventilom kako bi izbegli prevelik pritisak i preveliku brzinu turbine. Kasnih 80-tih i početkom 90-tih godina sa razvojem elektronike je omogućena fina kontrola pritiska turbine pa tim sistemom omogućeno da, na primer, turbo isporučuje 1,4 bar ispod 3000 obrtaja, 1,6 bar od 3000 do 4500 obrtaja, a 1,8 bar iznad 4500 obrtaja. Tako finom kontrolom je postugnut linearan rast snage što je doprinelo tečnom osećaju u vožnji.

*** Kako radi turbo punjač? ***

Turbo punjači su jedan od nekoliko sistema za dodatno unošenje vazduha u motor tj. one kompresuju (smanjuju zapreminu) vazduha koji ulazi u motor. Prednost smanjivanja zapremine vazduha koji ulazi u motor kroz usisnu granu je da dozvoljava motoru da ima više vazduha u cilindru, a samim tim više goriva treba da bi se napravila odgovarajuća smesa. Samim time, dobija se više snage iz svake eksplozije unutar svakog cilindra motora. Motor sa turbo punjačem po definiciji proizvodi više snage od motora koji nema turbo punjač, a to značajno poboljšava odnos snaga / težina motora.

Da bi turbo punjači postigli odgovarajuću kompresiju, turbo punjač koristi izduvne gasove motora da bi zavrteo svoju turbinu koja opet ubrzava unos vazduha. Turbina turbo punjača se obično vrti od 100 do 150 hiljada obrtaja u minuti, a kako je direktno povezana na izduvnu granu motora temperature na kojima turbina radi su veoma visoke.

Osnove:
Najlakši način da dobijete više snage iz motora je da povećate količinu vazduha i goriva koje motor može da sagori. Jedan od načina je da se poveća zapremina bilo povećanjem zapremine cilindara ili dodavanjem cilindara. Ako taj način nije moguć ili isplativ, turbo punjač je jednostavnije i kompaktnije rešenje.

Turbo punjači omogućavaju motoru da sagori više goriva i vazduha tako što u postojeću zapreminu motora sabijanjem ubacuje više goriva i vazduha. Mera za sabijenost je u barima (metrički sistem) ili psi (kolonijalni sistem - funte po kvadratnom inču).
1bar = 14,503 psi tj. 1psi = 0.068947 bar.

Tipičan pritisak turbina je obično oko 6-8 psi tj. oko 0,5 bar što znači da se u motor ubacuje 50% više vazduha (1 bar je normalan pritisak, a kada dodate 0,5 bar pritiska pomoću turba dobijate 1,5 bar tj. 50% povećanja pritiska). Za očekivati je da će i snaga skočiti za 50%, međutim sistem nije 100% efikasan tako da su povećanja snage u okviru 30 - 40% u zavisnosti od konstrukcije. Deo neefikasnosti potiče od toga što vazduh koji pokreće turbinu nije „besplatan”, tj. vazduh koji turbina pozajmljuje iz izduvne grane motora ima svoju cenu. Cena je da motor mora da uloži više energije da izbaci vazduh obzirom da na izlazu postoji otpor okretanja turbine koji taj izdvuni gas mora da savlada.

Turbine na visini

Turbo punjači pomažu na velikim visinama gde je vazduh dodatno razređen. Normalni motori će na takvom razređenom vazduhu imati manje snage na raspolaganju zato što će manje vazduha biti u cilindru, dok se kod motora sa turbo punjačem ta razlika daleko smanjuje (i dalje postoji pad snage, samo je manji) zato što će turbina iako je vazduh ređi ugurati daleko više tog ređeg vazduha zato što je on lakši pa će time malo kompenzovati gubitak gustine vazduha.

Stariji automobili sa karburatorom automatski povećavaju dotok goriva da bi parirali većem dotoku vazduha u motor, dok moderni automobili sa elektronskim ubrizgavanjem goriva takođe to rade, ali će to povećanje dotoka goriva biti srazmerno podatku koji šalje protokomer vazduha koji meri kao što mu i ime kaže koliko je vazduha ušlo u motor pa će odnos vazduha i goriva kod takvih motora biti uvek veoma blizu idealnom. Ukoliko turbina radi na visokom pritisku i elektronsko ubrizgavanje nema dovoljno jaku pumpu koja može da dopremi potrebnu količinu goriva u cilindre ili softver koji upravlja ubrizgavanjem goriva neće da dozvoli toliku količinu goriva ili brizgaljke za unos goriva u cilindar nemaju dovoljno veliku protočnu moć motor neće moći da maksimalno iskoristi turbo punjač pa će nostali delovi sistema za ubrizgavanje goriva morati dodatno da se modifikuju da iskoriste pun potencijal turbo punjača.

Način funkcionisanja turbo punjača:

Turbo punjač je pričvršćen na izduvnu granu motora, a ti izduvni gasovi okreću turbinu. Turbina je osovinom povezana sa kompresorom koji se nalazi između filtera za vazduh i usisne grane motora i taj kompresor sabija vazduh koji se ubacuje u cilindre. Izduv iz cilindara prolazi preko lopatica turbine koje okreću samu turbinu i što više vazduha prolazi kroz lopatice, to se turbina brže okreće. Sa druge strane osovine na koju je prikačena turbina nalazi se kompresor koji pumpa vazduh u cilindre. Kompresor je tzv. Centrifugalna pumpa - uvlači vazduh u centru svojih lopatica i gura ga dalje kako se okreće. Da bi izdržala 150000 rotacija u minuti osovina turbine mora biti pričvršćena veoma pažljivo. Većina ležaja bi pri ovoj brzini okretanja verovatno eksplodirala pa tako turbo punjači koriste fluid (ulje) koje je u veoma tankom sloju između lagera i osovine i pomoću koga se kuglagerima po kojima se osovina kreće samim tim smanjuje trenje, a istovremeno hladi osovinu i druge delove turbo punjača.

*** Problemi koji se javljaju kod turbo punjača ***

1.Previše pritiska
Kada se vazduh sabija u cilindre pod pritiskom koji pravi turbo punjač koje zatim klip dodatno sabija postoji povećana opasnost od samozapaljivanja smeše. Samozapaljivanje smeše se pojavljuje kada se smeša vazduha i goriva kompresuje preko kritične tačke čime dolazi do detonacije u cilindru iako svećica nije zapalila smešu što može oštetiti motor. Automobili sa turbo punjačima obično koriste visoko oktanska goriva (koja imaju veću otpornost ka samozapaljivanju) da bi izbegli ovaj problem. Problem se takođe može rešiti smanjenjem kompresije motora što naravno dovodi i do smanjenja snage motora.

2. Turbo Lag
Jedan od najlakše uočivih problema turbo punjača je da oni rade istog tretnutka kada pritisnete pedalu gasa, već je potrebno da motor obezbedi odgovarajuću količinu gasova, a onda je potrebno još nekoliko trenutaka da se turbina zavrti da bi počela sa radom što ima za rezultat da automobil naglo dobije snagu tek nekoliko trenutaka po pritiskanju pedale gasa. Jedan od načina za smanjenje ovog efekta (lag = zadrška prim.prev.) je da se smanji intertnost pokretnih delova, tj. umanjenje njihove težine. Ovo omogućava turbini i kompresoru vazduha da se brzo zavrte i počnu ranije sa povećanjem snage motora.

3. Mali ili veliki turbo punjač?
Siguran način za smanjenje inertnosti turbine i kompresora vazduha je da se turbo punjač načini što manjim. Mali turbo punjač će daleko brže obezbediti pritisak i na manjem broju obrtaja motora, ali neće biti sposoban da obezbedi dovoljno pritiska kada se motor zavrti i kada su mu potrebne velike količine vazduha da bi zadržao potreban pritisak. Dodatna opasnost je da se mala turbina na visokom broju obrtaja motora može vrteti prebrzo što može dovesti do njenog oštećenja.
Veliki turbo punjač može da obezbedi veliki pritisak na visokom broju obrtaja motora, ali je on težak i inertan te mu je potrebno više vremena da ubrza svoju tešku turbinu i kompresor vazduha.

*** ... i njihova rešenja ***

Ventil za ispuštanje viška vazduha (vejst gejt - eng. wastegate)
Većina automobilskih turbo punjača imaju ventil za ispuštanje viška vazduha koji omogućava manjim turbo punjačima da se ne vrte previše brzo na visokom broju obrtaja, a istovremeno time što su mali umanjuju lag. Ventil za ispuštanje viška vazduha omogućava izduvnim gasovima da ne prelaze preko lopatica turbine. Ventil „oseća” promenu pritiska i ako pritisak pređe određenu granicu to je indikator da se turbina okreće prebrzo i tada ventil ispušta deo izduvnih gasova tako da ne prelaze preko turbine i time omogućava turbini da uspori.

