Prijava rada za skup "SIMTERM 2007" TREND RAZVOJA MOTORA SA ASPEKTA EKONOMIČNOSTI, ZAKONSKIH OGRANIČENJA I TRŽIŠNIH MOGUĆNOSTI

Transcription

1 Prijava rada za skup "SIMTERM 2007" Autori: Prof. dr Aleksandar Stefanović mr Boban Nikolić Naslov rada: TREND RAZVOJA MOTORA SA ASPEKTA EKONOMIČNOSTI, ZAKONSKIH OGRANIČENJA I TRŽIŠNIH MOGUĆNOSTI Rezime: Pooštravanje zakonskih i normi o emisiji izduvnih gasova motora i očekujući propisi o maksimiranju potrošnje goriva, direktno utiču na razvoj motora sa unutrašnjim sagorevanjem kao pogonskih agregata vozila, ali i na konstrukciju samih motora i vozila. Ovaj rad ima za cilj da prezentira neke aktuelne uticajne faktore u procesu rzvoja motora i putničkih vozila, pre svega sa aspekta ekonomičnosti, zakonskih ograničenja i tržišno - tehničkih mogućnosti. Takođe pokušaćemo da ukažemo na njihove korelacije ali i na prednosti i nedostatke istih prema već poznatim ili očekujućim rezultatima. INTERNAL COMBUSTION ENGINE DEVELOPMENT TRENDS DICTATED BY FUEL ECCONOMY, LEGISLATION LIMITS AND MARKET POSSIBILITIES Abstract: Making the legal and social norms on the emission of exhaust gases of motors and anticipated regulations on maximization of fuel consumption more strict directly affect the development of motors with internal combustion, with respect of vehicle fuels and design. The goal of this paper is to present some of the topical factors in the development of motor and passenger cars, primarily from the aspect of consumers' preferences, legal restraints, and commercial and technical possibilities. We will also try to indicate their correlations, as well as their both advantages and shortcomings, on the basis of already known or anticipated results. Prof dr Aleksandar Stefanović, Niš, Mašinski fakultet u Nišu, stefanovic@masfak.ni.ac.yu

2 dr Aleksandar Stefanović TREND RAZVOJA MOTORA SA ASPEKTA EKONOMIČNOSTI, ZAKONSKIH OGRANIČENJA I TRŽIŠNIH MOGUĆNOSTI dr Aleksandar Stefanović, redovni profesor, Mašinski Fakultet, Niš mr Boban Nikolić, saradnik Instituta Mašinskog Fakulteta, Niš Rezime: Pooštravanje zakonskih i društvenih normi o emisiji izduvnih gasova motora i očekujući propisi o maksimiranju potrošnje goriva, direktno utiču na razvoj motora sa unutrašnjim sagorevanjem kao pogonskih agregata vozila ali i na konstrukciju samih vozila. Ovaj rad ima za cilj da prezentira neke aktuelne uticajne faktore u procesu razvoja motora i putničkih vozila, pre svega sa aspekta želja potrošača, zakonskih ograničenja i tržišno - tehničkih mogućnosti. Takođe, pokušaćemo da ukažemo na njihove korelacije ali i na prednosti i nedostatke istih prema već poznatim ili očekujućim rezultatima. INTERNAL COMBUSTION ENGINE DEVELOPMENT TRENDS DICTATED BY FUEL ECCONOMY, LEGISLATION LIMITS AND MARKET POSSIBILITIES Professor Aleksandar Stefanović, Ph.D. mr Boban Nikolić, MECHANICAL ENGINEERING FACULTY IN NIS Abstract: Making the legal and social norms on the emission of exhaust gases of motors and anticipated regulations on maximization of fuel consumption more strict directly affect the development of motors with internal combustion, with respect of vehicle fuels and design. The goal of this paper is to present some of the topical factors in the development of motor and passenger cars, primarily from the aspect of consumers' preferences, legal restraints, and commercial and technical possibilities. We will also try to indicate their correlations, as well as their both advantages and shortcomings, on the basis of already known or anticipated results. Sveukupna ljudska aktivnost na Zemlji, znatno je poremetila ekološku ravnotežu i matrijalne rezerve. U tome motori i motorna vozila uopšte, prema nekim procenama imaju nešto više od 14 % učešća u zagađivanju okoline, a prozivaju se i kao znatni izazivači buke i vibracija /2/. Shvativši da je potencijal do sada korišćenih fosilnih energenata kao goriva za motore ipak konačna vrednost, kao i to da je većina država potpuno zavisna od uvoza sirove ili preradene nafte, tek zadnjih dvadesetak godina se posebna pažnja posvećuje istraživanjima u oblasti alternativnih energetskih izvora, pri čemu se poseban značaj pridaje obnovljim izvorima. 2

