Osvježeno 29 Marta, 2024 7:20 AM
jun 28, 2019 Almir Grebović Kamioni, Komercijalni 0
Većna svjetskog kopnenog transporta robe oslonjena je na drumski, odnosno na prevoz teškim kamionima. Tu postoje svojevrsna ograničenja, u posljednje vrijeme sve brojnija – i zakonska i tehnička, pa su inženjeri koji se prvenstveno bave razvojem motora tokom cijelog svog radnog vijeka pred istim izazovom: kako sa što manje utrošenog goriva prevesti što više tereta.
U posljednjih desetak godina napravljeni su pomaci veći nego u prethodnih 100, a jedan od lidera u istraživanju i razvoju sistema koji podižu efikasnost je Volvo Trucks. Svakim svojim novim sistemom Volvo podiže efikasnost korištenja goriva, a istovremeno podiže pouzdanost pogonskih sklopova. Posljednji veliki korak je takozvani paket sistema za uštedu I-Save sa kojim kamion Volvo FH postiže vrlo značajne uštede. Volvo njime garantuje čak sedam odsto uštede u gorivu, što nije malo!
Cijeli “paket” je zamišljen i konstruisan tako da najbolje rezultate postiže na kamionima koji prevoze robu na velikim udaljenostima. Praksa je potvrdila da je 120.000 kilometara minimalna godišnja kilometraža da bi se u pravoj mjeri osjetile uštede. Osnovna komponenta je unapređeni 13-litarski motor D13, kojeg prati niz novih i usavršenih hardverskih i softverskih sistema. Volvovi inženjeri tvrde da je neposredna ušteda od četiri odsto postignuta direktnim inovacijama na motoru, a tri odsto razvojem softvera i kombinacijom nekoliko perifernih sistema.
Uigrani sistem radi sa novom pogonskom osovinom koja podnosi opterećenja do 12 tona (lakša je za 100 kg od dosadašnje nešto manje nosivosti), s šest različitih prenosnih odnosa u diferencijalima – od 2,31 do 3,36. Puna efikasnost postiže se samo uz primjenu pneumatika energetske klase A i sa potpunim korištenjem sistema I-See koji sinhronizuje rad automatizovanog mjenjača i takozvane Roll funkcije (kretanje vozila korištenjem inercione sile).
Sredinom juna u Švedskoj, u Geteborgu – postojbini Volva, bili smo svjedoci demonstracije ovih nekoliko sistema koji predstavljaju posljednju riječ tehnike, barem kada se govori o pametnom korištenju svake kapi utrošenog goriva. Na ruti dužoj od 300 kilometara imali smo prilike da isprobamo makar dva od 12 pripremljenih Volvovih tegljače u četiri konfiguracije – FH 460 eSCR, FH 460 TC, FH 500 TC i FH 500 eSCR. Poluprikolice koje su vukli bile su natovarene betonskim blokovima (da “glume” stvari teret), a ukupna masa takve kompozicije bila je tačno 40 tona. Tih 300 kilometara uključivali su vožnje autoputem, regionalnim magistralnim putevima i cestama s većim usponima, ali i vožnju kroz naseljena mjesta.
Na pitanje, da li skoru budućnost drumskog transporta vide s nekim drugim gorivom ili s nekim drugim pogonom, svi inženjeri sa kojima smo provodili sate u kabini Volvovih teškaša bili su isključivi: “Danas i u narednih 10 ili 20 godina dizel nema alternativu za dugolinijske prevoze”. Naravno da dopuštaju mogućnost masovnijeg korištenja kamiona koji, pored dizela, koriste i prirodni plin, pa i kamiona koje pokreće električna struja, ali kada za dugolinijski drumski transport dizel definitivno nema ekonomski, energentski i ekološki održivu zamjenu. Zbog svega Volvo, ali i sve druge kompanije i dalje velike novce ulažu u razvoj dizelskih motora. Danas se čini pravim čudom kada primjena nekog novog sistema donese uštedu od samo jedan odsto. Poznato je da troškovi goriva najviše utječu na cijenu transporta i na poslovanje svih transportnih kompanija, pa iako se taj jedan procenat čini minimalnim, dobro organizovana transportna kompanija s vozačima koji se pridržavaju svih pravila i savjeta za ekonomičnu, bezbjednu i ekološki podobnu vožnju, na godišnjem nivou može uštedjeti značajna sredstva. S time se u potpunosti slažu svi razvojni inženjeri i naglašavaju da rezultati njihovih neprespavanih noći prvenstveno zavise od načina primjene novih tehnologija, odnosno od spremnosti vozača da se pridržava postavljenih pravila i savjeta stručnih trenera. Tek tada će njihov rad i stotine miliona eura uloženih u istraživanje imati puni smisao.
Budući da su potpuno svjesni te činjenice, timovi inženjera koji se bave razvojima kamiona, u cjelini rade vrlo tijesno nadopunjujući i znanja i segmente kako bi energetski bilans motora bio što bolji.