Lageri
Neki turbo punjači koriste bolje lagere umesto umesto lagera u tečnosti kao oslanjanje osovine turbine. To, naravno, nisu obični lageri - to super precizno napravljeni lageri, a materijali od kojih se prave su posebne legure koje mogu da izdrže velike brzine i temperature koje proizvodi turbina. Oni omogućavaju da se osovine turbine zavrte sa manje otpora nego uz pomoć korišćenja tečnosti umesto lagera koji se koriste u većini turbo punjača. Oni takođe omogućavaju korišćenje manjih i lakših osovina što opet pomaže turbo punjaču da se brže pokrene i time dodatno smanji turbo lag.

Keramičke lopatice na turbinama
Keramičke lopatice na turbinama su lakše nego one od čelika koje se najčešće koriste na turbo punjačima. Naravno ovo opet omogućava brži start turbine što opet umanjuje lag. Lopatice od keramike se recimo koriste kod IHI turbine na Mitcubishi Lanceru EVO.

Interkuleri
Kada je vazduh kompresovan (po zakonima termodinamike) on se greje, a kada se vazduh greje on se širi. Tako jedan deo od povećanja pritiska turbo pujnača je rezultat zagrevanja vazduha pre nego on uđe u motor. Da bi se povećala snaga motora, cilj je povećati broj molekula vazduha u motor, a ne neophodno povećati pritisak vazduha. Interkuler je dodatna komponenta sistema koja liči na hladnjak, samo što vazduh prolazi kako kroz interkuler tako i oko njega. Vazduh koji treba da uđe u motor prolazi kroz interkuler i time se hladi, dok se spoljašnji vazduh pomoću ventilatora duva preko interkulera. Interkuler povećava snagu automobila tako što hladi vazduh pod pritiskom koji izlazi iz turbine pre nego što uđe u motor. To znači da turbo punjač koji radi na 0,5 bar pritiska uz pomoć interkulera ubacuje hladan vazduh na 0,5 koji sadrži daleko više molekula vazduha obzirom da hladniji vazduh je gušći nego topliji.

Dvostruki (Twin) Turbo - Paralelni ili sekvencijalni?

Korišćenje duplih turbo punjača je pitanje željene efikasnosti i mogućnosti da se oni negde fizički i postave. Za veće motore, recimo preko 2,5l, je bolje koristiti 2 manja turbo punjača umesto jednog velikog - kao što je to Porše radio na ranim modelima 911 Turbo. Kada su u pitanju V ili bokser konstrukcija motora takođe je poželjno koristiti dupli turbo zato što jedan turbo opslužuje jednu stranu motora i time se skraćuje dužina creva turbo punjača što umanjuje lag. Neki motori koji imaju dupli turbo imaju takav sistem koji izduvne gasove sa jedne turbine vode ka drugoj turbini i to je takozvani koncept ”povratne sprege� koja obezbeđuje balansirani dovod snage u obe strane motora. Motori koji imaju paralelni dupli turbo su motori koji imaju po jednu turbinu za svaku stranu motora. S druge strane sekvencijalni dupli turbo je dizajniran da ubrza odgovor turbine i dodatno umanji lag. Takav sistem radi kako mu ime kaže sekvencijalno tj. na malom broju obrtaja radi mala turbina, a veća nije aktivna i time se postiže brz odgovor na srednjem broju obrtaja. Kada se količina izduvnih gasova dovoljno poveća uključuje se i druga turbina koja na dodatno povećava pritisak. Ono što je mana kod sekvencijalnih duplih turboa je velika količina creva koja je potrebna da bi sistem radio (izduvni gasovi moraju da dopru do obe turbine posebno kao i izlazi iz obe turbine moraju doći do usisnih grana motora) i samim tim je u poslednje vreme napuštena tehnika od strane proizvođača. Auotomobili koji koriste ovakav sistem turbina su Porše 959, Mazda RX7 treće generacije, Tojota Supra i Subaru Legasi.

Turbo niskog pritiska (Light Pressure Turbo - LPT)
Poslednjih nekoliko godina je ovo veoma popularan način korišćenja turbina. Saab kao pionir u ovoj oblasti je prvi put iskoristio LPT u masovnoj proizvodnji 1992. godine kada je prikazao, tada, novi model Saab 9000 2,3l Turbo Ecopower. Taj motor je imao samo 170KS, tj. 20KS više u odnosu na identiačan motor bez turbo punjača, a 30KS manje od standardnog 2,3l Turbo motora. Dok su ostali proizvođači želeli što veću cifru snage ili obrtnog momenta, Saab je pametno zaključio da iako je takav motor slabiji od konkurentskih, uz pomoć malog turba motor ima solidan obrtni momenat što omogućava dobro ubrzanje, ali je daleko lakši za vožnju obzirom da je turbo lag praktično nepostojeći, a odogovor na komandu gasa kao i kod atmosferskih motora. Saab je zbog bolje krive obrtnog momenta produžio odnos menjača pa je time dodatno uspeo i da umanji potrošnju i svede je na manje od atmosferskog motora iste veličine.

U prošlosti, loše vozne osobine i visoka potrošnja goriva su sprečavale da se turbo punjači koriste u automobilima koji su namenjeni širokom krugu ljudi. Proteklih godina taj trend je potpuno drugačiji zbog potražnje za većim prostorom i komforom što je dovelo do povećanja težine automobila pa da bi se perfromanse zadržale na prethodnom nivou potrebno je više snage, a za to se ili ugrađuje veći motor ili se dodaje turbo punjač. Kada u igru uđe i cena tj. želja za što manjim troškovima svakog proizvođača turbo ima nesumnjivu prednost i to je svakako tendencija koja će u narednim godinama biti sve više izražena. Masovno korišćenje turbina na dizel motorima u proteklih 15 godina je donelo veliki broj inovacija ut istovremeno smanjenje cene turbina, pa se proizvođači u poslednje vreme sve češće okreću turbo motorima. Na primer novi Opel ima 2.0 Turbo motor, a u najavi je i 1,6l Turbo. Alfa Romeo u najavi ima nekoliko motora koji koriste Turbo i Twin Turbo. VW koncern je pored 1,8 Turbo motora u gamu uvrstio i 2,0 Turbo, itd.

P.S. - jos materijala na temu "Turbo" mozete naci OVDE

Matori samo fali jos tema za obuku vozaca i da budemo kompletna enciklopedija

Svaka cast

Svidja Vam se ..... ajd onda jos malo....

Spomenuli smo gore da postoji neka razlika izmedju Turbo punjaca i Turbo kompresora.Kako se pricom o turbo punjacu bavimo u posebnoj nasoj temi "TURBO" ,sada cemo nauciti sta to koriste (ili su koristili) drugi prizvodjaci automobila.
Jel znate one oznake kod mecke (KLIK) ili kod vagena KLIK (Polo G40, Golf 2 G60 kao i Corrado G60)??
....e ovo je prica o tom sistemu.
Ajmo onda od pocetka

Kratka istorija turbo kompresora
Ukoliko se pitate ko je napravio prvi turbo kompresor, odgovor je Gotlib Dajmler (da, da, Dajmler Benz ). Ovaj Nemački inženjer je patentirao pumpu koja je omogućavala povećanu kompresiju smese unutar komore cilindara. Taj sistem nije nazvao “turbo punjač”, ali ono što je opisao u dokumentu je opis rođenja prvog automobilskog turbo kompresora. Gotlib je svoj automobilski turbo kompresor dizajnirao po ugledu na dvo-rotorni industrijski “pomerač vazduha“ koji je izmišljen i patentiran 40 godina ranije od strane Frensisa Rutsa iz Indijane, SAD 1860. godine. Isti princip se i danas koristi, a odmah zatim je i Nemački inženjer Krigar izimislio pumpu za vazduh pomoću koje se i danas koristi u tzv. Lysholm kompresorima. Ubrzo nakon toga turbo kompresori su pornašli veliku primenu tokom I Svetskog Rata u avionskim motorima, a posle rata Mercedes 1921. godine postiže veliki uspeh time što počinje serijsku proizvodnju automobila koji ima motor sa turbo kompresorom. Na trkačkoj sceni, automobili koji su koristili turbo kompresore su imali mnogo uspeha. 1924. godine turbo kompresori su se pojavili u Indy 500, a širom sveta trkački automobili su masovno koristili novu tehniku povećanja snage motora. Sredinom 30tih godina prošlog veka, Robert Pakston MekKuloh je napravio MekKuloh Inžinjering koja je prav specijalizovana firma koja je pravila turbo kompresore koji su se koristili na motorima u Američkim putničkim vozilima i to je momenat u kome turbo punjači postaju ono što su i danas. Posle II Svetskog Rata turbo kompresori su doneli novu živost u sportska takmičenja širom sveta. Alfa Romeo i Britanski Trkački Motori (BRM) su koristili turbo kompresore na njihovim „Grand Prix“ bolidima, a na kojima je nedugo zatim njihova upotreba i zabranjena, dok u Indy ligi takvog ograničenja nije bilo pa su automobili sa kompresorima osvojli veliki broj nagrada. 50-tih godina MekKuloh je osnovao Pakston Inžinjering kao posebnu firmu koja je preuzela razvoj turbo kompresora na sebe i kao cilj je imala pravljenje jeftinog turbo kompresora koji bi se lako plasirao na širokom tržištu. Posle potrošenih 700000$ i dve godine testiranja, model VS57 turbo kompresora je bio spreman da se predstavi javnosti i to 1953. godine. U početku je funkcionisao samo na Fordovim automobilma proizvedenim 1950. – 1953. godine, a 1954. su počeli sa prodajom kompleta za skoro sve komercijalne modele automobila koji su imali 6 ili 8 cilindara. Nakon velikog uspeha tog VS57, Pakston Inžinjering je nastavio sa pravljenjem velikog broja novih modela.