3 Alternativna goriva motora aspekt tržišno - tehničkih mogućnosti i zakonskih ograničenja Slika 1. Svetske utvrđene i predviđene rezerve sirove nafte /2/ S tim u vezi i motori sa unutrašnim sagorevanjem se sve više integrišu sa okolinom, kako sa stanovišta funkcionalnih svojstava, bezbednosti saobraćaja i zaštite okoline, tako i u odnosu na racionalno korišcenje energije, sirovina i drugih prirodnih izvora, ali i ekonomično odvijanje proizvodnih procesa. U vremenu u kome živimo, a posebno u onome koje je pred nama, integracija motora i motornih vozila sa okruženjem mora da postigne izuzetno visoku efikasnost i "stepen integracije" uz male troškove proizvodnje i održavanja, a da se pritom postigne maksimalna efikasnost u recikliranju istih. Ovakvi zahtevi već sada postaju mogući, a u budućnosti su sasvim izvesni, zahvaljujući izmedu ostalog i velikom primenom elektronike, automatizacije i specijalnih mikro procesora, postižući da nekada tipično mašinski sistemi postanu složeni i multidisciplinarni tehnički sistemi. U ovako znatno izmenjenim uslovima egzistencije u odnosu na ranije, sada klasična shvatanja, svi uticajni faktori u proizvodnji motora ali i motornih vozila, mogu se svrstati u tri osnovne međuzavisnosti (slika 2). Pod pojmom "tehnologija i trend" podrazumevaju se stanje i mogućnosti u mašinogradnji i tehnologiji kao i njihova međusobna zavisnost. Čak i sa sadašnjim stanjem razvoja u ovoj oblasti, ovde se ne očekuju veći problemi, bez obzira na uticaj faktora "politika i zakonska ograničenja". Ono, čemu se posebno sada pridaje važnost je smanjenje potrošnje goriva, smanjenje buke, povećanje komoditeta i sigurnosti putnika kao i samog vozila, uz povećanje snage i brzine vozila. 3

4 dr Aleksandar Stefanović TRŽIŠTE ŽELJE KUPACA POLITIKA ZAKONSKI PROPISI TEHNOLOGIJA TREND Slika 2. Uticajni faktori u razvoju i proizvodnji motora i vozila Od navedenih trendova neki su međusobno suprotni, kao: smanjenje potrošnje goriva i smanjivanje emisije štetnih izduvnih gasova a da se pri tome traži povećanje snage motora, brzine vozila i slično (slika 3 i 4). Slika 3. Uticaj radne zapremine, odnosa s/d i koeficienta sastava smeše na emisiju nesagorelih ugljovodinika, /1/ 4

