Ovaj tekst æu zapoèeti subjektnivnim stavovima i vrlo pristrasno. Naime, ovih dana (meseci, godina...) na komercijalnom automobilskom tržištu prosto vladaju dizel agregati. Na brzaka su se poslednjih godina smenjivale razlièite generacije dizelaša sa direktnim ubrizgavanjem goriva, da bi se danas došlo do gotovo savršenog sistema >common-rail<-a. On u domen dizel motora uvodi èak i izrazite sportske karakteristike. A to dizel, složiæete se, nikada nije imao. Meðutim, sva predviðanja eminentnih struènjaka iz oblasti se gotovo u potpunosti slažu da æe popularnost dizela dostiæi svoju kulminaciju tokom ove i sledeæe godine. Nakon toga, pre svega zbog sve veæih troškova izrade i njene komplikovanosti, doæi æe do pada prodaje i same potražnje. A tada æe svi shvatiti zašto Otto-ov princip unutrašnjeg sagorevanja živi i traje veæ više od jednog èitavog veka sa konstantnom popularnošæu i zastupljenošæu. Motori sa takvom tradicijom su se na tržištu javljali u velikom broju tehnoloških izvedbi, a mi smo do sada prièali o dve možda i najpoznatije. U pitanju su agregati klasiène koncepcije sa èetiri takta, koji danas èine preko 90% svih benzinskih motora u automobilima širom sveta, kao i zanimljive Wankel-rotirajuæe mašine. Dokazivajuæi velièinu benzinaca, danas æe biti reèi o još tri zanimljiva koncepta koji su doživeli, ili æe tek doživeti svetsku slavu. Sigurno ste èuli za barem neki od njih - HEMI, SVC (>Saab Variable Compression<) i Hybrid sistemi.



Poèinjemo sa motorom èija je koncepcija danas, u okviru spomenuta tri sistema, svakako najpoznatija. Prava legenda i èista ekskluziva - naziv >HEMI< je oduvek bio rezervisan za najsnažnije motore jednog odreðenog ranga automobila. Najèešæe sportskog ranga... Preskup za izradu, ali u potpunosti specifièan u vožnji. Velika potrošnja benzina, ali fenomenalan zvuk koji Vas uvek tera da ponovo pritisnete papuèicu gasa. Upravo zahvaljujuæi ovom agregatu su amerièki sportski automobili dobili onaj naziv >muscle< (mišiæi, mišiæav, engl. prim. prev.). Iako je HEMI benzinski agregat prvi put konstruisan u Evropi pre više od 100 godina, svoju prvu pravu primenu je našao na teritoriji SAD-a, poèetkom pedesetih godina prošlog veka. Tada je nastala prva generacija ovih agregata, èiji je najpoznatiji predstavnik bio model >331 HEMI<. Ljudi su tada u njegovih 180 konjskih snaga gledali kao danas u Bugatti Veyron-ovih 1001 KS. Imao je osam cilindara, dok je broj 331 oznaèavao zapreminu u kubnim inèama (5,4 litara). Ipak, ubedljivo najpoznatiji HEMI agregat ikada proizveden pripada drugoj generaciji. U pitanju je model oznake >426<, iz 1964. godine, sa kojim su te iste godine osvojena prva tri mesta poznate >Daytona 500< trke! Serijska varijanta je pokretala bezbroj razlièitih >muscle car< modela i sa svojih 7 litara zapremine i 425 KS je donela pravu revoluciju meðu sportskim mašinama. Sa tehnièke strane, HEMI motor je vrlo slièan današnjem standardnom agregatu. I on poseduje cilindre, klipove, radilicu, bregastu, ventile. Istorija je pisana samo na osnovu jedne male prepravke u okviru glave ovog motora. HEMI nije skraæenica neke oznake, veæ je izvedenica od engleske reèi >hemisphere<. Ova reè se odnosi na oblik kompresione komore koja se formira od strane, pre svega, glave motora, zatim unutrašnjih zidova cilindara i gornje površine klipa. Ukratko reèeno, upravo ova specifièna komora luènog oblika (kao što možete videti i na slici) je bila od presudnog znaèaja i ona je je bila glavni razlog vrtoglavog rasta performansi tadašnjih agregata. Dakle, sve vezano za HEMI se vrti oko izraženih performansi ovakvog