Uz sve manje ili više poznato, ovo je bila prava demonstracija i evropske primjene Volvove tehnologije Turbo Compound. Turbo Compound nije novo tehničko rešenje: prvi put je korišten kod nekih avionskih motora iz perioda Drugog svjetskog rata. Tek nakon toga neki američki proizvođači kamionskih dizelskih motora krenuli su sa primjenom ove tehničke novotarije, ali je masovniju primjenu imao tek početkom ovog vijeka.
Volvo ga ponovo primjenjuje od prije dvije godine i to u svojim tegljačima koji su namijenjeni tržištu Sjeverne Amerike. Podsjećanja radi, Volvo je turbo compound tehnologiju primijenio još prije petnaestak godina na tadašnjem 12-litarskom D12 motoru, koji je raspolagao sa 500 KS, koliko sada ima i jedna od dvije nove turbo compound verzije pogonskog agregata D13 koje su bile na testu u Švedskoj.
Princip rada Turbo Compounda je naizgled jednostavan, ali se radi o vrlo složenom sistemu. Kad gasovi stvoreni sagorijevanjem dizelskog goriva obave primarni posao, odnosno potisnu klip prema donjoj mrtvoj tački, napuštaju cilindar kroz izduvni ventil i izduvnu granu i dolaze na primarnu turbinu konvencionalnog turbopunjača. Tu kreće sekundarni posao, odnosno zadatak pokretanja lopatica turbine, koja sa druge strane u usisnu granu ubacuje svježi zrak pod visokim pritiskom. Razumljivo je da se dio energije u cijelom procesu izgubi, ali pred ogromnom količinom jurećih gasova može biti još mnogo posla. Kod konvencionalnih turbodizelskih motora svi gasovi bi posredno bili odmah pušteni u atmosferu, a u posljednjoj fazi bi im se na putu ispriječili selektivni katalitiki konvertor, koji bi, prije nego što napuste sistem, obavio posao na smanjenju količine NOx, i DPF filter (filter krutih čestica – čađi). Kod motora s turbo compoundom iza konvencionalnog turbopunjača nalazi se još jedan sklop sa turbinskim lopaticama preko kojih prolaze ti isti gasovi. Lopatice su preko osovine povezane sa visco spojnicom, a ona posredstvom sistema zupčanika sa radilicom motora. Sistem je u stanju iskoristiti dodatnu silu pa tako generiše još 300 Nm maksimalnog obrtnog momenta. Tako se novostvorena sila obrtnog momenta praktično sabira sa silom momenta koju neposredno stvara dizelski motor kamiona.
Da bismo, naprimjer, dočarali koliko je to u praksi, spomenimo da toliki dodatni obrtni moment, recimo, ostvaruju snažniji dizelski motori savremenih automobila.
Sistem Turbo Compound se od sada ugrađuje u trinaestlitarski Volvov motor D13, koji je značajnije unaprijeđen. Tako, naprimjer, čela klipova kod ovog motora imaju poseban oblik. S razlogom! Brizgaljka za gorivo nalazi se tačno u geometrijskoj sredini prostora za sagorijevanje u glavi cilindra. Ona na svom vrhu ima sedam mikrootvora kroz koje se pod ogromnim pritiskom (2.400 bara) ubrizgava gorivo. Otvori su usmjereni prema bočnim stranama unutrašnjosti cilindra. Dodatno tome, ispupčenje na sredini čela klipa dodatno utječe na usmjeravanje mlazova od sredine prema obodu. Zbog velikog pritiska i temperature koji vladaju u komori za sagorijevanje, gorivo se odmah pali po izlasku iz brizgaljke, a front plamena velikom brzinom kreće prema obodu cilindra. Također, zbog malog otvora, njegovog oblika i velikog pritiska, front plamena je vrlo malog prečnika i odmah nije u stanju iskoristiti cijeli kiseonički resurs u komori za sagorijevanje. Zbog toga je čelo klipa prema obodu napravljeno u vidu sedam konveksnih zdjelica koje odbijeni front plamena usmjeravaju prema centru komore. Odbijeni front je nešto većeg prečnika i sedam mlazova u povratku svojom površinom zahvataju preostali neiskorišteni kisik u komori. Time je sagorijevanje potpunije, s manjom količinom goriva oslobađa se više energije pa se samim tim povećava energetski bilans motora. Također, sistem SCR-a dodatno je hlađen tekućinom, čime se smanjuje potreba za AdBlueom, što je još jedna od ušteda.
Ove inovacije dolaze u varijantama motora D13 sa dvije snage – 460 i 500 KS. Obje verzije imaju obrtni moment za 300 Nm veći u odnosu na klasične turbomotore iste snage. Dakle, sa snagom od 460 KS, maksimalni obrtni moment je 2.500 Nm, a dostupni su od 980 do 1.270 obr/min. Snažnija varijanta (500 KS) ima maksimalni obrtni moment 2.800 Nm, koji je dostupan u intervalu od 900 do 1.300 obr/min. S ovim snažnim motorom vozač ima maksimalnih 500 KS pri 1.250 obr/min, dok se u klasičnoj verziji ta snaga postiže na 1.500 obr/min.
