Mozaik

Automobilizam - nove tehnologije

Kratkotrajna hibridna budućnost

Kao što automobilima na dizel pogon rok upotrebe iz ekoloških razloga polako ističe, tako ni automobili sa hibridnim pogonom neće trajati predugo: oni su samo most do osvajanja nove tehnologije, vodoničnog motora, koji se već dve decenije zasad bezuspešno razvija

Piše: Zoran Majdin
Kratkotrajna hibridna budućnost 1

Nezaustavljivo poskupljenje naftnih derivata, koje je počelo ranih sedamdesetih i kojem se kraja ne vidi, pored svih negativnih efekata ima i jedan pozitivan: intenziviranje istraživanja alternativnih izvora energije, između ostalog onih za pokretanje drumskih vozila. Prva alternativa je, još onomad, bio električni pogon, kao funkcionalno i ekološki najčistiji, ali sa ozbiljnim i za sada nesavladivim ograničenjima: kapacitetom autonomnog izvora energije – akumulatorima. Prva stepenica ka tome je hibridni pogon.

Po definiciji, svako vozilo koje se pokreće snagom iz dva ili više izvora je hibridno. Hibridni pogon nije novotarija, u upotrebi je u raznim varijantama, u različitim mašinama i iz različitih razloga odavno, kao što su, recimo, mopedi, odnosno bicikli sa pomoćnim motorom: pokreće ih mali motor sa unutrašnjim sagorevanjem, a kad zatreba, pri kretanju ili na uzbrdicama, vozač okreće pedale. Većina lokomotiva ima dizel-električni hibridni pogon, podmornice takođe, bilo da su dizel ili nuklearno-električne, kao i oni veliki damperi na otvorenim kopovima.

DVE VRSTE: Kada je o automobilima reč, postoje dve osnovne vrste hibridnog pogona: serijski i paralelni. U serijskom hibridnom pogonu motor sa unutrašnjim sagorevanjem pokreće generator koji proizvodi električnu energiju za elektromotor koji, opet, pokreće točkove. Takav sklop se primenjuje kod dizel lokomotiva. U stvari, reč je o vozilu na električni pogon, ali sa sopstvenim "punjačem" akumulatora, što mu obezbeđuje veliku autonomiju kretanja. Dobra strana ovakvih vozila jeste što sa relativno slabim motorom sa unutrašnjim sagorevanjem, obično je to dizel motor u stacionarnom režimu rada, postižu dobre vozne karakteristike. Vozila sa ovakvim pogonom ostvaruju dobro ubrzanje, na uzbrdicama "ne kilave", nije im potreban menjač, a u slučaju da na svakom pogonskom točku ima po jedan elektromotor, što je uobičajeno rešenje, nije potreban ni diferencijal, što umnogome pojeftinjuje proizvodnju. Mana vozila sa ovakvim pogonom jeste što ne mogu da postignu velike brzine, čime su diskvalifikovani za duža putovanja, pa se zato najviše upotrebljavaju kao dostavna i vozila gradskog saobraćaja. Dobra strana je, takođe, što vozilo može da se kreće i kad klasičan motor nije u pogonu, naravno samo ako su mu akumulatori puni. Dakle, elektromotor je osnovni pogon, a toplotni motor pomoćni.

U paralelnoj vezi situacija je obrnuta: motor sa unutrašnjim sagorevanjem je glavni pogonski agregat kome u pomoć "priskače" električni kad ustreba: pri samom polasku, ubrzavanju i na uzbrdicama. Elektromotor u ovakvom sklopu ima dvojaku ulogu, kao pomoćni pogon, ali i kao generator struje za dopunjavanje akumulatora, kad glavnom motoru nije potrebna "pomoć". Elektromotor, u stvari, ima istu funkciju kao i turbo-kompresor na današnjim automobilima, odnosno dvogrli karburator na starijim modelima, s tim što takva "pomoć" potroši mnogo više goriva nego elektromotor.

Automobil sa ovakvim pogonom se po voznim karakteristikama ne razlikuje od klasičnih, a troši manje goriva po pređenom kilometru, uz znatno smanjenu emisiju štetnih gasova u atmosferu. Koliko je to "manje" zavisi od mnogo faktora, pre svega od odnosa snage klasičnog i elektromotora, što se od proizvođača do proizvođača razlikuje i svi se hvale da su pronašli idealan odnos. U svakom slučaju, na tridesetak odsto se može računati, mada proizvođači tvrde da ovi automobili troše čak i upola manje goriva nego klasični. Najveća ušteda se ostvaruje u gradskoj "pođi-stani" vožnji. Kod automobila sa hibridnim pogonom, naime, potrošnja goriva u vožnji po gradu neznatno je veća nego na otvorenom putu.

