Fića na električni pogon

fica-na-elektricni-pogon-cover

Zastava 750 zagrebačkog inženjera Zlatka Šafranka prvi je atestirani elektroautomobil u nas. Umesto benzinskog motora omiljeni Fića ima dva elektromotora snage 4 KW i s njima razvija do 60km na čas. Konstruktor se nada da će akumulatorima od nikla i kadijuma povećati radijus kretanja od sadašnjih 50 kilometara na znatno veće rastojanje.

Energetska kriza je uveliko uzdrmala svetsku privredu. Kad su arapski šeici u početku sedamdesetih godina prvi put oštro poskupeli naftu, zazvonilo je zvono na uzbunu i na hiljade stručnjaka širom sveta preglo je na posao s jednim jedinim ciljem — naći alternativni izvor energije, odnosno izvore koji bi s uspehom zamenili dosadašnje, već prilično iscrpene. Razume se da pri tome nisu mislili samo na goriva za pogon sredstava za prevoz jer ona nisu – kao što je poznato – prva na spisku iako jesu jedan od velikih potrošača tako traženoga »crnog zlata«.

Ako pogledamo puteve na kojima vijugaju duge kolone automobila, onda ćemo utvrditi da su baš motorna vozila prvi potrošači na koje pomislimo kad naiđu neprilike s naftom, jer danas ima veoma malo porodica koje nemaju svoj automobil, pa je jasno da je alterantivna energija postala i te kako aktuelna za svet automobila. Na žalost, međutim, mnogobrojna dosadašnja istraživanja većih i manjih preduzeća i mnogih pojedinaca, usmerena u traženje zamenske pogonske energije, nisu urodila obilnijim plodovima.

Vodonik, metanol, gas, električna i solarna energija samo su neke vrste goriva s kojima se vrše razni opiti, ali fabrike automobila i dalje proizvode putnička vozila s motorima na klasično gorivo.
Svoje mesto pod suncem nastoji da pronađe među ostalim i ideja – koja je poznata već 140 godina – o pogonu na električnu energiju! Kad je 1839. godine Robert Anderson napravio prvi elektroautomobil, još niko nije razmišljao o krizi nafte, ali to vozilo je bilo shvaćeno sasvim ozbiljno. O tome svedoči podatak da su krajem prošloga veka u Americi proizvođene i serije po 500 vozila na električni pogon, i da je u početku ovoga veka u većini velikih američkih gradova bila skoro trećina svih taksija na električni pogon.

Pri kraju šezdesetih godina velike svetske firme opet su počele da se bave ozbiljno izradom elektroautomobila. Tako su, na primer, neke firme kao Dženeral Motorz i Reno počele da proizvode manje serije elektroautomobila. Na žalost, ne znamo da li se naš najveći proizvođač automobila, Crvena Zastava, uopšte ikada bavio takvom idejom. Pa ipak, u prilici smo da vam predstavimo »Zastavu 750 elektro«, verovatno prvi atestirani automobil na električni pogon koji nosi ime »Zastava«, a možda čak – mada to u ovom trenutku ne znamo – i prvi atestirani elektroautomobil uopšte kod nas koji ima dozvolu za učestvovanje u javnom saobraćaju na putevima.

Naime, Zlatko Šafranko, inženjer elektrotehnike, šef odeljenja za održavanje u radnoj organizaciji Velkom iz Velike Gorice kod Zagreba, već je dugo opsednut idejom o elektroautomobilu. U početku je takav automobil po njegovoj zamisli trebalo da ima mehaniku »Bube Folksvagen«, zatim »BMV Izete«, a na kraju je priliku dobila i »Zastava«. Ostatke prvih dvaju projekata radoznalci mogu da razgledaju u dvorištu Zlatkove kuće, a na istom mestu moći će da vide i zelenog »Fiću« koji se spolja nimalo ne razlikuje od drugih pripadnika svoje vrste.

Prvo manje iznenađenje čeka radoznalca kad razgleda unutrašnjost. Ispred ručice menjača primetiće, naime, konzolu na kojoj je obični prekidač kojim se određuje smer kretanja vozila napred ili nazad, a uz njega i ampermetar i voltmetar kojima vozač kontroliše potrošnju i napon struje, jer sve vreme govorimo o elektroautomobilu. Da je zaista reč o vozilu na električni pogon dokazuje drugo iznenađenje koje vas čeka kada otvorite poklopac prostora za motor. U tom prostoru više nećete naći onaj poznati motor »Fiće«, nego ćete naći četiri akumulatora koje vozilo ima umesto suda za gorivo. Njihov napon je 12 V, a kapacitet 135 Ah. Ukupna težina im je skoro 170 kg i čuvaju (kada su puni) 540 Ah električne energije, što da i na drugi način izrazimo iznosi 6,5 KWh.

Iznad akumulatora je regulaciona grupa snabdevena prekidačem i poluprovodnim elementima koji obezbeđuju koordinaciju upravljanja motora, akumulatora i akceleratora koji je čeličnom žicom spojen s pedalom za gas i postavljen iza zadnjih sedišta.