5 Alternativna goriva motora aspekt tržišno - tehničkih mogućnosti i zakonskih ograničenja Sa druge strane, posredno, preko povećanja snage motora i brzine i konfora putnika direktno se utiče na povećanje mase vozila, što sa svoje strane negativno utičena potrošnju goriva. Pedantni statističari su izračunali da je kod evropskih vozila godišnje povećanje mase vozila iste klase čak 1,3%, dok je kod američkih vozila isto svega 1,1%. Slika 4. Uticaj radne zapremine, odnosa s/d i indikatorskog stepena korisnosti na emisiju azotnih oksida, /1/ Rešenja za navedene probleme su u principu poznata, no trenutno, čini se ograničavajući faktor su tržište, odnosno kupovna moć onih kojima su motori i vozila namenjeni. Jednostavnije rečeno, smatramo da u tehničkim rešenjima ne treba očekivati teškoće, već pre svega treba tražiti jeftiniju mogućnost proizvodnje. Kod oto motora, ovo prethodno navedeno se pre svega odnosi na konstrukciju motora sa kontinualno varijabilnim razvodnim sistemom, brzim unutrašnjim obrazovanjem gorive smeše i jednovremenim sagorevanjem iste u poroznoj sredini, isključivanjem pojedinih cilindara pri radu na malom opterećenju i sličnim novim za sada skupim i nedovoljno sigurnim konstruktivnim rešenjima. Ono što se trenutno može ponuditi kupcu uz zadovoljavajuću cenu su četvoroventilski varijabilni razvod, visokopritisno i direktno ubrizgavanje benzina (GDI tehnika) uz obilje elektronske kontrole sistema na motoru i u vozilu uopšte. Ovo sa svoje strane omogućuje i veću upotrebu nadpunjenja benzinskih motora, što se već duže vreme kod dizel motora smatra "normalnim" rešenjem. Motor sa promenljivom radnom zapreminom Način za smanjivanje rada na razmeni radne materije vodi ka razvoju motora sa promenljivim hodom. Ukoliko se smanjuje radna zapremina, radi održanja istog specifičnog rada, mora se mora se ići ka višim opretećenjima usled čega se smanjuju 5

6 dr Aleksandar Stefanović podpritisak u usisnoj grani i strujni gubitci. Time će se samnjiti i rad na razmeni radne materije a time i dovesti do željenog smanjenja potrošnje goriva. Konstruktivna rešenja za kontinualnu promenu hoda klipa su već duže vremena poznata i sa aspekta smanjenja rad na razmeni radne materije daju sasvim optimalna rešenja. Negativna strana ovakvog rešenja je što se promenom hoda klipa smanjuje odnos s/d, dok su ispitivanja pokazala da se veći stepen korisnosti postiže sa kod većih odnosa s/d i sa većim radnim zapreminama. Slika 5. Uticaj radne zapremine i odnosa s/d na indikatorski stepen korisnosti, /1/ Motor sa isključivanjem rada cilindara Isključivanje rada cilindra se zasniva mogućnosti da usisni ventil ostane stalno zatvoren a izduvni otvoren. Ovakvo rešenje je moguće u principu kod svih motora sa promenljivom šemom razvoda, parnim brojem cilindara i kod kojih je moguće uticati na hod ventila. Svoju dobru osobinu ispoljava u tome što bitno smanjuje gubitake u procesu razmene radne materije kod parcijalnih snaga, pri čemu se štedi, već prema broju cilindara 16 % do 30%. Do smanjivanja porošnje dolazi stoga što motor sa manjom radnom zapreminom mora da radi sa većim oprećenjem da bi postigao isti efekt kao i motor sa ne smanjenom zapreminom, a poznato je da se veći stepen korisnosti dobija pri većim opterećenjima. Drugi bitan kvalitet ovog rešenja je što nema direktan uticaj na maksimalnu snagu motora i brzinu vozila, uz evidentnu redukciju emisije CO 2 i štetnih izduvnih komponenata pre svega NO x. Sa druge strane glavni problem kod ovakvih motora je pogoršanje stepena ravnomernosti rada i redukovanje frekvence paljenja. To dalje pogoršava akustičke i vibracione parametre motora. Ukoliko je veći broj cilindara i ovi nedostaci su manji. Saglasno sa smanjenjem potrošnje goriva smanjuje se i emisija štetnih izduvnih gasova /5/. Isključenje rada 6