OBA ZAJEDNO: Pored dve osnovne vrste hibridnog pogona, postoji i treća: kombinacija paralelnog i serijskog koja sublimira sve dobre strane oba sklopa. Takav automobil može se kretati isključivo pogonjen klasičnim agregatom, kombinovano, ali i samo na struju. O tome kada će se koji motor uključiti ne određuje vozač, već relativno komplikovana automatika. U praksi to izgleda ovako: iz stanja mirovanja automobil pokreće elektromotor, sve do brzine između 25 i 50 kilometara na sat, zavisi od modela, odnosno proizvođača. Nakon toga startuje se benzinski motor koji je tada glavni pogonski agregat, kome pri ubrzavanju "pomaže" elektromotor, tačnije motori jer ih u takvom sklopu ima više. Kada se automobil kreće nepromenljivom brzinom, elektromotori počinju da rade kao generatori i dopunjavaju akumulatore. Na taj način, motor sa unutrašnjim sagorevanjem radi u optimalnom opsegu, time mu je potrošnja goriva minimalna, sledstveno tome i emisija štetnih gasova.

Ovakva sprega elektromotora sa motorom sa unutrašnjim sagorevanjem otvorila je mogućnost ugradnje u drumskim vozilima dosad neprimenjivanih motora sa unutrašnjim sagorevanjem koji ne rade po široko poznatom Otto ili Dizel sistemu, već po Atkinsonovom i Milerovom. Ti motori imaju za petnestak odsto veći koeficijent iskorišćenja goriva, ali su upotrebljivi u mnogo užem režimu rada nego prethodna dva.

DA LI SE ISPLATI: Pored svih prednosti hibridnog pogona u odnosu na klasični, automobili sa takvim pogonom imaju i jednu ozbiljnu manu: cenu. Zbog komplikovane automatike i relativno malih proizvodnih serija, za sada su skuplji i do 10.000 evra od ekvivalentnih modela istih proizvođača sa benzinskim, odnosno nešto manje ako je reč o dizel motorima. Razlike u ceni, međutim, zavise i od tržišta gde se plasiraju. Tako, u Sjedinjenim Američkim Državama, tačnije Kaliforniji, gde najveći broj ovakvih automobila nalazi kupce, razlika u ceni je manja, svega 2000–3000 dolara. U Japanu, Kanadi i Evropi je veća, zbog manjeg plasmana.

Ako se uzme da je prosečna razlika oko 5000 evra u Evropi, što je otprilike isto toliko litara goriva, pitanje je koliko se isplati ulaganje u kupovinu takvog automobila na ime neke buduće uštede. Ako se primenom hibridnog pogona potrošnja goriva smanjuje za svega tri litra na sto kilometara, potrebno je preći čak 166.666 kilometara da bi se razlika u ceni poništila. Da li je to mnogo ili malo zavisi od toga koliko se automobil eksploatiše. Ako se računa prema domaćem standardu od skromnih 6000 kilometara godišnje, ulaganje se ni u kom slučaju ne isplati.

S druge strane, permanentni rast cene i pomanjkanje rezervi nafte ovu računicu znatno menja i iz godine u godinu potreban broj pređenih kilometara za "peglanje" računice biće sve manji i manji, naročito jer će i cena automobila sa hibridnim pogonom padati u onoj meri u kojoj će se tržište širiti.

Slično je bilo i pre dve-tri decenije kada su, zbog energetske krize s početka sedamdesetih, proizvođači automobila u svoje proizvodne programe počeli da uvode automobile sa dizel motorima, jednostavnijim od benzinskih, ali znatno skupljim. I tada su, kao i sada, računice pokazivale da se kupvinom automobila koji umesto benzina troši dizel gorivo ušteda ostvaruje tek posle mnogo pređenih kilometara, te da se investicija "ne isplati". Koliko su te računice bile tačne, vidi se danas: automobili sa dizel motorom prodaju se mnogo bolje nego oni sa benzinskim, bar kad je o Evropi reč.