agregata, tako da je njegova primena uglavnom bila na velikim motorima sa velikim brojem cilindara. Zbog veæe zapremine kompresione komore, razumljiva je i znaèajno veæa potrošnja benzina. Meðutim, u odnosu na tadašnje agregate sa ravnom glavom, HEMI je bio daleko efikasniji, i to u nekoliko aspekata. Prvo, toplotna izolacija je omoguæavala konstantno visoku temperaturu unutar motora, što je najviše uticalo na veliki autput HEMI agregata izražen u kilovatima, ili konjskim snagama. Drugo, velièina ventila (i usisnog i izduvnog) je bila veoma velika i omoguæavala je bolji protok smeše benzina i vazduha kroz sistem ubrizgavanja ka cilindrima. To je uticalo negativno na potrošnju, ali izuzetno dobro na odziv motora pri pritisku papuèice gasa. Za razliku od tadašnjih agregata, ovi ventili su bili postavljeni iznad kompresione komore, a ne kao do tada u samom bloku motora, gotovo paralelno sa samim cilindrima. Treæe, sveæica na najvišem vrhu gornjeg dela spomenute komore doprinosi vrlo preciznim paljenjem smeše i sagorevanjem velike veæine sadržaja unutar komore. Ponovo je rezultat visoka efikasnost, kao i specifièan >brundajuæi< zvuk - sveæica u jednom trenutku zapali veoma veliku kolièinu sadržaja unutar relativno velike kompresione komore. Ovakav tip agregata je doprineo i izraženoj težnji Amerikanaca za velikim mašinama - HEMI je svoju primenu nalazio samo u motorima sa šest ili više cilindara, odnosno 4 i više litara radne zapremine. Izuzetci su motori koji su se ugraðivali u mali broj vozila koja nisu poticala sa prostora SAD-a. Mitsubishi je poèetkom sedamdesetih godina prošlog veka poèeo sa ugradnjom agregata sa hemisferiènom komorom u svoj prvi model Lancer-a. Slièan je našao primenu i kasnije u Hyundai-jevom Poniju, a njihova osnovna specifiènost je bila mala velièina. Najmanji ovakav HEMI je imao tek 1,2 litra zapremine. Pored ova dva proizvoðaèa, možda najpoznatiji primer primene ovakvog koncepta motora jeste štutgartski Porsche. Ni manje ni više - HEMI koncept je našao primenu u prvim modelima njihovog najpoznatijeg modela 911. Chrysler, koji je inaèe i komercijalizovao HEMI pre tih nekih pedesetak godina, se danas pobrinuo da HEMI ne bude samo deo prošlosti. Od 2003. godine HEMI motori su ponovo u upotrebi, sa gotovo neizmenjenom koncepcijom. Naravno, nema više karburatora, okruglih filtera za vazduh, a kontrola rada je u potpunosti u rukama kompjutera. Ipak, nije se gotovo ništa izgubilo od poznatih specifiènosti. I dalje je prisutan taj fenomenalan zvuk, snaga je veæa nego kod ostalih (amerièkih!) ekvivalentnih, benzinskih agregata i potrošnja je gotovo nenormalna! Danas èak i mi, Evropljani, imamo priliku da kupimo i vozimo automobil koji poseduju HEMI sistem. Kao i u SAD-u, i evropski Chrysler 300C i Jeep Grand Cherokee su opremljeni sa 5,7-litarskim V8 HEMI-jem, koji proizvodi maksimalnih 340 KS snage. Ovaj motor nije uvršten u DaimlerChrysler-ovu ponudu iz razloga što bi doneo nešto inovativno i efikasnije od svega što danas vozimo. On je tu da barem malo vrati tu nekadašnju tradiciju i duh, pa se tako i èitav marketing ovih modela svodi na simpatije potencijalnih kupaca prema ovom nekadašnjem tehnološkom fenomenu. On danas ne èini veæinu automobilske ponude zbog mana koje su ga oduvek pratile. Problem sa velikom potrošnjom smo veæ nekoliko puta spominjali, a pored toga ovakva koncepcija praktièno ne dozvoljava primenu više od dva ventila po jednom cilindru i teško je primenjiva na manjim agregatima. Ipak, HEMI i dan danas ostaje jedno malo remek-delo inženjerstva i svoje pozitivne specifiènosti æe uvek nositi sa sobom.



