Uvod
Pod pojmom tehnologija ili nauka o veštinama ili zanatima podrazumeva se paralelno
proučavanje tehničkih postupaka u vezi sa razvojem a danas predstavlja pojam savremenosti,
primene i ostvarenja vrhunskih rezultata, pre svega, u oblasti tehničko – tehnoloških
nauka.Pojam tehnologija podrazumeva sistematsko izučavanje nekoga umeća ili metoda
kojim se ostvaruje praktičan cilj ili skup primenljivih radi obezbeđenja uslova neophodnih za
ljudski opstanak.
Danas se u tehnici često govori o razvojnim, proizvodnim, pa i o tehnologijama
održavanja tehničkih sistema.Motorna vozila su složeni tehnički sistemi sa specifičnim
karakteristikama.Danas se na motornim vozilima sve više koriste složeni sistemi sa
elektronskim upravljanjem.Elektronika se primenjuje u cilju povećanja bezbednosti,
kvalitetnijeg i racionalnijeg rada motora, sistema za prenos snage, udobnosti vozača i putnika
itd.
Naziv automobil je složena reč od reči
autos
(gr.) – znači sam i
mobilis
(lat.) – pokretanje,
a označava vozilo koje ima pogonski agregat – motor za pokretanje.Razvoj tehnike i sve veća
mehanizacija različitih privrednih grana i drugih aktivnosti modernog savremenog društva
izazvali su, pored ostalog, i znatno usložavanje osnovnih pojmova koja se koriste u tehničkim
naukama.To je slučaj sa pojmom motorna vozila, koji je do nedavno prvenstveno označavao
mašinske sisteme namenjene prevozu ljudi i robe po izgrađenim saobraćajnicama.Danas se
pod pojmom motorna vozila podrazumevaju dosta različite konstrukcije, odnosno mašinski
sistemi koji imaju različite osnovne zadatke.Pored prevoza robe i ljudi po izgrađenim
saobraćajnicama, što i danas predstavlja osnovni zadatak najvećeg broja vozila, motorna
vozila često obavljaju određene zadatke i van puteva, znači u besputnim uslovima.Motorna
vozila nisu samo transportna sredstva već i radne mašine neposredno uključene u određene
tehnološke sisteme.
Danas se u svetu sve više teži da se ovom oblašću mašinstva obuhvati pojam kopnena
vozila, pri čemu se pošlo od pretpostavke da kopnena vozila obuhvataju sve mašinske sisteme
koji se kreću po kopnu, bez obzira na namenu, vrstu i tlo.Pod pojmom vozilo podrazumeva
se, često, veoma složena mašina (mašinski sistem) sposobno da se kreće samostalno (motorno
vozilo) ili pomoću neke druge mašine (priključno vozilo).U zavisnosti od niza uticajnih
faktora, konstrukcija vozila može biti veoma različita.Zajedniča karakteristika svih rešenja
vozila koja se razmatraju vidi se u tome što se ona kreću po kopnu, dakle prvenstveno po
tvrdom tlu.Pri tome se isklučuju i sva ona vozila koja se kreću po šumama, kao i vozila za
koja je neophodna stalna veza sa spoljnim energetskim izvorom.
1
Porede različitih zadataka, motorna vozila se karakterišu brojnim zajedničkim
obeležjima.Ovo se odnosi na koncepcije izvođenja i samu konstrukciju.Prilikom kretanja sva
vozila su izložena uvek određenom dejstvu sila otpora, koje se suprostavljaju tom
kretanju.Razlikuju se dve osnovne vrste otpora: oni koji se neposredno suprostavljaju i oni
koji potiču od obavljanja radnih operacija.U zavisnosti od toga koji su otpori za neko vozilo
najznačajniji, mogu da se razlikuju u dve osnovne vrste vozila:
-
Transportna
- koja se karakterišu dejstvom otpora izazvanih neposrednim kretanjem i
-
Radna
– koja se karakterišu prvenstveno dejstvom otpora izazvanih neposredno
obavljanjem određene radne operacije.
