Ненад Весић: Хибридни аутомобили – Одбачени концепт

Власти Париза већ спроводе одлуку да је паркирање три пута скупље за возила која имају више од 1600 кг, а пре десет година, влада Француске је предлагала забрану употребе возила масе веће од 1700 кг, али се испречила Европска комисија.

ненад весић
Фото: Shutterstock

Виторио Гидела, тадашњи руководилац развоја у Фијату, изјавио је 1986. године, да будућност аутомобила не одређују конструктори, него политичари и менаџери. Упркос општеприхваћеном мишљењу, аутомобили нису технолошка претходница, него су луксузна роба, при чему је приоритет дат профиту у односу на поузданост и трајност. Правце развоја бензинских аутомобилских мотора, предложила су почетком 21. века, петорица немачких универзитетских професора, Пишингер, Меркер, Шварц, Штиш и Ото.

Пишингер је са својим сарадницима на Универзитету у Дармштату установио експериментално, да се најбоља ефикасност остварује, ако је радна запремина једног цилиндра 500 центиметара кубних. Остала четворица су такође тестирањима и мерењима, дошли до сазнања, да је мотор који има максимални притисак на чело клипа од 11,4 бара, ефикаснији за 6% од покретача који остварује максимални притисак на чело клипа од 25 бара. Закључак је био, да би бензински мотор будућности требало да има пречник цилиндра од 84 милиметра, ход клипа од 90 мм, максимални притисак на чело клипа од 11,4 бара, директно убризгавање горива под притиском од 500 бара и степен компресије од 14,7:1.

Тако би, на пример, мотор са четири цилиндра и радном запремином од 2 литра, развијао 142 коњске снаге на 5500 о/мин и 181 њутн метар на 3000 о/мин , а мотор са осам цилиндара и радном запремином од 4 литра имао би максимуме од 258 коњских снага на 5000 о/мин и 362 њутн метра на 3000 о/мин. Али, купце привлачи раскош. У једној лимузини сегмента Ф, налази се 200 електромотора, који покрећу седишта, прозорска стакла, кров, врата, пртљажник, засторе, па чак увијају, спајају и раздвајају стабилизаторе огибљења, да би се добила што боља удобност. Неизоставни су постали и компресори ваздушних опруга огибљења, затим, масажери, вентилатори и грејачи у седиштима и сви ти склопови су утицали на повећање масе возила. Седан дужине од 4,7 метара има масу већу од 1700 кг, а луксузне лимузине и теренци дужине од преко 5 метара, премашују две и по тоне. Зато су неопходни мотори са великим обртним моментом. Али, мотор са 12 цилиндара од 7 литара радне запремине, био би прескуп.

Турбо-пуњачи су одабрани, јер сабијају ваздух под високим притиском, а већа количина кисеоника омогућава да сагори већа количина бензина или дизела и тако се надокнађује мањак радне запремине и добијају се чак и већа снага и обртни момент. На пример, захваљујући турбо-пуњачу, бензински мотор од два литра радне запремине развија 300 коњских снага и 400 њутн метара и јачи је од атмосферског мотора од 4 литра, при чему је и јефтинији за 60%, али и загађује околину за 6% више. Примена хибридног погона није оправдана у пракси. Према наводима Аудија, може да допринесе смањивању потрошње код бензинских покретача за 0,74 литра на 100 км, али само у градовима, где постоји потреба за честим кочењима због гужви. На ауто-путу, због веће масе возила и потрошња је већа. Мања маса возила за 95 кг донела би мању потрошњу горива у истој мери као и хибридни погон.

ненад весић
Дијаграм наведених података

Замисао о примени хибридног погона, настала је у мегалополисима, у којима се вози по систему крени-стани. Принцип је да при честим кочењима, може да буде произведена електрична енергија, која би била акумулирана у акумулаторима. Отуда и име, акумулатор, за разлику од батерија, које не могу да се пуне. Касније се та произведена електрична енергија користи за напајање електромотора, који ради уместо или истовремено са бензинским покретачем. Дизел мотори су ефикаснији од бензинских за 20% и циљ је био да се хибридним погоном та разлика смањи или достигне. Али, ако нема кочења, онда се и не производи електрична енергија, а други акумулатор и електромотор повећавају масу за 200 кг, што значи повећање потрошње за 1,5 литара на 100 км. Амерички универзитети су установили тестирањима, да најбољи бензински мотори имају ефикасност од 28,4%, што значи да се од 34,5 мегаџула енергије, колико садржи један литар бензина, добије на коленастом вратилу рад од 9,83 мегаџула. На основу тестирања, обављених на немачким универзитетима, ефикасност бензинског мотора је 43% на 2500 о/мин, при притиску на чело клипа од 10 бара, а ако је притисак на чело клипа 12 бара при 5000 о/мин, ефикасност је 26%. Да би се добио већи притисак на чело клипа и даље већи обртни момент, неопходно је да се убризга већа количина бензина. Али, у таквим случајевима, остаје већи проценат несагорелих угљоводоника. Да би био извршен рад од 1квч или 3,6 мегаџула, при притиску од 10 бара на чело клипа, потроши се 241 грам бензина, ако је притисак на чело клипа 12 бара, потроши се 400 грама да би био извршен рад од 1 киловат-часа или 3,6 мегаџула на коленастом вратилу, то јест радилици. Ако је притисак на чело клипа 25 бара, потрошња је 540 грама бензина по киловат-часу извршеног рада.

Утицај на потрошњу и самим тим и на емисију штетних гасова и загађење околине, имају и коефицијент отпора ваздуха и површина попречног пресека возила, и зато теренци троше за око 30% више од лимузина или купеа, са истом техничком основом, то јест истим мотором и мењачем. Каросерија од алуминијума је лакша од челичне за 150 кг и допринела би у већој мери снижавању потрошње горива и додатно, заштити околине, него хибридни погон, али зато што повећава цену и смањује зараду, присутна је углавном на возилима која коштају више од 200 000 евра.

Власти Париза већ спроводе одлуку да је паркирање три пута скупље за возила која имају више од 1600 кг, а пре десет година, влада Француске је предлагала забрану употребе возила масе веће од 1700 кг, али се испречила Европска комисија.

Концепт аутомобила мање масе, са ефикаснијим покретачима није ни разматран у СР Немачкој, иако су предлагачи били утицајни људи. Кристијан Шварц ради у Беемвеу, Франк Ото у Мерцедесу, а Гунар Штиш у компанији МТУ, која испоручује моторе за тенк „леопард“. Као и увек, при одлучивању, превагнуо је профит.

Примери:

1. Редни четвороцилиндраш, 1995 центиметара кубних, 142 коњске снаге на 5500 о/мин, 181 њутн метар на 3000 о/мин.

2. Редни шестоцилиндраш, 2992 центиметра кубна, 212 коњских снага 5500 о/мин, 271 њутн метар на 3000 о/мин.

3. V8, 3990 центиметара кубних, 258 коњских снага на 5000 о/мин и 362 њутн метра на 3000 о/мин.

4. V12, 5985 центиметара кубних, 387 коњских снага на 5000 о/мин и 543 њутн метра на 3000 о/мин.

5. Р4 од 1,598 л, пречника од 84 мм и хода од 72 мм,. Максимуми би били 112 коњских снага на 5500 о/мин и 140 њутн метара на 3000 о/мин