Savremena tendencija za razvojem vozila sa niskom potrošnjom goriva dovela je do koncepta hibridnog pogona. Raznovrsnost konstrukcija kombinovanog pogona automobila je rezultat toga što je hibridizacija kod njih zastupljena u različitom stepenu, od potpunog hibrida preko umerenog sve do mikro-hibrida.
Prilikom konstrukcije modernih automobila vodi se računa o sprečavanju svakog i najmanjeg rasipanja energije, jer samo tako mogu da se postignu zaista prihvatljivi rezultati u uštedi. Pojedini sistemi za akumuliranje energije su jednostavni, ali bitno doprinose ekonomiji i ekologiji.
Koncept mikro-hibrida može se realizovati uz minimalne proizvodne troškove, a atraktivan je za proizvođače automobila radi smanjenja potrošnje goriva, a time i emisije ugljen-dioksida, čime bi zadovoljili zahteve zakonskih propisa.
Kod Forda, mikro-hibrid definišu dva atributa. Prvi je funkcija stani-kreni, a druga je sposobnost rekuperacije energije, odnosno pretvaranje kinetičke u električnu energiju. Za rekuperaciju potreban je uređaj za skladištenje, u kom se može povremeno skladišti kinetička energija koja se oslobađa tokom usporavanja i iz kog se, prema potrebi, oslobađa radi korišćenja. Da bi se minimizirala proizvodna cena mikro-hibrida, kao uređaj za skladištenje električne energije koristi se olovni akumulator od 12 volti.
Za konverziju kinetičke energije vozila tokom usporavanja u električnu energiju koristeći konvencionalni alternator, Ford je razvio tehničko rešenje pod nazivom “Smart Regenerative Charging”. Međutim, tokom ispitivanja se pokazalo da sposobnost akumuliranja konvencionalnih olovnih akumulatora od 12V predstavlja ograničavajući faktor za prihvatanje celokupne energije koja se može dobiti rekuperacijom.
Pošto je rekuperirana raspoloživa energija veća od onoga što olovni akumulator može da apsorbuje za kratko vreme, višak slobodne energije se može iskoristiti za zagrevanje ulja u motoru pomoću električnih grejača.
Zagrevanje ulja u motoru neposredno posle njegovog startovanja, specijalno na temperaturama ispod 40 stepeni Celzijusa smanjiće trenje u motoru, čime će se poboljšati ekonomičnost potrošnje goriva i smanjiti emisija ugljen dioksida.
U fazi zagrevanja, električna grejna tela se aktiviraju i koriste višak regenerisane kinetičke energije. Aktiviranje se postiže njihovim uključivanjem u električnu mrežu vozila. Fordov prototip ima dva grejna tela ukupne snage 1000W smeštena u hladnjak ulja. Ovi grejači se uglavnom snabdevaju energijom iz alternatora dobijenom tokom usporavanja.
Aktiviranje grejnih tela se reguliše na osnovu temperature ulja, broja obrtaja motora i stanja akumulatora. Da bi se osigurao efikasan rad u svim uslovima i sprečilo pregrevanje, zagrevanje se prekida ukoliko temperatura ulja dostigne određenu granicu ili kada je motor ugašen.
Kao što je poznato, ubrzano zagrevanje ulja doprinosi smanjenju trenja u motoru sa unutrašnjim sagorevanjem, što ima za rezultat smanjenje potrošnje goriva i emisije ugljen dioksida. Pri vožnji po novom evropskom voznom ciklusu sa ovim jednostavnim uređajem postignuto je smanjenje potrošnje goriva od 0,5 do jedan posto.
Osim toga, pri svim ispitivanjima se pokazalo da je napunjenost akumulatora posle vožnje po istom voznom ciklusu bila jednaka ili veća nego njihova napunjenost na početku ciklusa. Poboljšanje ekonomičnosti postiže se takođe i pri vožnji u realnim uslovima.
Pored aktivnog zagrevanja motornog ulja, isti koncept se može primeniti i na aktivno zagrevanje ulja u menjaču, čime se može postići dodatno smanjenje potrošnje goriva. Takvo regenerativno zagrevanje je do sada već ispitivano sa veoma povoljnim rezultatima, što nagoveštava veliku mogućnost primene ovakvog rešenja u budućnosti.
Dipl.inž. Milan Popović
Hladnoća ne prija
Za “zdravlje” motora i emisiju štetnih gasova ubedljivo je naškodljiviji hladan start. Hladno ulje i nezagrejane komore za sagorevanje prouzrukuju veći unutrašnji otpor i loše sagorevanje smeše. Uz hladan katalizator, ovakvo stanje je idealno za veliku emisiju štetnih gasova i povećanu potrošnju goriva. Zbog toga konstruktori teže da motor zagreju u što kraćem roku.