Nastanak motornih vozila vezan je za pronalazak relativno pouzdanog i efikasnog
transformatora energije motora sa untrašnjim sagorevanjem.Prvi patent motornog vozila
potiče još iz 1807. godine (Isak De Rivaz).Značajna prekretnica u prozvodnji motornih vozila
datira od 1858 – 1860. godine, kada u Francuskoj Lenoar proizvodi dvotaktni gasni motor sa
električnim paljenjem, što je stvorilo mogućnosti za razvoj lakih vozila.Primenom
četvorotaktnog principa rada motora, koji je 1862. predložio u Francuskoj Bo de Roša, a
praktično ga ostvario Nikolaus Oto, uspelo je da se u koristan rad pretvori 15% kalorične
vrednosti spaljenog goriva, što u odnosu na 3% kod Lenovog motora predstavlja znatan
napredak i podsticaj u razvoju motornih vozila.
Konačan oblik motornog vozila dobilo je konstrukcijom Gotliba Dajmlera, koji je na
ovom pronalasku radio od 1885. Do 1890. godine u saradnji sa konstruktorima N.Otom, K.
Majbahom i K. Bencom.Između 1906. i 1912. godine oseća se značajan uticaj inžinjera na
konstrukciju vozila.Poseban zamah dobija proizvodnja motornih vozila u Francuskoj, gde se
prelazi na industrijsku proizvodnju.
Interesantno je da se naglasi da je u Evropi bilo znatno važnije rešiti problem konstrukcije
vozila, dok je u Americi pažnja posvećena načinu i organizovanju proizvodnje.Može se
zaključiti da su prvih 50 godina prošloga veka gotovo svi tehnički glavni problemi vozila
rešeni u Evropi, a da je Evropa od Amerike naučile kako se dnevno izrađuje više stotine
vozila.
Važan period razvoja vozila između dva svetska rata označava prelaz sa nadahnuća i
svaštarenja na naučni prilaz i studije o konstrukciji i proizvodnji vozila.Proizvodnja i
sklapanje vozila na traci, odnosno lančani sistem – koji je prvi primenio Henri Ford,
omogućili su masovnu prozivodnju vozila.
2
2. Osnovni sistemi motornog vozila
Nezavisno od namene i konstruktivne izgradnje kod motornih vozila se razlikuju sledeći
glavni sistemi i agregati:
-
Motor sa ununtrašnjim sagorevanjem (pogonski agregat),
-
Mehanizam za prenos snage (transmisija koja se sastoji od : spojnice, menjača,
kardana, glavnog prenosa, diferencijala i poluosovina),
-
Noseća konstrukcija (ram ili šasija) ili samonoseća konstrukcija, najčešće kod
putničkih vozila i autobusa.
-
Sistem kretača (točkovi, gusenice),
-
Sistem elastičnog oslanjanja (elastični elementi, amortizeri, itd.)
-
Sistem kočenja,
-
Sistem upravljanja.
Pored ovih osnovnih sistema na vozili se nalaze i drugi sistemi, kao:
-
Karaoserija ili nadgradnja,
-
Sistem za podmazivanje,
-
Sistem za klimatizaciju (grejanje, hlađenje, ventilacija),
-
Sistem eletro opreme,
-
Specijalni uređaji (kip za samoistovar), auto dizalica za utovar, uređaji za
samoizvlačenje vozila – vitlo, oprema za prevoz specijalnih tereta, itd.).