Načini kompresije vazduha

„Roots“ turbo kompresor – „duvač“

Roots turbo kompresor je inicijalno zamišljen kao uređaj za ventilaciju u industrijskim zgradama. Sastoji se od dve lopatice koje se okreću u suprotnom pravcu i prkatično „zgrću“ vazduh sa ulaza i izbacuju ga na izlaz. Ovaj kompresor je „fiksne zapremine“ tj. On pokreće fiksnu količinu vazduha u jedinici vremena pa je on nezavistan od broja obrtaja motora tj. veoma je dobar za korišćenje na malom i srednjem broju obrtaja što ga čini idealnim u primeni na kamionskim i teretnim vozilima. Ovakvi kompresori su i samo-podmazujući, a uz to su i najjednostavniji konstrukcijski pa im je cena umerena i veoma su pouzdani. Iz tog razloga ovakav tip kompresora koriste GM, Ford, Mercedes i Toyota. Jedina mana ovog tipa kompresora je da generiše velike količine toplote. Jedan od razloga je što ovaj kompresor parktično samo ubrzava vazduh, ali se sama kompresija odigrava u usisnoj grani motora tj. van kompresora.

Turbo kompresor sa “dva vijka”

Ovakav turbo kompresor sa na prvi pogled ne ralikuje previše od “roots” kako spolja tako i iznutra. Ova dva pristupa jesu slična, međutim postoje i značajne razčlike. Centralni deo ovog kompresora jesu dva rotora tj. “vijka” koji se okreću jedan ka drugom i tako uvlače vazduh sa ulaza u kompresor, a okretanjem vijaka se vazduh pomera ka njegovom izlazu i istovremeno se kompresuje. U ovom slučaju kompresija vazduha se odigrava unutar samog kompresora pa ovakav dizajn generiše manje toplote od roots dizajna, a on još bolje funkcioniše na malom i srednjem broju obrtaja pa se i ovaj kompresor koristi kod kamionskih i drugih teretnih vozila. Za razliku od roots kompresora gde se lopatice dodiruju kod ovog tipa kompresora nema fizičkog kontakta između delova tj. vijaka pa je samim tim i neposotjeće trošenje bilo kog elementa. Samim tim i pouzdanost ovog tipa je veoma velika. Jedina mana ovog dizajna je da ovaj kompresor radi uvek (i kretanje na leru ili kočenje) pa u tim trenutcima on praktično koristi snagu motora i umanjuje je da bi vazduh koji je kompresovan bio izbačen pomoću ventila koji zaobilazi usisnu granu.

Centrifugalni kompresor

Turbo kompresor sa impelerom

Iako je ovaj tip kompresora zasnovan na mnogo novijoj tehnologiji nego prethodna dva, ovo je prvi uspešno primenjen kompresor u automobilskoj industriji. Nasuprot prethodnim kompresorima ovaj nema “fiksnu zapreminu” tj. ne pokreće istu količinu vazduha u jedinici vremena. On funkcioniše kao veoma brzi propeler tj. impeler (propeler koji ima obratnu funkciju) usisavajući vazduh u sredinu kompresora, a izbacujući ga po obodu impelera koji se okreće na velikim brzinama (preko 40000 obrtaja u minuti). Vazduh pod centrifugalnom silom se kreće po obodu elisa impelera sve do oboda gde se taj vazduh usmerava ka izlazu, a pri tome pomoću venturija se kompresuje vazduh. Vazduh se dalje kreće ka izlazu duž levka koji se sužavai time smanjuje brzinu vazduha i dodatno povećeva pritisak. Ovaj dizajn ima nekoliko veoma bitnih osobina. Veoma je jednostavan i samim tim pouzdan, zatim proizvodi jako malo toplote zato što se kompresija odigrava unutar kompresora, a istovremeno je veoma kompaktan i svestran pošto se može “otkačiti” i time dozvoliti da motor direktno kroz kompresor usisava vazduh bez rada kompresora. Takođe je veoma termalno efikasan, tj. proizvodi kompresovan vazduh koji ima najnižu temperaturu od sva tri predstavljena dizajna. Jedina mana je što je potrebna velika brzina impelera da bi kompresor počeo sa proizvodnjom dovoljno kompresovanog vazduha pa je veoma neefikasan na malom broju obrtaja, ali mu efikasnost raste sa brojem obrtaja. Ovakvi kompresori nisu samo-podmazjući već je potrebno da se priključe na sistem za protok ulja iz motora, mada neki proizvođači prave ovakve kompresore koji imaju mogućnost samo-podmazivanja.

G punjač (efikasna, ali nepouzdana alternativa turbokompresoru )

G punjač (kompresor) koji je ime dobio po obliku slova G, a 40/60 označava širinu spiralnih propelera izražena u mm. U spiralnom kompresoru, usisani vazduh iz motora prolazi kroz kucište, nalik pužu, gdje se sabija do 0,7 bara. Ovaj kompresor, koji sam troši i do 18 KS, pogonjen je zupčastim kaisem. Velika prednost mu je snaga duž svih brojeva okretaja. A slabosti? Kada motor dosegne 5800 o/min, mala spirala u kompresoru se vrti na 11 000 okr/min, te je to granično područje na kojem počinju kritične vibracije u kompresoru te to može biti kobno za ceo motor. Inače, za G60 motore, najveći obrtni moment je na 5600 obrtaja u minuti.
Posto imamo "vagenovce" na forumu,evo par podataka i za njih

Osnovni je koncept 1905te napravio Francuz Leon Creux. Nije se koristio do 80-ih, zbog komplilovane i zahtevne konstrukcije. Po prvi je put ugrađen 1987. u Volkswagen Polo G40, u kome je tako snaga od 1272 ccm nabijena na 113 KS. Naziv G40 nastao je zbog oblika rotirajućeg 'ubrzavajućeg puža', u obliku slova G, a 40 označava širinu radnog dela, odnosno spiralnog propelera (mm). Godinu dana kasnije punjač je predstavljen u Volkswagen Corrado G60, gde se snaga iz 1781 ccm povećana na 160 KS. Iste je godine napravljen i takmicarski Golf G60 Rallye, napucan na 210 KS i to je bio najsnažniji motor pogonjen G-punjačem. Godine 1989. počinje proizvodnja modela Passat GT Syncro i Golf G60, oba sa 160 KS.



VIDEO 1

VIDEO 2

I evo nas sad na raskrsnici gde se susrecemo sa često postavljenim pitanjima i koja, na žalost, nemaju jednostavan odgovor:Turbo ili kompresor
Tačnije odgovor jeste jednostavan, ali on glasi: „zavisi“ ......


Sličnosti
I turbo kompresori i turbo punjači su sistemi koji omogućavaju usis vazduha pod pritiskom i samim tim im je cilj isti – da što više sabiju vazduha u cilindre motora u odnosu na ono što atmosferski pritiskak normalno omogućva. Prednost je što će motor tada moći da izgori više goriva u jednom ciklusu sagorevanja, a to dovodi do povećanja snage. Iz tog razloga turbo kompresori i turbo punjači omogućavaju 40 – 100 % povećanja snage (u zavisnosti od pritiska kojim se sabija vazduh) nego atmosferski motori iste zapremine.

Cena
Cena turbo kompresora i turbo punjača za isti motor su praktično iste pa cena ne igra nikakvu ulogu u izboru jednog od ova dva sistema.

Lag
Nedostatak laga je jedna od najvećih prednosti turbo kompresora u odnosu na turbo punjače. Turbo punjači su pogonjeni izduvnim gasovima pa se zbog toga pojavljuje ta zadrška dok se impeler ne zavrti do brzine koja omogućava odgovarajuću kompresiju vazduha Turbo punjači se pogone kaišem koji je sa druge strane zakačen na radilicu i time praktično rade od najmanjeg broja obrtaja.

Efikasnost
Ovo je najveća prednost turbo punjača. Turbo punjači su u principu ekonomičniji zato što se pokreću pomoću izduvnih gasova koji su da kažemo, besplatni tj. ne služe ničemu, dok turbo kompresor koristi snagu radilice i time umanjuje snagu koja je dostupna za pokretanje automobila. Turbo punjači ipak nisu potpuno efikasni zato što okretanje lopatica turbine pravi podpritisak na izduvnoj grani tako da motor ima određn otpor kada izbacuje izduvne gasove.