7 Alternativna goriva motora aspekt tržišno - tehničkih mogućnosti i zakonskih ograničenja pojedinih cilindara pri sporoj vožnji i sa malim opterećenjem smatra se jednim od rešenja koje dosta nudi kada se budu završila, za sada, prototipska ispitivanja. Kod dizel motora, ne očekuju se neka "revolucionarna" rešenja, osim da će se više graditi direktno ubrizgavani turbonadpunjeni motori sa međuhlađenjem, sa četvoroventilskim razvodom radnog medijuma, a pre svega visokim napretkom u elektronskoj kontroli visokopritisnog ubrizgavanja. Broj komada [ u milionima ] Usisni Otto motori Nadpunjeni Otto motori Godina proizvodnje Slika 6. Trend povećanja proizvodnje turbo nadpunjenih oto motora /4/ Kod obe vrste motora sistemi za naknadnu obradu izduvnih gasova katalitičkim dogorevanjem, redukcijom i oksidacijom se naravno podrazumevaju kao sastavni deo opreme svih motora. Želja za čistijom i zdravijom prirodnom sredinom, visokog životnog standarda ali i konačnost klasičnih enetgetskih izvora, neumitno je navela društvo da propisima nateraju proizvođače ali i potrošače na drugojačiji i sve strožiji odnos prema okolini. Naravno strategija razvoja jedne zemlje, poreske olakšice za "čistije motore", maksimalne brzine na putevima, protočna sposobnost puteva definisana preko specifične snage vozila unutar jedne države ali i međusobni odnosi izmedu pojedinih država, uvele su i politiku u veoma bitne činioce proizvodnje. Ovi uticajni faktori obuhvaćeni su jednim izrazom "politika i zakonska ograničenja". Ovde su posebno značajni propisi o graničnim vrednostima emisije štetnih izduvnih gasova (takozvane EURO norme) i buke, a u svetlu konačnosti energenata, emisije izduvnih gasova i limitirane potrošnja goriva u zavisnosti od radne zapremine motora. S obzirom da zasada poznata tehnička rešenja, koja bi zadovoljila navedene propise, još uvek nisu dovoljno jeftina čak i u visokoserijskoj proizvodnji, očekuju se i veći napori proizvođača u pravcu tehno-ekonomskih rešenja. Upravo iz razloga cene proizvodnje vozila, problema sa optimiranjem ekstremno malog kompresionog prostora odnosno male redne zapremine motora te sa tim i emisijom štetnih komponenata, koncept vozila sa potrošnjom od 3 litara smatra se već napuštenim. 7

8 dr Aleksandar Stefanović Bez sumnje može se reći da faktor zakonskog ograničenja ustvari i usmerava pravac razvoja motora i komponenata, ali i postavlja pitanje kom alternativnom energentu treba dati "zeleno svetlo" na početku XXI. veka, kao goriva motora sa unutrašnjim sagorevanjem. Sa ovog aspekta posmatrano, fiskalna politika država, koja je i nametnula razliku u koncepciji američkih i evropskih motora, odnosno litarska snaga, kao faktor oporezivanja, gubi svoj značaj osnivanjem multinacionalnih kompanija i otvaranjem svetskog tržišta i veca emisija CO 2 [ g / km ] Radna zapremina [ l ] Slika 7. Predlog ograničenja emisije CO 2 u odnosu na radnu zapreminu motora (prema /5/) "Tržište i želje korisnika" su takođe bitan uticajni faktor sa povratnom spregom na oba predhodno navedena faktora. Za sada želje korisnika su usmerena ka snazi motora, konforu vožnje ali na aktivnoj bezbednosti vozača i putnika /3/. Pri tome pod snagom motora se ne podrazumeva i postizanje što više maksimalne brzine, već i veće ubrzanje vozila u višim stepenima prenosa na nižim brzinama kretanja i znatna "rezerva" snage kada je vozilo pod punim opterećenjem. To automatski znači i napor proizvođača motora da proizvedu motor sa visokim obrtnim momentom na nižim brojevima obtraja, ali i napor proizvodača vozila da usklade oprečne zahteve o ograničenju potrošnje prema ubrzanju vozila.naravno i konstrukcija samog vozila, pre svega oblik karoserije i masa vozila imaju znatnog uticaja na potrošnju goriva. Sa aspekta aerodinamičnosti već je postignut zadovoljavajući nivo faktora aerodinamičnosti a da se pri tome nije bitno ugrozila cena i proizvodnost vozila. Naime većina evropskih putničkih vozila ima faktor aerodinamičnosti u granicama c x = 0,26 do 0,35 što je dovoljno u poređenju sa ovim faktorom kod vozila sa naglašenim sportskim karakteristikama, koji se kreće u granicama 0,2 do 0,24. U svetlu ovako naznačenih problema koji se postavljaju pred proizvodače motora, posmatrano i sa aspekta konačnosti fosilnih goriva i limitiranja emisije štetnih izduvnih gasova, proizvođačima motora postavlja se kao problem i optimalnog izbora 8