Sledeæi pasus je posveæen benzinskom agregatu èija je prièa u potpunosti razlièita u odnosu na prethodni HEMI. Današnja produkcija HEMI-ja je svojevrstan pogled u sjajnu prošlost ovog sistema, dok je SVC (>Saab Variable Compression<) svojevrsan pogled u blisku buduænost automobilske industrije. Zapravo, danas još uvek ne postoji serijski automobil opremljen SVC benzinskim agregatom. U pitanju je jedna briljantna ideja švedskog proizvoðaèa automobila, koja se ustvari odnosi na princip koji je viðen veoma davno, još pre Drugog Svetskog rata. Za razliku od nekadašnjih motora sa varijabilnom kompresijom, koji su najveæu primenu imali u tenkovima i lokomotivama i èiji je najveæi cilj bio moguænost korišæenja goriva razlièitog tipa i kvaliteta, današnji SVC ima još nekoliko važnih ciljeva. Pored poveæane rezistentnosti na lošije gorivo, cilj je i maksimalno iskorišæenje moguænosti agregata (dakle, poveæanje snage), smanjenje potrošnje, kao i ogranièavanje nivoa štetnih izduvnih gasova, tako da se ispoštuju èak i buduæe vrlo rigorozne norme. Saab je poèeo istraživanja na SVC projektu još krajem osamdesetih godina prošlog veka, ali je tek krajem devedesetih, kada su dobili znaèajna sredstva od strane General Motors-a, zabeležen konkretan pomak ka stvaranju adekvatnog SVC benzinskog motora. Rezultat svega je verovatno najveæi korak u sferi poboljšanja benzinskog agregata, nakon pojave turbo-punjaèa i elektronske, kompjuterske kontrole agregata. 2000. godine je na ženevskom salonu automobila prezentiran prvi završeni SVC agregat, sa 1,6 litra radne zapremine i pet cilindara u liniji. Ova konfiguracija je odabrana nakon što su odbaèeni jedan dvolitarski i jedan 1,4-litarski motor iz ranijih faza istraživanja. Na prvi pogled ovih 1,6 litara i pet cilindara ne deluju èudno ili barem drugaèije u odnosu na današnje benzinske motore. Ali, ovaj agregat je umnogome drugaèiji (èitaj: bolji!) od svih današnjih njemu sliènih. Iz relativno male zapremine cilindara se, uz pomoæ specifiènog >supercharger<-a i jedne bitne tehnološke inovacije, izvlaèi èitavih 225 KS, uz 305 Nm obrtnog momenta! Dakle, to je motor kategorije ispod dve litre koji ima performanse jednog trolitraša. Drugi deo prièe je potrošnja benzina, koja nikako ne prelazi granice standardnih 1,6-litarskih agregata danas prisutnih na tržištu. I uz sve to, u potpunosti poštuje vrlo stroge (buduæe) evropske emisione standarde. Sam naziv ovog koncept-agregata inicira pojam varijabilne kompresije. Kao što verujem veæ znate, pojam kompresije se odnosi na odreðeni pritisak i velièinu kompresione komore, koja se formira unutar cilindra kada je klip u >gornjoj mrtvoj taèki<. >Gornja mrtva taèka< klipa jeste maksimalna gornja pozicija prilikom njegovog kretanja kroz taktove, kada formira zatvorenu kompresionu komoru zajedno još sa glavom motora i unutrašnjim zidovima cilindara. Situacija u sluèaju SVC-a je umnogome drugaèija i u samoj postavci sistema. Prvo, spomenuti 1,6 SVC agregat nema konvencijalnu glavu motora, veæ tzv. monoblok. Verovatno