Toplota
Kako je turbo punjač montiran na izduvnu granu koja je uvek veoma zagrejana time se samo kućište turbine greje, a time se dodatno vazduh koji turbo sabija dodatno greje što negativno utiče na gustinu kompresovanog vazduha pa se često koristi interkuler kako bi se taj vazduh ohladio, a time se komplikuje instalacija sistema. Kod turbo kompresora centrifugalni kompresor generiše veoma hladan kompresovan vazduh pa ne postoji potreba za montiranjem interkulera za pritiske ispod 0,8 bar, dok u slučaju korišćenja roots kompresora kompresovani vazduh ima daleko veću temperaturu pa je potrebno koristiti interkuler i pri malim pritiscima.

Udar snage
Kako turbo punjači imaju zadršku (lag) postoji tzv. udar snage kada se vejstgejt otvori tj. kada turbo punjač proradi. Ovaj udar je veoma štetan po automobil, a posebno po nosače motora, ogibljenje i sistem za upravljanje i može da učini automobil teško upravljivim.

Povratni pritisak
Turbo punjači svojom montažom na izduvnoj grani prave parazitski povratni pritisak u samoj grani i time motor troši više energije da bi izbacio izduvne gasove za onoliko koliko je potrebno da se taj parazitski pritisak savlada. Taj pritisak umanjuje efikasnost turbo punjača.

Buka
Turbo punjači su u principu tiši od turbo kompresora, a položaj turbine na izduvnoj grani može samo da umanju količinu buke koju generiše motor i time utišavaju motor. Turbo kompresori imaju specifičan zvuk, a pogotovu centrifugalni i mogu biti veoma glasni (naravno većina vozača ovaj zvuk naprosto obožava).

Pouzdanost
Turbo kompresori su, generalno, daleko pouzdaniji od turbo punjača. Kada se automobil (i motor) ugasi vreli motor i izduvna grana mogu da visokom temperaturom oštete ulje koje je unutar turbo punjača koje pšodmazuje lagere. Dodatno, veliki broj obrtaja turbine (do 150000 obrtaja u minuti) može da dovede do problema sa ležajevima u turbini ida time skrati životni vek turbo punjača.

Maksimalna snaga
Turbo punjači su slavu stekli zato što imaju mogućnost da se okreću veoma brzo i time generišu fantastično visoke pritiske kompresije (preko 2 bar-a) i time naravno prave daleko više snage nego turbo kompresori.

N2O

Evo nekih od najcescih pitanja vezanih za teoriju rada N2O sistema, odnosno sta je u stvari N2O sistem i kako radi?



1. Sta je N2O? Hemijske karakteristike:
Sam N2O (biazot monoksid, azot suboksid, nitrous oxide...) je tecnost (na atmosferskom pritisku i normalnoj temperaturi je gas), bezbojan, bez mirisa, iako u vecim koncentracijama ima blagi slatkasti miris. U manjim koncentracijama izaziva blago kikotanje i histeriju, zbog cega se u kombinaciji sa eterom koristi i kao anestetik. U velikim koncentracijama izaziva gusenje - mada na kraju krajeva, velika koncentracija BILO CEGA imace za poskledicu da disete sve osim vazduha, pa je i normalno da se onda i udavite Izbegavajte, dakle E da, da odmah razjasnim, N2O, ili kako ga popularno (i pogresno) nazivaju NITRO, nema nikakve veze sa nitrom koji se koristi u top fuel dragsterima. Iako se N2O koristi u nekim klasama dragstera, postoji i nitrometan, koji je POTPUNO druga prica...To je gorivo, ovo je nosilac kiseonika, i jedina slicnost je sto oba imaju azot i kiseonik u sebi u nekom obliku.

Molekul N2O je sastavljen od 2 atoma azota i 1 atoma kiseonika i po tezini je 36% kiseonik, za razliku od vazduha koji je po tezini, 23.6% kiseonik. Na 20c, potrebno je 52 bara pritiska da se N2O zadrzi u tecnom obliku (vise o tome zasto bas u tecnom, malo kasnije). Kriticna temperatura je 36.5c, kada postaje nemoguce drzati N2O u tecnom obliku, i tada krece da isparava - pri tome ce pritisak porasti na 73 bara. Znaci, to je kriticna temperatura, i JAKO je bitno drzati temperaturu N2O ISPOD 36.5 stepeni, ako zelite koristiti N2O u svom tecnom obliku. Pri prelasku sa 50+ bara iz tecne forme na atmosferski pritisak, pad pritiska izaziva kljucanje i sirenje N2O, pri cemu temperatura pada na oko -88c, sto je temperatura kljucanja N2O. Evo prvog razloga zasto treba drzati N2O tecnim - pored opasnosti da vam se boca, odnosno sigurnosni ventil, razleti ako je BAS dobro ugrejete te previse N2O ispari, ako je N2O vec ispario u bocu, efekat isparavanja i naglog hladjenja usisa pri izlasku iz boce, mnogo je manji. Bice kasnije reci o nekim vaznijim efektima uzimanja gasovitog, umesto tecnog N2O

Procentualno, dakle, N2O nosi vise kiseonika nego vazduh, te je dakle potrebno manje N2O nego vazduha, za istu snagu. Ovde treba imati u vidu da se ne porede babe i zabe (moje omiljeno ), dakle poredi se vazduh sa GASOVITIM N2O, i tecni N2O bi onda trebalo porediti sa TECNIM vazduhom (odnosno kiseonikom). Automatski vam je valjda jasno zasto se onda uopste koristi N2O i zasto je tako zgodan kao nacin povecanja snage, odnosno nosilac kiseonika - pa prosto, N2O je moguce cuvati na relativno malim pritiscima i sobnim temperaturama u tecnom stanju (dok je za tecni kiseonik potreban jako veliki pritisak i jako niska temoperatura. Znaci, prakticno ga je cuvati tecnog, i u toj formi ima ga u stvari, jako puno, kad se prevede u gasovito stanje. Evo malo prakticno poredjenje: u boci od oko 2.5kg ima nesto vise od 2l tecnog N2O (oko 20% je gusci od vode), sto odgovara kolicini od oko 1.320 litara gasovitog N2O na atmosferskom pritisku i 15c temperature. S obzirom da N2O ima 36% kiseonika po tezini, a vazduh ima 23.6%, N2O dakle nosi oko 52% vise kiseonika nego vazduh. 1.320 litara x 1.52 = cca. 2.000 litara. Prevod: boca od 2.5kg N2O nosi istu kolicinu kiseonika kao sto je ima u 2.000 litara vazduha, sto znaci (jako grubo racunato) da bi motor od 2.000ccm mogao da radi 40 sekundi na 6000 obrtaja koristeci SAMO bocu od 2.5kg N2O kao izvor kiseonika. Jako gruba matematika, slobodno me ispravite ako sam napravio bilo kakvu kardinalnu gresku, ali to je otprilike to. Ovo ujedno neka bude i odgovor na pitanje "koliko dugo traje boca N2O?" Eto, racunajte

2. Kako N2O daje snagu?
Da se razumemo, N2O ne povecava snagu motora u KS, vec daje obrtni moment. Ista stvar, reci cete, medjutim zna se da motor u stvari pravi obrtni moment, a da je snaga samo matematicka funkcija obrtnog momenta kroz obrtaje. To i jeste bitna stvar, N2O daje instant obrtni moment, bez cekanja da se turbina zavrti, bez visokih obrtaja, to ga i cini idealnim za popunjavanje turbo rupa, na primer. N2O daje dodatni obrtni moment omogucavajuci motoru da sagori vecu kolicinu goriva (vise o tome kako to radi nesto kasnije) na nizim obrtajima nego sto je to inace moguce u normalnom rezimu rada. Sagorevanjem vise goriva dobija se duzi period sagorevanja, odnosno veca prosecna sila kojom se klip pritiska nadole. Pri ubrizgavanju N2O u motor, N2O se raspada na azot i kiseonik, gde kiseonik omogucava dodavanje vece kolicine goriva radi postizanja vece snage, a azot sluzi kao ublazivac mehanickih opterecenja i pomaze sprecavanju detonacija.

Da bi se N2O bezbedno koristio, potrebno je dakle ubrizgati precizno odredjenu kolicinu dodatnog goriva sa precizno odredjenom kolicinom N2O. sva dodatna kolicina kiseonika unesena putem N2O, mora imati i odgovarajucu kolicinu goriva da bi se izbegao rad motora sa osiromasenom smesom, i samim tim i ostecenje motora. Pod uslovom da se ova kolicina odnosno odnos, dovoljno precizno kontrolise, sasvim je bezbedno koristiti N2O u motoru i postici ogromna povecanja snage, POD USLOVOM da vas motor to povecanje snage moze i mehanicki da podnese. Napominjem da motor moze da pukne i sa 100KS povecanja snage na BILO koji nacin, znaci ako pukne sa 100KS N2O, pukao bi i sa 100KS sa turbinom, ili bilo kojim drugim vidom dodavanja snage - jer se SVI, u principu, svode na isto.