Najveća zanimljivost je svakako ispod vozila gde ni poznavaoci »Fića« ne bi prepoznali zadnje vešanje. Inženjer Šafranko je naime potpuno odstranio motor i menjač i umesto njih postavio elektro-motor opremljen reduktorom, na obe, potpuno izmenjene viljuške zadnjih ovesa »Zastave 750«. Na taj način je uštedeo mnogo kilograma koje je inače »Fića« dobio zbog akumulatora.

Za pogonske motore je izabrao jednosmerne elektromotore preduzeća Rade Končar snage 1,6 KW (trajna snaga 2 KW), napona 40 V i 1800 obrtaja u minutu, ali koje je on malo izmenio, tako da sada mogu da podnesu veća opterećenja od normalnih. Da bi se broj obrtaja što uspešnije iskoristio, trebalo je između motora i točkova ugraditi reduktor s prenosnim odnosom 1:2,89, ali koji na žalost ima zupčanike s ravnim zubima što je zapravo nedostatak, jer su veoma bučni.

Time smo uglavnom nabrojali sve važnije delove tog elektroautomobila. Nije nam preostalo drugo nego da sami isprobamo vozilo. Moramo da priznamo da smo bili malo uzbuđeni, jer do sada sem automobilčića na električni pogon u luna parkovima nismo ništa slično vozili.

Seli smo za upravljač. U kolima nas je bilo troje, iako je vozilo registrovano samo za dve osobe, jer najveća dozvoljena težina »Zastave 750« je 925 kg, a pošto je samo vozilo zajedno s akumulatorima teško 740 kg (120 kg više od serijskoga), ostalo je mesta samo za dvojicu odnosno dvoje.

Dali smo kontakt. Hteli smo da upalimo motor, ali nismo ništa čuli. Tek smo onda shvatili: »Pa ovo je elektroautomobil!« Nema pedale kvačila, a ni ručicu menjača ne možete da ubacite u prvi stepen prenosa, jer menjača jednostavno nema! Na prekidaču smo obrnuli dugme u položaj »Napred«. Po uputstvima smo polako pritiskali pedalu za gas, ali i dalje je bilo sve tiho, na što zaista nismo navikli. Onda smo čuli »klik« suvog kvačila, suviše glasan, pa trzaj i već smo krenuli. Posle kraćeg vremena opet smo začuli »klik« i osetili smo da se brže vozimo. Zupčanici u reduktorima su se čuli kako rade. Uporno smo pritiskali pedalu za gas napred i tako razvili »treći« stepen prenosa. Još malo i već smo bili u »četvrtom«, a jurili smo brzinom od 50 km na čas. Malčice smo oduzeli gas i tako isključili »četvrti« stepen i tada smo, kako nam objašnjava konstruktor ovoga elektroautomobila, bili u takozvanom štednom stepenu prenosa kada se vozilo kreće zahvaljujući inerciji, ali ujedno smo već osetili gubljenje brzine.

Razume se da su nas zanimala ubrzanja. Merili smo ih. Vozilo – kad je u njemu samo vozač – ubrza do 40 km na čas za samo 12 sekundi, a do 50 km na čas za 15 sekundi, što i nije loše vreme.

Na žalost, međutim, pri vožnji smo primetili neku rđavu, iako logičnu stvar. Akumulatori nemaju veliku zalihu! Kako bi je i imali kad kazaljka ampermetra prilikom starta pokazuje potrošnju 140 A, što se kasnije u toku vožnje malo smanji.

Probali smo i vožnju na usponu. Bili smo troje u vozilu. Uspon je imao 15 stepeni i za vozilo nije predstavljao nikakav problem. Elektroautomobil je svakako položio ispit. A kako i ne bi kad već ima svoj atest!

Ipak, uz to vozilo je još i dalje ostalo više problema koje tek treba rešiti. Izvesno je najveći problem napajanje energijom, koju za sada to vozilo dobija iz olovnih akumulatora. Sem što su skupi (jer takvi akumulatori staju 15.000 din), oni su i veoma teški, osetljivi su na niske temperature, jer se akumulatorima sa svakim stepenom niže smanjuje kapacitet za odstotak, a problem je i ograničen broj punjenja, koji je otprilike 200 do 500 puta, što bi značilo da akumulatore treba menjati svake godine.

Zbog svega toga inženjer Šafranko proizvodi akumulatore od nikela i kadmijuma. Oni su inače mnogo skuplji od olovnih, ali zato imaju niz drugih prednosti, na primer: mnogo manje su osetljivi na promenu temperature, mogu da se pune i do 2.000 puta, umesto kiseline imaju lužinu, mnogo im je bolja kriva iskorištenosti prilikom bržeg pražnjenja i druge. Danas se doduše u svetu mnogo eksperimentiše s kobaltnim i aluminijumskim akumulatorima, ali su još veoma skupi.