ste veæ èuli za ovaj izraz, poznati su WC monoblokovi koji se sastoje iz spojenog vodokotliæa i WC šolje. Isti princip je primenjen i kod Saab-ovog motora - nema odvojene glave motora (vodokotliæa), veæ je ona pripojena èitavom bloku (WC šolji). Ipak, ne radi se o kompozitnoj celini, veæ se negde na sredini èitavog motora nalazi presek, koji ga deli na njegovu donju i gornju stranu. Kao što možete videti na slici, uz pomoæ nekoliko osovina, zupèanika i malih klipova, èitav gornji deo monobloka se može pomerasti, odnosno menjati nagib (maks. 4 stepena). Zašto se to dešava? Upravo ova funkcija je kljuè èitavog koncepta. Promenom nagiba gornjeg dela, menjaju se i pozicije koje odreðuju velièinu kompresione komore - smanjuju ukupan kompresioni odnos, koji tako može varirati od 8:1 do 14:1 (obratite pažnju na crveno obojenu komoru na slici sa popreènim presekom). Veæi kompresioni odnosi su karakteristika visoko-efikasnih agregata i tada se èitav motor mnogo efikasnije iskorišæava. Sa druge strane, manji kompresioni odnosi u velikoj meri utièu na malu potrošnju i rezistentnost agregata na lošije gorivo. Èitavom ovom procedurom barata specifièni elektronski aktuator, pod kontrolom glavnog kompjutera vozila, i brine se da automobil u svakom režimu vožnje ima adekvatno podešen nagib monobloka. Pored toga, bitna je i uloga super-punjaèa (>supercharger<), koji je upotrebljen umesto klasiènog turbo-punjaèa jer može obezbediti mnogo veæi pritisak sistema. On se koristi upravo zbog moguænosti trenutne promene kompresionog odnosa pomeranjem monobloka - svi današnji serijski agregati sa punjaèima imaju fiksnu vrednost kompresionog odnosa, koja je fabrièki podešena na optimum moguænosti motora (potrošnja, snaga, kvalitet goriva itd.). Takva fiksna vrednost ogranièava moguænosti agregata i zato se u praksi koriste efikasni, ali dosta slabiji turbo-punjaèi. Super-punjaèi su karakteristièni uglavnom za velike, trkaèke mašine i ne nalaze primenu na manjim motorima. Konkretan primer bi mogao biti izmeðu ovog Saab-ovog SVC modela i Porsche-ovog 911 Turbo. >Supercharger< na Saab-u ima maksimalnih 2,8 bara pritiska, dok je kod Poršeovog turbo-punjaèa ta vrednost negde oko 2 bara. Usled ovakvih vrednosti zaista možemo oèekivati neverovatne performanse automobila sa SVC agregatom, a sve uz minimalnu potrošnju benzina! Naravno, osnovna mana èitavog ovog koncepta je još uvek njegova složenost i cena koštanja, pa je iz tih razloga on još uvek na nivou koncepta. Na ženevskom salonu automobila 2000. godine je bilo potvrðeno da æe GM investirati u finalizaciju ovog projekta. Tada su najavili rok od nekih maksimum pet godina, to jest primenu SVC motora u novim modelima Saab 9-3, odnosno 9-5. Pet godina je prošlo, ali se ni novi Saab-ovi još uvek nisu pojavili na tržištu. Nadajmo se da æe Šveðani naæi rešenje za sve probleme na koje su u eksperimentalnom delu projekta naišli, jer se radi o fenomenalnoj ideji koja æe sigurno zadati veliki (možda i završni?) udarac svim današnjim snažnim dizel agregatima...