Praktican primer: motor koji pravi 200nm momenta u rasponu od 2500-6000, ispod 2500 pravi vrlo malo. N2O je upravo najefektniji kod niskih obrtaja, jer se u motor uvek ubrizgava konstantna kolicina N2O, bez obzira na obrtaje. Logicno je dakle da ako motor prima toliku i toliku kolicinu N2O u jedinici vremena, da ce najveci efekat postojati ako motor pravi manje obrtaja u istoj jedinici vremena za konstantnu kolicinu N2O. Vise vremena da N2O napuni cilindre znaci da se dobija vise N2O po cilindru po obrtaju motora, dakle visok obrtni moment na niskim obrtajima. Naravno, sto obrtaji vise rastu, svaki cilindar dobija proporcionalno manje N2O po obrtaju, dakle kriva snage koju N2O daje opada sa porastom obrtaja, ali motor tada vec pravi solidnu snagu na visokim obrtajima i bez N2O. Upravo iz tog razloga je N2O idealan za popunjavanje turbo rupa, i nema ga poente drzati do preterano visokih obrtaja. Naravno, stvar se menja koristenjem progresivno kontrolisanih sistema, ali to je vec drugi deo price .....

3. Proces i hemija sagorevanja
Vazno je razumeti da N2O, u stvari ne gori, jer sam po sebi nije zapaljiv. N2O je oksidant, odnosno nosilac kiseonika, sto znaci da je uz njega moguce spaliti vise goriva. Procentualno, N2O nosi vise kiseonika nego vazduh, te je dakle potrebno manje N2O nego vazduha, za istu snagu, to je vec objasnjeno. Molekul N2O se, na temperaturi od oko 296c, raspada na atome kiseonika i azota, cime se povecava ukupan udeo kiseonika u cilindru, a smanjuje procentualno udeo azota. Kako i zasto? Pa prosto, N2O se ubrizgava zajedno sa vazduhom koga normalno vuce motor, tako da se obogacuje sadrzaj kiseonika a smanjuje procenat azota. Koliko N2O se ubrizga u odnosu na kolicinu vazduha zavisi od volumetrijske efikasnosti motora, vrste punjenja (atmosferac ili nadpunjenje), od vrste N2O sistema (1 dizna, direct port...), pozicioniranja brizgaljki, duzine usisa, kolicine dodatne snage...mnogo faktora. Dodavanjem vise kiseonika dodaje se vise goriva, ubrzava se stopa sagorevanja u cilindru, cime se zahteva manje pomeranje paljenja unapred za maksimalnu snagu, odnosno upravo suprotno - sto je veca snaga, potrebno je paljenje pomeriti unazad, za peak power i izbegavanje detonacija, jer previse rano paljenje ce brzo dovesti motor do detonacija. Znaci, teorija je ista kao i sa povecanjem BOOST-a na overload motorima, sto veci BOOST, to kasnije paljenje je potrebno za kontrolu detonacija i peak power.

Samim tim sto je receno da se uvodjenjem vise N2O u motor procentualno smanjuje udeo azota u smesi, koji sluzi kao "kontrolor" detonacija, jasno je da i tu postoji problem kod dodavanja velikih kolicina N2O. Sto ga vise dodate, procentualno se smanjuje udeo azota kao ublazivaca detonacija, sto dovodi do povecanja temperature, sto opet zahteva neki drugi mehanizam kontrolisanja temperature i detonacija. Generalno, kontrola detonacija I vezano s tim kontrola (oslobadjanje) od viska toplote, su glavni problemi N2O motora.

Cesto se vodi diskusija i postavlja pitanje “zasto se ne koristi cist kiseonik?”. Indirektno se iz gornjih objasnjenja takodje moze zakljuciti zasto se ne koristi cisti kiseonik, umesto N2O. Osim, ociglednih nedostataka, kao sto je problem skladistenja, problem je upravo u oslobadjanju viska toplote i kontroli detonacija. Ubrizgavanjem cistog kiseonika bez dodatnog azota (koji imate kod N2O…) brzo bi se doslo do tacke kad bi temperature sagorevanja postale previsoke, i dolazilo bi do rada sa presiromasnom smesom.

Kiseonik, kao sto je vec receno, veze vise goriva, i daje vise snage. Azot, sa druge strane, ima dvojak efekat - da ublazi mehanicke udare, i da apsorbuje i odnosi visak toplote, odnosno da pomaze sprecavanju detonacija. Glavni problem kod dodavanja snage sa N2O je sprecavanje detonacija, odnosno raspolaganje viskom toplote - sta raditi s njim i kako to kontrolisati? Pa najjednostavniji nacin je dodavanje vise goriva - vise goriva "upija" toplotu i podize limit detonacija, kao i kod svake druge metode povecanja snage, tu nema razlike. Ako se pretera sa gorivom, ne desava se nista osim sto se izgubi nesto snage, medjutim prebogacivanjem smese pomera se limit detonacija, sto opet omogucava dodavanje vece kolicine N2O Naravno, sve ima svoje granice.

Treba napomenuti i da je korektan odnos N2O i goriva 9.64:1 - sto i proizilazi iz dosadasnjih cifara. Ako je korektan odnos goriva i vazduha 14.7:1, a N2O nosi 52% vise kiseonika...matematika je jasna

4. Efekat hladjenja
Jako bitan momenat , je da se N2O skladisti u tecnom stanju, i da se u tom stanju, ako je ikako moguce, ubrizgava u motor. Osim vec navedenih prednosti skladistenja, to doprinosi, odnosno stvara, veliki efekat hladjenja kod ubrizgavanja u usis. Vec je receno da se N2O skladisti, idealno, na pritisku od oko 50bar, i temperaturi od oko 20c. Pri prelasku na atmosferski pritisak, N2O u trenutku kljuca, isparava, siri se i temperatura mu opada na oko -88c. Ako se N2O ovako ohladjen ubrizga u usis, prednosti su jasne. Dolazi do smanjenja temperature usisanog vazduha, sto ima dvojak efekat. Prvi je kontrola temperature sagorevanja i direktan uticaj na kontrolu detonacija; drugi je smanjenje zapremina koju vazduh u usisu zauzima (jer je hladniji), sto znaci da motor moze da usisa vise vazduha u jedinici vremena – kao razlika izmedju voznje leti i zimi u ambijentalnim temperaturama, na primer.

.....ovo je, nadam se, dovoljno da se razume makar teorija KAKO u stvari rade N2O sistemi, jer je puno nepotrebnog misticizma i dezinformacija upleteno oko cele te price.

E ,posto smo zadnja dva/tri dana naklonjeni prema dizelima,evo malo teorije iz te oblasti.Sobzirom da je ovo SAAB forum,vazno je napomenuti da saab NIKADA nije imao svoj dizel motor niti ga je ta opcija zanimala.S pojavom "razlicitih previranja" na trzistu automobila,s potrebama koje su kupci diktirali,a i pod rukovodstvom GM-a,saab u svoju paletu modela ubacuje tri (a kasnije i cetvrti) dizela i to :

- 2.2TiD (u tri opcije 115 ,125 ks (kod 9-5 120ks)) koji je poznat kao Opelov motor a ustvari nije nego je Magna Steyr-ov

- 1.9TiD (u varijantama 120,150 i 180ks kod TTiD-a) koji je poznat kao Fiat/Alfa motor sto i jeste

- 3.0 V6TiD (u varujanti 175ks) koji je poznat kao Isuzu motor sto i jeste

i u periodu od 2010 u 9-5NG ide
- 2.0TiD ( u varijanti 160 i 190ks kod 2.0TTiD-a) koji je poznat kao motor GM grupacije sto i jeste