Sledeći problem vezan s akumulatorima svakako je punjenje Možda bi neko pomislio da je to jednostavno, ali ako se prisetimo da treba u toku noći napuniti tako velike kapacitete, onda će nam biti jasno da nije jednostavno Jer to se može učiniti samo s jakim punjačima, a njihova cena nije baš mala. A kad već govorimo o punjenju akumulatora, hajde da izračunamo i koliko bi nas stajao kilometar vožnje.

Kao što smo već rekli, imamo na raspolaganju približno 6,5 KWh električne energije, za što bi po sniženoj tarifi 1.48 din /KWh (noćna tarifa) iznosilo oko 14 din. Pošto je radijus kretanja ovog vozila oko 50 km, to bi značilo da kilometar vožnje staje oko 27 para, a ta bi se cena, ako ne bismo punili akumulatore po noćnoj tarifi, popela na 50 para po kilometru. A to je, priznajmo, veoma malo.

U toku vožnje čuli smo prilično glasno uključivanje elemenata za upravljanje. Inž. Šafranko se opredelio za upravljanje jednosmernim motorima uz pomoć poluprovodnih elemenata. Što po njegovu mišljenju odnosi najmanje energije uz pomoć otpornika ili čak tiristora bi se gubitak energije – pogotovu prilikom starta vozila – povećao skoro za 50 odsto. U toku vožnje su motori između sebe povezani zaporedno, a sva četiri akumulatora uporedno, što bi trebalo da daje što više energije za pokretanje vozila. U drugom «stepenu prenosa« su motori još uvek vezani zaporedno, a akumulatori dva po dva i to uporedno. U trećem «stepenu prenosa« motori prelaze na uporedni spoj, a tri od četiri akumulatora na zaporedni spoj. U poslednjem »stepenu prenosa svi motori su vezani uporedno, a akumulatori zaporedno Na taj naćin rešen je problem menjanja potrebnoga obrtnog momenta, što kod običnih automobila radi menjač.

Obično se u svetu ti problemi rešavaju na drugi način, naime tako da se ugradi snažniji elektromotor umesto normlanoga pogonskog, i na taj način može da se zadrži menjač što omogućava racionalnije iskorištavanje energije iz akumulatora, što treba da doprinosi povećanju akcionog radijusa vozila.

U Americi i u Japanu vozači mogu da kupe u tzv. kit varijanti delove za prepravku klasičnog pogona u elektropogon, što mogu da urade i sami. Ti delovi su pogonski elektromotor i delovi za regulaciju, tako da vozilo zadrži serijski menjač i kvačilo. Međutim, i taj sistem ima rđavih strana, na primer tu da je kvačilo preopterećeno.

Inž. Šafranko još nije priveo kraju svoj projekt. Pored već pomenute zamene akumulatora on je na jedan od motora montirao alternator, koji će pri vožnji niz padinu dejstvovati kao generator i puniti akumulatore. Ali pošto će i to biti još nedovoljno, planira i malu generatorsku stanicu koja bi bila smeštena ispod prednjeg poklopca vozila. Mali agregat bi trebalo da bude sastavljen od benzinskog motora i generatora koji bi trebalo da priskoče u pomoć kad nestane struje. Taj agregat bi trebalo da posluži i za grejanje vozila, koji uređaj u ovom trenutku prepravljeni Fića nema. Ugradnjom tog agregata će se njegovo vozilo uvrstiti u takozvane grupe vozila sa hibridnim pogonom, a to je već poseban problem.

Kad bismo želeli da nabrojimo prednosti testiranog vozila, onda bismo na prvom mestu morali da pomenemo cenu energije za kilometar vožnje, nezagađivanje čovekove sredine i jednostavno održavanje (ako ne nastupi kvar).

Međutim, u nedostatke bismo morali da ubrojimo visoku investiciju u pogonske motore, regulaciju, akumulatore i punjače i svemu tome dodali još oko 1.000 radnih časova za prepravku vozila. A sve to zajedno već znači jednoga novog Fiću, pri čemu nismo ni pomenuli kupovinu vozila…

Drugi problem je u svakom slučaju skroman radijus kretanja vozila, koji se menja zavisno od načina vožnje i režima vožnje i od stepena napunjenosti akumulatora.

Ako saberemo sve zajedno i pri tome mislimo na nisku cenu pređenog kilometra koja je za trećinu niža od one kad se vozimo na benzin – pri čemu ipak treba uzeti u obzir i to da Fića troši samo 4 litra na 100 km – onda je jasno odakle toliki interes svetske auto-industrije za ovakvu vrstu automobila.

Problem elektroautomobila biće skinut s dnevnog reda pronalaženjem lakih, trajnih i visokokapacitetnih akumulatora, čija cena neće biti suviše visoka, i kad se za njihovo napajanje bude mogla da upotrebi elektrika dobijena pomoću solarnog sistema ili drugih izvora, a ne uz pomoć mazuta, što se danas još događa. Jer, kad nastupe periodi redukcije električne energije, elektroautomobil mora da ostane u garaži…

Autor teksta: Mladen Novak
Izvor: Avto Magazin, 13.04.1982. godine

Pošaljite prvi komentar