9 Alternativna goriva motora aspekt tržišno - tehničkih mogućnosti i zakonskih ograničenja 12 potrosnja prema ECE [ l / 100 km ] kg ubrzanje od km / h ( IV stepen ) [ s ] Slika 8. Uticaj prenosnog odnosa pogonskog mosta na ubrzanje i potrošnju goriva (Ford Mondeo), /5/ goriva budućih motora. Pri tome cilj kome treba težiti bi se mogao definisati kao: minimum potrošnje energenata, minimum štetnih izduvnih gasova a maksimalan konfor, sigurnost i ekonomičnost transporta ljudi i sredstava (veliki radijus kretanja sa jednim "punjenjem", veliko ubrzanje i brzine kretanja). Da bi se postigao povoljan radijus kretanja sa jednim "punjenjem" energenata, potrebno je da odnos raspoložive energije i mase energenta sa njegovim rezervoarom kwh/kg odnosno kwh/l (gustina energije tj. specifična energija) bude što viši. Za zadovoljenje zahteva o optimalnom ubrzanju i brzini trebalo bi da specifična snaga vozila (kw/kg odnosno kw/l) bude takođe visoka. Ovi zahtevi obično nisu "kompatibilani" sa zakonskim regulativama o dozvoljenoj brzini kretanja na putevima i limitiranoj potrošnji goriva kao i raspoloživim resursima energenata. LITERATURA 1. Basshuysen, Richard; Fred Schäfer: Schell Lexikon Verbrennungsmotor Dodatak uz časopis MTZ, Kosmos Verlags, Stuttgart Quarg, Joachim: PT Product Advanced Engeneering, Opel - General Motors 3. Menne, Rudolf; Andreas Brohmer i drugi: Zukunftige Pkw -Antriebskonzepte Motortechnische Zeitschrift 3/95, strana Stefanović, Aleksandar: Koncept alternativnih goriva sa aspekta tržišno tehničkih mogućnosti i zakonskih ograničenja, Monogragija "Mašinstvo za XXI vek", Novi Sad, Motortechnische Zeitschrift (MTZ) 5/93, strana 240, Kosmos Verlags, Stuttgart

10 dr Aleksandar Stefanović SKUP "SIMTERM" 16. OKTOBAR 2007 PREZENTACIJA TREND RAZVOJA MOTORA SA ASPEKTA EKONOMIČNOSTI, ZAKONSKIH OGRANIČENJA I TRŽIŠNIH MOGUĆNOSTI dr Aleksandar Stefanović, redovni profesor, Mašinski Fakultet, Niš mr Boban Nikolić, saradnik, Mašinski Fakultet, Niš INTERNAL COMBUSTION ENGINE DEVELOPMENT TRENDS DICTATED BY FUEL ECCONOMY, LEGISLATION LIMITS AND MARKET POSSIBILITIES Professor Aleksandar Stefanović, Ph.D. MECHANICAL ENGINEERING FACULTY IN NIS mr Boban Nikolić, MECHANICAL ENGINEERING FACULTY IN NIS SOKO BANJA, OKTOBAR

11 Alternativna goriva motora aspekt tržišno - tehničkih mogućnosti i zakonskih ograničenja Procene su da vozila: - imaju nešto više od 14 % učešća u zagađivanju okoline, - znatni izazivači buke i vibracija - bitni potrošači fosilnih goriva Slika 1. Svetske utvrđene i predviđene rezerve sirove nafte Integracija motora i motornih vozila sa okruženjem mora da postigne izuzetno visoku efikasnost i "stepen integracije" uz male troškove proizvodnje i održavanja, a da se pritom postigne maksimalna efikasnost u recikliranju istih. Ovakvi zahtevi su već sada mogući, a u budućnosti su sasvim izvesni, zahvaljujući izmedu ostalog i velikom primenom elektronike, automatizacije i specijalnih mikro procesora, postižući da nekada tipično mašinski sistemi postanu složeni i multidisciplinarni tehnički sistemi. 11