Na kraju, poslednji pasus je ostavljen za možda i najinteresantnije i najpopularnije rešenje od sva tri o kojima je bilo reèi u ovom tekstu. Hibridni sistemi su jednostavno napreèac osvojili èitav svet. Pionir u ovoj oblasti je svakako japanska Toyota, koja se danas može pohvaliti sa preko 500.000 proizvedenih hibridnih vozila! Naravno, veæinu tih vozila èini poznati model Prius, koji se u dve generacije (NHW10 i NHW20) proizvodi još od 1997. godine. Prva generacija se, doduše, prodavala iskljuèivo u Japanu, dok je aktuelni Prius druge generacije (od 2003. godine) zastupljen na èitavom svetskom tržištu. Koncept hibridnih automobila je postao toliko popularan pre svega zahvaljujuæi osnovnom cilju ovakvih modela - niska potrošnja i minimalne emisije štetnih gasova. Osnovu èitavog hibrid-sistema èine tri elementa. Prvi i još uvek najvažniji jeste benzinski agregat, koji je kod Tojote Prius VVT-i sa 1,5 litara radne zapremine. On je redukovan na samo 76 KS, iz prostog razloga što je u sistemu prisutan i drugi, elektrièni agregat. Njegovih 67 KS u velikoj meri dopunjuju snagu benzinca, pa tako možemo raèunati da Prius ukupno raspolaže sa nekih realnih 110 KS. Treæi i najbitniji element hibridnog sistema jeste specifièni HSD (>Hybrid Synergy Drive<) elektronski sistem, koji praktièno povezuje oba agregata u jednu funkcionalnu celinu. Oni, zahvaljujuæi HSD-u, mogu raditi zajedno u isto vreme, simultano; a takoðe, može biti aktivan samo elektrièni motor. HSD njihovu aktivnost odreðuje automatski, a vozaè može samo pratiti èitav proces putem velikog LCD monitora na sredini komandne table. Postoji i moguænost da se Prius vozi iskljuèivo na elektrièni pogon, putem pritiska na odreðeni taster, ali æe se u sluèaju poveæane optereæenosti baterija automatski ukljuèiti i benzinski agregat. Èitav sistem je putem HSD-a podešen na najoptimalniju moguæu vožnju, sa što manje utrošenog goriva, ali i sa što više iskorišæene energije. Toyota Prius ne mora da se dodatno, eksterno dopunjuje elektriènom energijom, veæ se ona pribavlja radom benzinskog agregata, ali èak i osloboðenom kinetièkom energijom prilikom koèenja! To u krajnjoj liniji èak doprinosi i smanjenju trošenja koèionih ploèica... Prius takoðe ima veoma nizak koeficijent otpora vazduha (0,26), a i redukovana je ukupna težina vozila primenom aluminijumskih delova karoserije. Sve je to zarad ekonomiènosti i veoma bitnog ekološkog faktora. Meðutim, nisu zanemarene ni performanse. Zahvaljujuæi znaèajno poboljšanoj bateriji, koja kod Prius-a druge generacije poseduje 28 modula sa po 6 æelija (ukupno 168 æelija), omoguæeno je maksimalnih 500 volti, što je doprinelo znaèajnom poboljšanju performansi u odnosu na prethodnika. Sa neverovatnih 400 Nm elektriènog motora u svakom trenutku (!) maksimalna brzina jeste slabašnih 170 km/h, ali je ubrzanje od 0-100 km/h zato negde oko 10 sekundi, što je vrlo dobar podatak. Zapravo, ovde je Prius najèudniji - ima vrlo èudna ubrzanja, koja se svode na pojaèan rad elektriènog agregata. Dakle, stisnete papuèicu gasa i ubrzavate, bez ikakve dodatne buke ili brujanja motora. Još bolje je kad sistem radi u režimu samo sa elektriènim agregatom. Tada je benzinski motor potpuno iskljuèen i gotovo da nema nikakvog zvuka ispod haube! Pored toga, tada ne trošite gorivo i ne zagaðujete okolinu. Uzimajuæi sve u obzir, ukupna potrošnja benzina je negde oko 4,3 litra na 100 preðenih kilometara, što je podatak koji nema nijedan današnji benzinac. Zbog izuzetne popularnosti modela Prius, Toyota je na evropsko tržište lansirala još jedan serijski hibrid - luksuzni Lexus RX400h. Meðutim, ovaj model ima relativno veliki i snažan agregat sa šest cilindara u V-rasporedu i 3,5 litara radne zapremine, tako da u njegovom sluèaju specifiène osobine Prius-a nisu u potpunosti izražene... Iako pored ovog jednog benzinskog ima èak dva elektrièna agregata, oni nisu dovoljni da bi se postigli rezultati na nivou Tojote Prius, jer su elektromotori isuviše slabi u odnosu na benzinca. Ipak, vrlo je pohvalno što je Toyota krenula u ovom pravcu. Najveæe priznanje za ovu ideju je stiglo u vidu objedinjene nagrade za automobil godine u SAD-u za 2004. i Evropi za 2005. godinu. Do sada to nije nikome pošlo za rukom...