Takva računica je aktuelna i danas, naročito ako se tome dodaju strogi ekološki propisi, koji će iz godine u godinu biti sve stroži. Jasno je da će hibridni pogon vrlo skoro postati standard, naravno samo u državama sa ekonomskim standardom koji može da podnese ekološke "burgije", a da će automobili sa klasičnim pogonom, kao i sve druge "prljave tehnologije", biti u upotrebi samo u onim siromašnim.

Kao što automobilima na dizel pogon rok upotrebe iz ekoloških razloga polako ističe, tako ni automobili sa hibridnim pogonom neće trajati predugo: oni su samo most do osvajanja nove tehnologije, vodoničnog motora, koji će proizvoditi električnu energiju za elektromotore u automobilima i koji se bez komercijalnog efekta već dve decenije razvijaju.

Tojota

Tojota prius GT ima motor od 1,5 litara, koji u sadejstvu sa električnim motorom daje neverovatnih 145 KS. Tojotu leksus RX 400 hibrid pokreće 3,3-litarski V6 motor i električni motor. Za razliku od priusa, opremljen je akumulatorom mnogo većeg kapaciteta sa prosečnom potrošnjom 8 litara/100 km, skoro dvostruko manjom nego sa klasičnim pogonom.

Vojska

Komanda američkih marinaca i Komanda za specijalne operacije (US SOC) upravo testiraju novo oklopno pešadijsko vozilo namenjeno izviđačima pod nazivom "šedou" i sa oznakom RST-V, što je skraćenica od Reconnaissance Surveillance Targeting Vehicle. Ono što je najzanimljivije na ovom vozilu jeste hibridni dizel-električni pogon, koji omogućava po potrebi potpuni prelaz na potrošnju električne energije. Ovim hibridnim agregatom postižu se ogromne uštede u gorivu i mnogo veća operativnost i pokretljivost. U poređenju sa popularnim hamerom u vojnom verziji, šedou RST-V sa istom količinom goriva može da pređe čak tri puta više, a u odnosu na komercijalnu verziju dva puta veću razdaljinu. Sa 95 litara goriva, "senka" je, tvrde, sposobna da prevali čitavih 758 kilometara.

Zastava

Svi veliki proizvođači automobila koji drže do sebe, u svom programu imaju i one sa hibridnim pogonom. Neka ostane zabeleženo da je američki preduzetnik Malkolm Briklin, onaj koji se "proslavio" projektom "Jugo-Amerika", ponudio pre četiri godine obnavljanje saradnje sa kragujevačkom Zastavom, ovog puta u proizvodnji automobila na hibridni pogon, koji bi na sto pređenih kilometara potrošio svega jedan litar benzina. Time bi Zastava, kako je tvrdio, tehnološki stala "rame uz rame" sa svetskim automobilskim gigantima. Od toga, naravno, ništa nije bilo.

Mazda

Iza konvencionalnog izgleda mazde 5 skriva se hibridni pogon poslednje generacije, Hidrogen RE. Hibrid koji osim elektromotora ima dvogorivi rotacioni motor tipa Renesis, sposoban da u svojim komorama sagoreva i vodonik i benzin.

Mercedes

Mercedes S 400 CDI ispod haube ima dizel i elektro motor ukupne snage od 340 KS. Zahvaljujući elektromotoru, u trenucima manjih opterećenja pogona, dizel motor se isključuje i tada auto pokreće samo elektromotor. Prema najavama iz Mercedesa, njihov hibrid bi pri normalnim uslovima vožnje trebalo da troši oko 7 litara/100 km.

Honda

Prema zvaničnim podacima, Honda je od 1999. do aprila prošle godine prodala oko 100.000 vozila sa hibridnim pogonom, među njima najviše modela civic sa motorom zapremine 1,3 litra uz potrošnju od svega pet litara na 100 kilometara.

Subaru

Subaru B5-TPH je sportski kupe, sa turbo paralelnim hibridnim pogonom. Opremljen je 2-litarskim bokser motorom snage 260 KS i 343 Nm obrtnog momenta i elektromotorom snage 15 KS i obrtnim momentom od 150 Nm, sportskih performansi, skromne potrošnje.

Iz istog broja

Košarkaška reprezentacija i dalje bez selektora

Pešić rekao “ne”

Vladimir Stanković

Nauka

Otvaranje svemirskog frižidera

Dr Saša Marković

Legenda finskog dizajna - Tapio Virkala

Zaustavljeni titraj meseca

Sonja Ćirić

Arhiva nedeljnika Vreme>

Pogledajte arhivu