Dakle idemo u pricu:
Vizionar svog vremena - Robert Bosch

Kada povucete paralelu izmedju dva tipa motora (benzin-dizel), verovatno cete zakljuciti da izmedju njih nema nekih vecih razlika.Osnovni koncept rada se u potpunosti podudara. I dizel, kao i benzinac, ima blok motora, u kojem se nalaze cilindri, sve to pokriva glava motora koja sadrži usisne i izduvne ventile, koji su povezani i simultano rade uz pomoc bregaste osovine. Na kraju, citav taj rotirajuci sklop je povezan sa transmisijom (menjacem), koja prenosi snagu ka tockovima preko diferencijala. Dakle, osnovni sklop i konfiguracija ova dva agregata je prilicno slicna, ali razliku cini nacin na koji, ustvari, dolazi do rada osnovnih delova unutar motora. Konkretno, nacin na koji dolazi do potrebne eksplozije unutar cilindara je u potpunosti drugaciji.
Kod benzinskih agregata, do eksplozije dolazi elektricnim putem – paljenjem smeše vazduha i benzina pomocu svecica. Ako pricamo o cetvorotaktnoj mašini (koja je jedina danas prisutna), svecica ce u trecem >taktu<, to jest u fazi SAGOREVANJA, da upali smešu i tako pokrene klip unutar cilindra nadole. Kod dizela takodje imamo dvotaktne i mnogo cešce cetvorotaktne mašine, ali zato nemamo svecice! Nedostatak svecica dizel motor kompenzuje specificnim karakteristikama dizel goriva, kojeg varnica ne može da upali, ali kombinacija visokog pritiska i vrelog vazduha itekako može. Upravo ovim možemo objasniti veoma visok kompresioni odnos (od 18:1 do cak 25:1) unutar dizel-motora, u odnosu na benzince (od 7,5:1 do 12,5:1). U drugoj, KOMPRESIONOJ fazi dolazi do sabijanja gornjeg dela klipa i glave motora, gde se nalaze ventili (koji su u ovom trenutku zatvoreni) i ubrizgivac goriva. Tako nastaje manji, zatvoreni volumen unutar cilindra (koji klip i deo glave motora obrazuju), u kojem temperatura vazduha dostiže skoro 900 stepeni Celzijusa, a pritisak nivo od cak 1600-2000 bara. To je i više nego dovoljno da se dizel gorivo, koje se u tom trenutku ubrizgava u formiranu komoru, zapali i tako nacini potrebnu eksploziju. Ostatak procesa se odvija na identican nacin kao kod benzinskog motora – klip, logicno, ide nadole i tako pokrece citav sklop ka transmisiji, dok se gasovi, koji su ostali u cilindru kao nus-produkt ove eksplozije, kroz izduvne ventile izbacuju napolje kroz granu auspuha. Dakle, razlika je iskljucivo u nacinu paljenja dizela (ne smeše goriva i vazduha!) unutar cilindra. Sve ostalo cine stvari koje su promenjene usled ovakve, drugacije koncepcije rada i one se tek minimalno razlikuju. Na primer, kako nam kod dizel-mašine ne treba smeša vazduha i benzina, koja se kod benzinskih motora pravi ili putem karburatora ili direktnim mešanjem i zajednickim ubrizgavanjem (>injection<), dovod samog vazduha u motor (kroz otvor usisnih ventila) je manje važan od dovoda goriva. Iz tog razloga, pedalom gasa ne regulišemo ugao otvaranja >leptira< (koji kod dizela i ne postoji) koji pušta vazduh u motor, vec iskljucivo samo kolicinu dizel-goriva koja ce biti isporucena u datom trenutku. Protok vazduha je manje-više slobodan. Dizel-gorivo se u sam cilindar ubrizgava putem specijalnih ubrizgivaca (>injector<), koji su ustvari jedan od najsloženijih, ali i najznacajnijih delova dizel agregata. Oni se nalaze u glavi motora, po jedan iznad svakog cilindra, i zaduženi su za precizno ubrizgavanje goriva u svaki od cilindara.
Ovo je krucijalna stvar – jedna od dve najvažnije stavke koje u velikoj meri odvajaju starije i modernije dizele.
Pored velikog napretka u koncepciji i samoj izradi ovih ubrizgivaca, veliki razvitak ovog tipa motora poslednjih godina je uslovljen i velikom primenom elektronike. Bez odredjenog broja mikroprocesora i senzora, kao i samog glavnog kompjutera (ECU), moderan common-rail dizelaš ne može da funkcioniše.
Ali, krenimo redom. .......Od cega je sve pocelo i koji su sve tipovi dizel-agregata do sada primenjivani u automobilskoj industriji?

Vec smo spomenuli podelu ovih agregata na dvotaktne i cetvorotaktne.
To je, u neku ruku, osnovna podela, ali ne i najadekvatnija, jer su dvotaktni motori vec odavno odbaceni, barem što se automobilske primene tice.
Dizel motori sa dva takta nalaze primeru u pokretanju veoma velikih stvari. Tako danas imamo najsnažniji dizel-agregat – Wartsila-Sulzer oznake RTA96-C. Ova kompanija proizvodi motore ove kategorije od 6 do 14 cilindara u jednoj liniji i najcešca primena im je pokretanje velikih prekookeansih brodova. Najveci model sa cetrnaest cilindara je dugacak preko 27 i širok preko 13 metara, ima ukupnu zapreminu od 25.480 litara i maksimalnu snagu od 108.920 KS! Ukupna težina je negde oko 2300 tona, sama radilica je preko 300, dok je potrošnja pri maksimalnom opterecenju na nivou od 7.500 litara dizela po jednom satu!

Sa druge strane, dizeli cetvorotaktnog tipa su, dakle, vec odavno u primeni i njih delimo na one sa direktnim i one sa indirektnim ubrizgavanjem goriva u cilindre. Indirektni sistemi takodje danas spadaju medju starije tehnologije, ali je upravo ovaj sistem doprineo prvoj vecoj popularnosti primene dizela u putnickim automobilima.
Jedan od najpoznatijih automobila koji je imao ovakav agregat jeste Volkswagen Golf prve generacije .
Model 1,5 D sa indirektnim ubrizgavanjem goriva je bio prvi mali kompakt automobil koji je doživeo opštu popularnost na svetskom tržištu. Sa mizernih 48 KS iz nepunih 1,5 litara radne zapremine, nije obecavao znacajnije performanse, ali je bio izuzetno štedljiv i veoma pouzdan. Ovakvi modeli se i dan danas voze kod nas, a proizvodnja 1,5 D modela je pocela još sredinom sedamdesetih godina prošlog veka. Motor ovog Golfa nije imao klasicne ubrizgivace, vec je koristio pretkomoru u kojoj se zapravo dešavalo ubrizgavanje goriva, koje bi se dalje >pripremljeno< ubacivalo u glavnu komoru (cilindar) zajedno sa vrelim vazduhom. Karakteristika ovakvih motora su bile vrlo slabe performanse, ali je u to vreme bilo vrlo pozitivno to što se nivo buke bitno smanjio. Za današnje pojmove, to je i smešno i ne bi sigurno spadalo medju vrline.
Sa druge strane, motori sa direktnim ubrizgavanjem danas cine apsolutnu vecinu ponude dizel automobila na tržištu. Medju ovim agregatima se takodje izdvaja nekoliko razlicitih tipova – klasicno, >singl< i common-rail direktno ubrizgavanje.
Ono što je zajednicko za sve tipove dizelaša sa direktnim ubrizgavanjem goriva jeste ubrizgivac, koji je direktno postavljen na glavi motora, iznad svakog cilindra po jedan. Razlike izmedju gore nabrojanih varijanti cine oblik i tehnologija samog ubrizgivaca, nacin dopremanja dizel-goriva i lokacija pumpe zadužene za stvaranje pritiska pod kojim se gorivo ubrizgava u komoru (cilindar). Kod klasicnog, prvog modela direktnog ubrizgavanja, sistem je najjednostavniji, ali i najmanje efikasan. Ovi motori su obeležili kraj osamdesetih i pocetak devedesetih godina i predstavljaju drugu veliku fazu u razvitku dizel-agregata namenjeni putnickim vozilima. Princip je vrlo jednostavan i sastoji se, pre svega, od sistema dovoda goriva, to jest creva, koje gorivo iz samog rezervoara klasicnom pumpom dovodi do agregata. Zapravo, dovodi ga do sledece pumpe koja je dalje zadužena da napravi potreban pritisak za pravilno ubrizgavanje dizela u komoru. Dakle, iz jedne pumpe se dalje racvaju odvodi goriva pod pritiskom, i to u onom broju koliko odredjeni motor ima cilindara. Za motore sa cetiri cilindra – jedna pumpa visokog pritiska i cetiri odvoda goriva ka cilindrima. Svaki od tih odvoda je, naravno, povezan sa ubrizgivacem (>injector<) iznad cilindra, putem kojeg dizel-gorivo dospeva u komoru. E sad, veliki uticaj elektronike i mikroprocerske kontrole citavog sistema se najbolje ogleda u ovom slucaju. Naime, dizelaši su oduvek bili veoma pouzdani, ali se cesto nakon duže eksploatacije dešava da njihov rad, takt motora, bude poremecen. Ti poremecaji su najviše prouzrokovani mehanicki kontrolisanim radom spomenutih ubrizgivaca.
Vec smo rekli da oni rade pod veoma visokim pritiskom koji im obezbedjuje posebna pumpa – to znaci da je njihov rad vrlo precizan, brz i da od pravilnog tajminga ubrizgavanja goriva dosta toga zavisi. Mehanicki kontrolisan rad, koji je bio karakteristican za ovakve agregate sve do pojave elektronskog sistema sa ECU-om, nije uspevao da stalno bude savršeno naštimovan. Dizeli su, inace, mnogo snažnije konstrukcije od benzinaca; dosta su teži ali i mnogo izdržljiviji. Iz toga proizilazi da je njihov fizicki kvar mnogo teže prouzrokovati nego kod benzinskih agregata, uglavnom zbog cinjenice da dizel-motor mora da se efikasno izbori sa visokim stepenom kompresije unutar bloka (citaj: konstantno visok pritisak i visoke temperature). Poremecaji koji su se vremenom javili na starijem dizel agregatu verovatno nece dovesti do nekih velikih kvarova, ali ce se javiti veca potrošnja goriva, manjak snage i gust, crni dim iz auspuha. Ako se dizel-gorivo ne sagori na pravi nacin, dakle u komori odmah nakon KOMPRESIONE faze, po pravilu ce uvek doci do ovakvog nepravilnog rada celog motora. Najcešce je problem, kao što smo vec spomenuli, u ubrizgivacu koji, zbog neuskladjenog rada mehanickog sistema kontrole, ne ubacuje gorivo u cilindar u pravom trenutku! Dakle, ubrizgavanje može da kasni (ili porani) koju milisekundu i tako sagori van formirane komore ili cak ubaci više goriva nego što je u trenutku bilo potrebno. Sada je vrlo lako i logicno objasniti sve one probleme koji su gore navedeni – veca je potrošnja goriva iz razloga što se gorivo sagori van komore i samim tim nema uticaj na pokretanje klipa unutar cilindra; manjak snage zato što ubrizgivac ne ubaci citavu kolicinu goriva namenjenu komori, vec to cini i van nje – manje goriva znaci i manje snage; i na kraju crni dim predstavlja rezultat upravo ovakvog nepravilnog sagorevanja dizela van komore. Sa pojavom elektronskog sistema kontrole ovog procesa (zamenio mehanicki), ovakvi kvarovi su mnogo redji i manjeg efekta. Klasicni koncept dizela sa direktnim ubrizgavanjem je, kroz svoju istoriju, koristio i jedan i drugi vid kontrole, pa je tako vrlo lako povuci paralelu i videti koliko se elektricni pokazao boljim.