Time je omogućena vožnja potpuno opterećenog kamiona pri nižem broju obrtaja radilice motora, što kao posljedicu ima manju potrošnju goriva.
Sa svim ovim Volvo je postigao još jedan cilj: motor radi ujednačenije, bez obzira na konfiguraciju ceste i na količinu tereta kojeg kamion prevozi. I zaista, tako je i u praksi – probali smo. Jedna grupa kamiona imala je nove motore od 460 KS s turbo compoundom, druga iste snage, ali s klasičnim, jednim turbopunjačem. Ostatak “paketa” bio je identičan: mjenjač I-Shift, diferencijali sa višim prenosnim odnosom (2,31:1) i motorna kočnica VEB+.
Druga polovina grupe imala je motore D13 sa 500 KS – tri u konvencionalnoj izvedbi, a tri u izvedbi s turbo compoundom. Također imali su i I-Shift mjenjač sa dvostrukim kvačilom, upravljan samo pomoću prekidača na tabli s instrumentima. Glavni prenos diferencijala u ovim varijantama je bio 2,85: 1, dok je dodatnu sila kočenja omogućavao retarder.
Radi demonstracije punih vrijednosti, svi kamioni bili su opremljeni punim paketom sigurnosne i opreme za pomoć vozaču. Tu su, recimo, Adaptive Cruise Control sa hitnim kočenjem i upozorenjem na sudar, Active Lane Drive System, VDS Evolution (pomoću kojeg vozač može prilagoditi otpor kojeg pruža upravljač – Volvo Dynamic Steering sa ličnim postavkama). Lako je bilo osjetiti razliku u vožnji, budući da u verzijama s tubro compoundom “zelena” zona obrtomjera kreće već od 900 obr/min. Viši obrtni moment tada omogućuje vožnju od 85 km/h pri tom broju obrtaja, a softver mjenjača, preciznije od najboljeg osjećaja vozača, prilagođava pravi stepen prenosa trenutnim prilikama. Vozaču je ostavljena mogućnost da, u zavisnosti od ličnog afiniteta, postavi konstantnu brzinu i njene granične vrijednosti i sa jedne i sa druge strane (-10 do +8 km/h).
Sve je zasnovano na posljednjem “updateu” sistema I-See koji unaprijed kalkuliše s podacima o konfiguraciji ceste. Podatke dobiva direktno iz “oblaka”, pa je dodatna aktivnost vozača nepotrebna. Zanimljivo je posmatrati rad te tehničke poslastice, pogotovo na brdovitoj konfiguraciji terena. I-See će u kontinuitetu i automatski “izdavati” naredbe softveru mjenjača i softveru motora u zavisnosti od toga šta ih čeka u narednih nekoliko desetina ili stotina metara i to bez ikakvog utjecaja vozača. Ukoliko se kamion penje prema vrhu prevoja, broj obrtaja i stepen prenosa će se prilagođavati gotovo do samog kraja, a precizni sistem će sam kalkulisati u kojem će trenutku prekinuti sa aktivnim radom motora, budući da sistem I-Roll kalkuliše sa kinetičkom energijom kretanja mase. Spuštanje je također prepušteno automatici: aktivni sistemi usporenja pokušaće održati konstantnu brzinu spuštanja, sve dok su u toj mogućnosti. Ukoliko I-Roll “procijeni” da ovi sistemi više nisu u stanju pružati aktivni otpor, automatski će se aktivirati konvencionalna kočnica. I-Roll će iskoristiti maksimalni kinetički potencijal (inerciju kretanja) i u ravnom dijelu iskoristiti postavljena ograničenja minimalne i maksimalne brzine. Naravno da je sve najbolje koristiti sa sistemima aktivnog tempomata i sistemom praćenja vozne trake. Sa svim novotarijama, više i nije toliki izazov pustiti upravljač i gledati kako precizni sistemi sami upravljaju i kontrolišu jureću masu između linija na cesti, također vrlo precizno držeći zadato odstojanje od bilo kojeg vozila koje se kreće ispred. Vozač također sistemom VDS može podesiti otpor (pet nivoa) na upravljaču prema konfiguraciji ceste i smanjiti vlastito opterećenje upravljanja.
Za sve vrijeme aktivne vožnje, broj obrtaja radilice motora nije se popeo na više od 1.250, bez obzira na konfiguraciju ceste ili na gužvu u saobraćaju, izuzev kod radikalnog kočenja retarderom i motornom kočnicom, kada je broj obrtaja porastao na 1.500.
Da li je Volvo sa obećanom uštedom u gorivu od sedam odsto zaista napravio korak od sedam milja, najbolje će potvrditi hiljade vozača širom svijeta. Svi novi sistemi dokazano rade pouzdano i dokazano štede gorivo, samo se treba držati već davno izrečene Volvove devize: “Počnite vjerovati našoj novoj tehnologiji i to već sutra više nego danas. Isplatiće vam se!”
mar 27, 2024 0
mar 26, 2024 0
mar 19, 2024 0
mar 18, 2024 0
mar 28, 2024 0
mar 28, 2024 0
mar 28, 2024 0
mar 22, 2024 0