4
3. Pogonski agregat motornog vozila
U opštem slučaju, mašine koje preobražavaju bilo koji vid energije u mehaničku energiju
– mehanički rad, nazivaju se motorima.U zavisnosti od polazne energije – koji vid energije se
pretvara u mehanički rad motori mogu biti: elektromotori, toplotni motori, hiudraulični
motori, pneumatski motori, itd.Toplotni motori hemijskom reakcijom stvaraju radno telo
(proizvod sagorevanja) sa visokim stepenom potencijalne energije (pritisak proizvoda
sagorevanja) pod čijim dejstvom motorni mehanizam proizvodi mehanički rad.Toplotna
energija toplotnih motora dobijena sagorevanjem goriva pretvara se delimično u mehaničku
energiju.Ti motori se koriste u suvozemnom, vodenom i vazdušnom saobraćaju,
poljoprivednoj i teškoj mehanizaciji, industrijskoj i agregatnoj primeni i dr.Pored toplotnih
motora postoje i sledeće vrste osnovnih motora: elektro motori, hidraulični motori,
pneumatski motori.U zavisnosti od mesta gde goriva sagorevaju, odnosno prema tome da li
su proizvodi sagorevanja istovremeno radna sredina, toplotni motori se dele na:
-
Motori sa spoljašnjim sagorevanjem (SSS)
-
Motori sa unutrašnjim sagorevanjem (SUS).
Kod
motora SSS
oslobađanje toplote (sagorevanje) se odvija u posebnom sistemu
(najčešće ložištu kotla) gde se radni fluid – gorivo (najčešće vodena para) diže na veći
energetski potencijal, dok se razvijanje mehaničkog rada, zatim, ostvaruje u posebnom
sistemu (klipnoj mašini i turbini), čime se povećava energetski potencijal radne materije,
izražen njegovim pritiskom i temperaturom.Radni fluid ovako energetski opterećen dovodi se
u motor, u kome se njegova potencijalna energija širenjem delimično pretvara u mehaničku
(u ove motore se ubrajaju klipni, turbinski i mlazni mtori SUS).Razdvojena mesta hemijske i
mehaničke enegetske transformacije kod motora SSS dovode do neminovnih povećanih
strujnih i toplotnih gubitaka, što daje relativno nizak ukupan stepen korisnosti od svega oko
10 – 15%.Motori SSS imaju i drugih nedostataka kao što su: veliki gabariti, velika masa,
mala specifična snaga i dr.
Međutim, motori SSS imaju izvesne pogodnosti kao što su: jednostavnost konstrukcije,
rukovanja i održavanja, a posebna prednost im je, s obzirom na sagorevanje u ložištu,
mogućnost korišćenja goriva širokog spektra kvaliteta, od gasnog do čvrstog, bez posebno
izraženih zahteva u pogledu karakteristika.Zbog toga se pojedine vrste motora SSS, a
posebno parne turbine, veoma intezivno koriste u specifičnim namenama kao to su veća
termoenergetska postrojenja, veće brodske pogonske mašine itd.
5
Nesamostalan start – moraju imati strani pokretač za startovanje motora
(elektrostarter, ručno, komprimiranim vazduhom, itd.);
Ne mogu se mnogo preopteretiti;
Komplikovana gradnja (složena konstrukcija sa dosta pomoćnih uređaja);
Zahteva veću stručnost osoblja za opsliživanje i rukovanje;
Ima loše ekološke karakteristike (zagađujuće materije, buka).
Ove karakteristike su danas postale dominantan parametar u oceni ,,kvaliteta“ motora.
Podela motora sus
Vrlo široko polje primene motora sus, uslovilo je svojim raznovrsnim zahtevima i veliki
broj vrlo različitih tipova i konstrukcija motora sus.Zbog toga se u nastavku daje podela
motora sus prema nekim od osnovnih kriterija.
a) Prema nameni motora
Motori za transportne svrhe (automobilski, brodski, traktorski, lokomotivski
vazdušni, itd.);
Stacionarni motori (pogon u elektranama, pumpnim i kompresorskim stanicama,
itd.);
Motori za sportska i trkaća kola i motocikle.
b) Prema vrsti goriva
Motori na laka tečna goriva (benzin, benzol, kerozin....);
Motori na teška tečna goriva (dizel gorivo, mazut, ulje za loženje);
Motori na gasovita goriva (prirodni plin, propan, butan....);
Motori na mešana goriva – osnovno gorivo je gasovito, a za paljenje se koristi tečno
gorivo (dual – fuel engine);
Višegorivi motori (koriste laka i teška tečna goriva).
8