Za razliku od klasicnog sistema, >singl< princip direktnog ubrizgavanja je doneo još neka poboljšanja u radu agregata ovog dizel-tipa. Ovaj sistem se pojavio mnogo pre najsavremenijeg common-rail-a, ali se i dan danas koristi, gotovo sa identicnom efikašnošcu kao i spomenuti. Možda najveci argument koji mogu izneti jeste taj da je upravo ovaj tip motora proslavio Volkswagen-ov koncept TDI (>Turbo Direct Injection<) motora. >Turbo< je sada vec odavno prihvacen termin kod dizelaša u automobilima – to je bio (i dan danas je) najefikasniji nacin za povecanje ukupne snage i obrtnog momenta dizel agregata. Generalni problem obicnog, atmosferskog dizela jesu slab autput i slabe performanse. Rekli smo da su dizeli vrlo robusne i rezistentne mašine, na koje apsolutno nije bio nikakav problem nadograditi turbo-kompresor. Kao što vec i govorili u prethodnim tekstovima, turbo-kompresor se nalazi na pocetku izduvne grane i samu turbinu (koja pospešuje ubacvanje vazduha ka motoru) pokrece dim koji dolazi iz cilindara motora. Za ovakav tip motora to je daleko od bilo kakvog napora, a boljitak je i više nego primetan! Pored spomenutog kompresora, još je bolja varijanta ako je u sistemu prisutan i >intercooler<, koji hladi vazduh posle izlaska iz kompresora. Tako ohladjen, on zadržava svoj visok nivo pritiska, ali se i širi, što doprinosi vecoj kolicini vazduha ka usisnom ventilu. Više vazduha >traži< i više goriva, pa odatle i veca snaga agregata. Tako je npr. prethodni VW Golf IV imao TDI motor od 1,9 litara, sa turbo-kompresorom i snagom od 115 KS. Isti taj motor sa dodatim interkulerom je raspolagao sa 130 KS (Audi A4, Skoda Fabia RS itd.). Beneficije su lako vidljive, zar ne? Medjutim, ovaj princip sa kompresorom i interkulerom je vec vidjen i na prethodno objašnjenom tipu klasišnih dizela sa direktnim ubrizgavanjem (npr. Audi 80/Golf II sa 1,6 TD agregatom). U cemu je onda ovde novina u odnosu na prethodni tip? Novina je u novoj postavci sistema dovoda goriva. Više nemamo samo jednu pumpu koja se brine za rad svih ubrizgivaca – sada svaki >injector< ima na sebi >nakalemljenu< jednu manju pumpu. I tako za svaki od cilindara. Glavni boljitak ovog sistema jeste u mnogo višem nivou pritiska koji se javlja prilikom ubrizgavanja. Tako se smanjuje fluktuacija pritiska, koja je ranije bila izražena usled distance koje je gorivo ipak trebalo da predje od pumpe do cilindara. Ako su kod klasicnog tipa vrednosti pritiska prilikom ubrizgavanja bile negde izmedju 150 i 400 bara (2210 i 5880 psi), kod novijeg, >singl< tipa one iznose vec negde oko 800-1000 bara (11.800-14.700 psi), dok najnoviji agregati TDI >singl< tipa (nem. >pump-duese<) znacajno prelaze ove cifre! To nas logicno upucuje na cinjenicu da sa ovim vecim pritiskom u ubrizgivacu imamo i vecu preciznost, mogucnost reakcije i samu brzinu ubrizgavanja goriva u komoru. Ovo sve je dovelo i do promena samog >injector<-a, koji je sada dosta složeniji, pa podržava i funkciju ubrizgavanja u dva nivoa. To znaci da se u okviru jednog takta, to jest u okviru jedne faze SAGOREVANJA gorivo može ubaciti u komoru i do dva puta. Ovo je jedna od najvažnijih stvari koja je postignuta u novijoj istoriji dizelaša. Zahvaljujuci ovoj mogucnosti, dizeli su sada mnogo elasticniji, snažniji i mnogo, mnogo tiši u radu. Sa prvim laganim i drugim potpunim ubrizgavanjem dizel-goriva u okviru jednog takta, postiže se više (manjih) eksplozija u jednoj revoluciji klipa, što je rezultat vece snage i tišeg rada. Na prethodnim tipovima dizel agregata smo upamtili onaj cuveni zvuk, koji je ustvari bio rezultat vrlo izraženih i snažnih eksplozija pod relativno visokim pritiskom unutar motora. Kod TDI motora (>singl< sistema) sada imamo više manjih eksplozija, koje su znatno tiše ali cešce, pa odatle nije teško zakljuciti odakle novijim dizelima više snage i takva kultivisanost u radu. Volkswagen je forsirao ovaj patentirani princip rada vec dugi niz godina i upravo on je jedan od glavnih krivaca ogromne popularizacije dizel automobila na evropskom tlu. Zapravo, više kompanija Bosch, kao idejni tvorac sistema… Ipak, danas se pojavljuju znacajno moderniji tipovi dizel agregata, pa je VW od 2007. godine u potpunosti odbacio >singl< sistem direktnog ubrizgavanja, do sada znan kao TDI >pump-duese<(pumpa-dizna).

DA NE DODJE DO ZABUNE - PRIMER Volkswagen UZIMAM KAO SVIMA POZNAT I RAZUMLJIV ...ipak smo u Srbiji

Naravno, ovaj sistem ce biti zamenjen ultra-popularnom i modernom common-rail tehnologijom! Ova vrsta direktnog ubrizgavanja je došla kao logican odgovor na sve strožije EURO norme o izduvnim gasovima. Medjutim, common-rail nije baš toliko nova tehnologija. Njen koncept je zacet još u šezdesetim godinama prošlog veka, dok je prva šira upotreba istog zapocela pre nekih desetak godina. Od tada pa do danas, svet je video tri generacije ovog najsavršenijeg dizel agregata. Najsavršenijeg, iz prostog razloga što je sistem dovoda goriva u cilindre u potpunosti usavršen. Reklo bi se da je za to najzaslužnija elektronika, koja je kod ovih sistema dovedena na jedan izuzetno visok nivo složenosti, broja zavisnih faktora i operacija u sekundi. Za razliku od svih ostalih sistema direktnog ubrizgavanja kod dizel motora, ovaj konkretno koristi jednu istu cev pod visokim pritiskom (engl. >rail<), koja gorivom snabdeva sve cilindre istovremeno. Ugradjena je vrlo snažna pumpa koja je bila zadužena za spomenutu distribuciju, tako da maltene nije ni bilo bitno gde ce se i koliko daleko ona nalaziti od samih ubrizgivaca. O njenoj snazi najbolje govore podaci o pritisku sa kojim common-rail >injector< barata – od nekih pocetnih 1300 bara (19.150 psi) prve generacije (1997. godina, Alfa Romeo JTD i Mercedes-Benz CDI) pa sve do maksimalnih 2000+ bara (29.400+ psi) kod aktuelnih modela! Naravno, napravljen je pomak i u samom cinu ubrizgavanja. Sada >injector<-i, koji su danas vrlo skupi za opravku i zamenu upravo zbog svoje složenosti i apliciranih materijala, mogu da izdrže i ovako visok nivo pritiska i imaju mogucnost do cak tri ubrizgavanja u okviru jednog takta. Ponovo ponavljam kako ovaj pomak doprinosi boljim performansama, mirnijim radom, ali i manjom potrošnjom goriva! Zapravo, potrošnja je najviše uslovljena cinjenicom da citavim common-rail sistemom u potpunosti upravlja kompjuter, koji u svakom trenutku tacno proracunava preciznu kolicinu goriva koja ce biti ubrizgana. Imajuci u vidu vrlo precizne ubrizgivace, ciji se precnik vrha sada bukvalno meri mikronima, nema goriva koje ostane neiskorišceno na bilo koji nacin. Medjutim, ovde prica postaje komplikovana za naše uslove. Naime, u Srbiji nemamo ni približno potreban kvalitet dizel-goriva (iako clan Kd misli drugacije) koji bi maksimalno iskoristio sve mogucnosti najnovijih mašina sadasnje generacije common-rail-a.Upravo iz ovog razloga, na primer, Tojota na našem tržištu svojevremeno nije nudila najsnažniji model D-4D Korole Verso, odnosno Avenzisa sa 2,2 litra radne zapremine i 177 KS. Ovo nije usamljen primer, bilo ih je još dosta.....
Jednostavno, jedan od najvažnijih uslova pravilnog rada ovakvog tipa motora jeste kvalitetan dizel, sa što više >cetana< (nešto slicno >oktanima< kojima rangiramo kvalitet benzinskog goriva). Ali da se vratimo na pricu o common-rail-u… Treca generacija ovog sistema donosi mnogo više novina nego što su to ucinile prethodne. Naravno, princip je još uvek isti, ali je velika razlika u ubrizgivacu. Njegov vrh se sada, za razliku od prethodnih magnetskih plocica, sastoji iz nekoliko stotina vrlo sitnih >piezo< kristala [link_open=http://www.dodaj.rs/f/2P/R7/vXeIeNX/commoninj.jpg]KLIK[/link_open], cija je glavna karakteristika brzo širenje pri protoku elektricne energije. Zahvaljujuci njima, kontrola protoka goriva nikad nije bila preciznija i lakša. Ako na to nadovežemo i visok pritisak common-rail sistema, dobijamo efikasnu kombinaciju koja doprinosi, pre svega, izuzetno snažnim, novijim dizel common-ninja-agregatima .
Pored ovih novih ubrizgivaca, zbog EURO 4 (ali i EURO 5) normi o izduvnim gasovima, najnoviji sistemi su morali da poseduju i specijalni partikularni filter.
Pricali smo negde o trendu poskupljivanja dizel automobila, pa tako dobar deo tih zasluga upravo pripada ovom filteru. On je specifican jer bukvalno >upija< sve nepoželjne hemijske sastave izduvnih gasova, koji se kasnije sami razgradjuju. Treba reci da je dizel vrlo ekološki nastrojen tip motora kada je u pitanju emisija CO2 štetnih gasova, medjutim problem je i dan danas zbog izraženijeg ispuštanja nitro oksid i njemu slicnih gasova. Odatle i tolika potreba za ovim novim filterom, koji ne zahteva buducu zamenu ili bilo kakvo održavanje, ali ce Vas u startu sigurno koštati nekoliko dodatnih hiljada evra! Naravno, to nikako ne umanjuje pozitivnu sliku o novim common-rail motorima, koji ipak imaju više prednosti nego mana.