12 dr Aleksandar Stefanović TRŽIŠTE ŽELJE KUPACA POLITIKA ZAKONSKI PROPISI TEHNOLOGIJA TREND Uticajni faktori u razvoju i proizvodnji motora i vozila "Tehnologija i trend" - stanje i mogućnosti u mašinogradnji i tehnologiji kao i njihova međusobna zavisnost. Trenutno pridavanje važnosti od strane proizvođača je u oblasti: - smanjenje potrošnje goriva, - smanjenje buke, - povećanje komoditeta i sigurnosti putnika kao i samog vozila, - povećanje snage i brzine vozila. Kontradiktorni stavovi: smanjenje potrošnje goriva i smanjivanje emisije štetnih izduvnih gasova povećanje snage motora povećanje brzine vozila. povećanja snage motora i brzine povećanje mase vozila, što sa konfor putnika svoje strane negativno utičena potrošnju goriva. Pedantni statističari su izračunali da je kod evropskih vozila godišnje povećanje mase vozila iste klase čak 1,3%, dok je kod američkih vozila isto svega 1,1%. 12

13 Alternativna goriva motora aspekt tržišno - tehničkih mogućnosti i zakonskih ograničenja Slika 3. Uticaj radne zapremine, odnosa s/d i koeficienta sastava smeše na emisiju nesagorelih ugljovodinika kod oto motora Slika 4. Uticaj radne zapremine, odnosa s/d i indikatorskog stepena korisnosti na emisiju azotnih oksida kod oto motora 13

14 dr Aleksandar Stefanović Rešenja za navedene probleme su u principu poznata ali trenutno dosta skupa Primer: - Motori sa kontinualno varijabilnim razvodnim sistemom - U ovom segmentu se očekuje smanjenje potrošnje goriva od oko 10% (već postoje serijski proizvedeni motori - Toyota, Mitsubiši) - Isključivanjem pojedinih cilindara pri radu na malom opterećenju (još uvek u fazi razvoja) - visokopritisno i direktno ubrizgavanje benzina (GDI odnosno HPI tehnika) uz obilje elektronske kontrole sistema na motoru i u vozilu uopšte (već postoje serijski proizvedeni motori - Toyota, Mitsubiši) - veću upotrebu nadpunjenja benzinskih motora, Broj komada [ u milionima ] Usisni Otto motori Nadpunjeni Otto motori Godina proizvodnje Slika 6. Trend povećanja proizvodnje turbo nadpunjenih oto motora - Razmatraju se i ispituju sistemi sa elektrohidrauličnim i elektromehaničkim komandovanjem rada ventila, koji su "serijski" u motorima za sportska i trkačka vozila Nova, trenutno skupa i nedovoljno ispitana rešenja - brzo unutrašnje obrazovanje homogene, u principu siromašne gorive smeše i jednovremeno sagorevanje iste, u poroznoj sredini. Upaljenje smeše, putem sabijanja (HCCI motori- homogenius charge compression ignition). Nosioci ovog programa su instituti firme "Boš" u Americi i "Lotus" u Velikoj Britaniji. 14

15 Alternativna goriva motora aspekt tržišno - tehničkih mogućnosti i zakonskih ograničenja Napušta se koncepcija vozila sa potrošnjom od 3 litara goriva na 100 km puta zbog problema sa optimiranjem ekstremno malog kompresionog prostora odnosno male redne zapremine motora, te sa tim i emisijom štetnih komponenata, Motor sa promenljivom radnom zapreminom Ostvaruje se promenljivim hodom klipa - usled čega se smanjuju podpritisak u usisnoj grani i strujni gubitci. Time će se samnjiti i rad na razmeni radne materije a time i dovesti do željenog smanjenja potrošnje goriva. Konstruktivna rešenja za kontinualnu promenu hoda klipa su već duže vremena poznata i sa aspekta smanjenja rad na razmeni radne materije daju sasvim optimalna rešenja. Negativna strana ovakvog rešenja je smanjenje odnosa s/d, dok su ispitivanja pokazala da se veći stepen korisnosti postiže sa kod većih odnosa s/d i sa većim radnim zapreminama. Slika 5. Uticaj radne zapremine i odnosa s/d na indikatorski stepen korisnosti 15