Postoji odredjen broj predrasuda koji ljudi zadržavaju znajuci starije tipove dizelaša. Sa modernim, common-rail agregatom necete npr. imati nikakvih problema prilikom startovanja zimi, pri niskim temperaturama, dok su raniji modeli obavezno posedovali posebne grejace sistema pre paljenja. Rad mu je uvek identican – nema nikakvih perioda >zagrejavanja< ili bilo šta tome slicno. Zvuk izražen u dB je danas na nivou benzinskih agregata, pa cak i niži kod nekih modela. O potrošnji je izlišno i govoriti – otprilike na nivou 60% od potrošnje ekvivalentnog benzinskog agregata! Zahvaljujuci turbo-kompresorima razlicitih tipova, i snažniji su od benzinaca, ali samo u rangu do dva litra zapremine motora. Generalno, oni su masivniji, robusniji i, gledajuci atmosferske modele, potrebna je mnogo veca zapremina da bi se po snazi pariralo adekvatnom benzinskom motoru. Zato je i režim obrtaja dizela mnogo niži (maksimani obrtni momenat vec ispod 2000 obrtaja), što nas konacno ipak dovodi do cinjenice da se dizeli generalno teže (fizicki) kvare. Realno, TDI ce sigurno preci više kilometara od bilo kakvog ekvivalentnog benzinca, mada se u slucaju sa najnovijim common-rail tipovima ipak treba zapitati. Oni operišu sa vrlo velikim pritiskom i mnogo složenijom elektronikom, a još ako uvedemo trecu dimenziju u vidu našeg lošijeg dizel-goriva…...

Dalje, krase ih sjajna medjuubrzanja (ubrzanja u višem stepenu prenosa), ali zbog vrlo ogranicenog ranga obrtaja ceste su promene brzina, što na kraju >rasipa< mogucnost snažnog ubrzanja >od nule<. Glavna mana svih dizelaša, a posebno ovih novijih, jeste svakako njihova cena, odnosno isplativost kupovine. Takodje, zvuk dizel motora koliko god da je tih, još uvek ne može da bude u onoj meri >prijatan< kao kod benzinskih agragata. Ukupno gledano, dizel svakako nije motor buducnosti, ali je trenutno u apsolutnom zenitu interesovanja javnosti, sve prouzrokovano sa par revolucionarnih pronalazaka firme Bosch. Ubrizgavanje goriva brzinom od 2400 km/h, za manje od 1,5 milisekundi, minimalne zapremine od 1 kubnog milimetra. To su sve podaci najmodernijih dizel-mašina od kojih, svakako, zastaje dah.



1924. godine prvi serijski proizvedeni kamion na dizel

Danas Bosch prodaje više od milion sistema common rail u Indiji i Kini zajedno.

Kod piezoelektričnih brizgaljki koje u jednom radnom taktu izvode do osam ubrizgavanja, vrijeme ubrizgavanja sada je manje od milisekunde, pa se ubrizgavanje odvija pri brzini dvaput većoj od brzine zvuka.

2.0TiD mislim da je razvio VM Motori, ali ne mogu da nadjem nigde pouzdanu informaciju

....a i nije nam taj [link_open=http://www.dodaj.rs/f/2R/ih/1KaNSwQo/screenshot419.png]KLIK[/link_open] interesantan

1921. Početna testiranja ubrizgavanja dizela s Boschovom pumpom za podmazivanje
1922. Službeni početak razvoja tehnologije za ubrizgavanje dizela
1923. Prvi prototipovi pumpi za ubrizgavanje dizela
1927. Serijska proizvodnja injektorskih pumpi i mlaznica za privredna vozila
1930. Desethiljadita pumpa za ubrizgavanje dizela
1931. Regulator za injektorske pumpe
1934. Pneumatski regulator injektorske pumpe
1934. Stohiljadita pumpa za ubrizgavanje dizela
1936. Početak korištenja sistema za ubrizgavanje dizela u putničkim automobilima
1950. Milionita pumpa za ubrizgavanje dizela
1960. Prva razvodna pumpa VM
1975. Razvodna pumpa VE
1986. Elektronsko upravljanje dizelom EDC za razvodne pumpe
1987. Elektronsko upravljanje dizelom EDC za linijske pumpe
1989. Aksijalna klipna razvodna pumpa VP37 za direktno ubrizgavanje u putničkim automobilima
1996. Radijalna klipna razvodna pumpa VP44
1997. Početak serijske proizvodnje pumpe visokog pritiska CP1 u it. - Bari; Početak proizvodnje injektora CRI1
u nemačkom Bambergu - pritisak ubrizgavanja do 1.350 bara
1998. Pumpa-brizgaljka za putničke automobile
1998. Bosch i Fiat dobili nagradu “Paul-Pietsch“ za tehničku inovaciju, odnosno za sistem common rail
1999. Proizveden milioniti sistem common rail
2001. Druga generacija common raila za putničke automobile - pritisak ubrizgavanja do 1.600 bara
2001. Proizvodnja komponenti za common rail u Charlestonu u SAD-u
2002. Proizveden desetmilioniti sistem common rail
2003. Common rail za putničke automobile, treća generacija s piezoelektričnim injektorima; pritisak ubrizgavanja do 1.800 bara
2005. Nemačka nagrada za budućnost uručena za razvoj piezoelektričnih injektora za sisteme ubrizgavanja dizela
2005. Početak proizvodnje komponenti za common rail u indijskom Nashiku
2006. Dizel motori dosegli tržišni udeo od preko 50% u zapadnoj Europi
2006. Audi R10 TDI i Boschovom tehnologijom ubrizgavanja pobedio na trci Le Mans. Nove poede na trci LeMans u 2007., 2008. i 2010. godini
2007. Bosch proizveo prvi sistem ubrizgavanja na svetu koji postiže 2.000 bara
2008. Boschov sistem Denoxtronic za obradu izduvnih gasova u putničkim automobilima na dizel, dodeljena nagrada
“Öko-Globe“ u kategoriji “Inovacija dobavljača“
2008. PSA Peugeot Citroën i Robert Bosch GmbH zaključili ugovor o strateškom partnerstvu za razvoj dizel hibridne tehnologije
2009. Bosch proizveo 50 miliona sistema common rail
2009. Prva vozila sa motorima koji zadovoljavaju norme Euro 6 na tržištu koriste čisti dizel (pet godina pre obveznog standarda Euro 6)
2011. PSA Peugeot Citroën počeo serijsku proizvodnju prvog dizel hibrida opremljenog Boschevom tehnologijom 08.03.2011