16 dr Aleksandar Stefanović Motor sa isključivanjem rada cilindara - usisni ventil ostaje stalno zatvoren a izduvni otvoren. rešenje je mogućeu principu: - kod svih motora sa promenljivom šemom razvoda, - parnim brojem cilindara - kod kojih je moguće uticati na hod ventila. Prednosti: - bitno smanjuje gubitake u procesu razmene radne materije kod parcijalnih snaga, pri čemu se štedi u gorivu, već prema broju cilindara 16 % do 30%. - bitan kvalitet ovog rešenja je što nema direktan uticaj na maksimalnu snagu motora i brzinu vozila, uz evidentnu redukciju emisije CO 2 i štetnih izduvnih komponenata pre svega NO x. Mane: pogoršanje stepena ravnomernosti rada i redukovanje frekvence paljenja uz pogoršavanje buke i vibracija Isključenje rada pojedinih cilindara pri sporoj vožnji i sa malim opterećenjem smatra se jednim od rešenja koje dosta nudi kada se budu završila, za sada, prototipska ispitivanja. 16

17 Alternativna goriva motora aspekt tržišno - tehničkih mogućnosti i zakonskih ograničenja Slika Šema isključenja pojedinih cilindara 17

18 dr Aleksandar Stefanović Tendencije u razvoju dizel motora: - razvoj takođe teče u cilju stvaranja kvalitetne gorive smeše sa malim viškom vazduha i izborom pogodnih oblika komore za sagorevanje. - elektronikom kontrolisano ubrizgavanje goriva (EDC - Electronik Diesel Control). - dozirano ubrizgavanje goriva u svaki cilindar posebno (UI/UP sistem), a visokim pritiscima ubrizgavanja (do 1800 bar za motore teretnih vozila i do 2200 bar za motore putničkih vozila) - ovim se omogućuje kvalitetnije raspršivanje goriva, kvalitetno i potpuno sagorevanje goriva i smanjenje emisije čestica u izduvnim gasovima. 18

19 Alternativna goriva motora aspekt tržišno - tehničkih mogućnosti i zakonskih ograničenja "Politika i zakonska ograničenja" - propisi o graničnim vrednostima emisije štetnih izduvnih gasova (takozvane EURO norme) i buke. - fiskalna politika država, koja je i nametnula razliku u koncepciji američkih i evropskih motora, odnosno litarska snaga, kao faktor oporezivanja, gubi svoj značaj osnivanjem multinacionalnih kompanija i otvaranjem svetskog tržišta. Faktor zakonskog ograničenja ustvari i usmerava pravac razvoja motora i komponenata, ali i postavlja pitanje kom alternativnom energentu treba dati "zeleno svetlo" i veca emisija CO 2 [ g / km ] Radna zapremina [ l ] Slika 7. Predlog ograničenja emisije CO 2 u odnosu na radnu zapreminu motora 19

20 dr Aleksandar Stefanović "Tržište i želje korisnika" - želje korisnika su usmerena ka snazi motora - konforu vožnje ali na aktivnoj bezbednosti vozača i putnika - veće ubrzanje vozila u višim stepenima prenosa na nižim brzinama kretanja i znatna "rezerva" snage kada je vozilo pod punim opterećenjem. To automatski znači i napor proizvođača motora da proizvedu motor sa visokim obrtnim momentom na nižim brojevima obtraja, ali i napor proizvodača vozila da usklade oprečne zahteve o ograničenju potrošnje prema ubrzanju vozila. 12 potrosnja prema ECE [ l / 100 km ] kg ubrzanje od km / h ( IV stepen ) [ s ] Slika 8. Uticaj prenosnog odnosa pogonskog mosta na ubrzanje i potrošnju goriva (Ford Mondeo), - Sa aspekta aerodinamičnosti već je postignut zadovoljavajući nivo c x = 0,26 do 0,35 (kod vozila sa naglašenim sportskim karakteristikama c x = 0,2 do 0,24) 20