Volvo Cars predstavlja potpuno novi petcilindarski dizelski motor od 2.4 litre koji debitira u modelu S80. Jedina sličnost koju ovaj motor dijeli s prethodnom generacijom motora je D5 oznaka i petcilindarska konfiguracija. Novi motor zadovoljava Euro 5 standarde i daleko je učinkovitiji od svojih prethodnika.
Uz visokotehnološka rješenja poput dvostrukih sekvencijalnih turbopunjača, keramičkih grijača i piezoelektričnih ubrizgavača goriva, inženjeri Volva uspjeli su smanjiti potrošnju goriva na rekordno nisku razinu za vozilo ove klase – točnije na 6.2 litre na 100 km. Emisija CO2 iznosi 164 g/km.
Ovako smanjena potrošnja goriva u kombinaciji sa 205 konjskih snaga i ne manje od 420 Nm okretnog momenta, svrstava Volvo S80 u snažnu konkurenciju za najbolji automobil u klasi.
„Ideja vodilja bila je razviti dizelski motor modernih performansi koje zadovoljavaju Euro 5 standarde.“, ističe Derek Crabb, Potpredsjednik inženjerskog odjela Volva. „Prethodna generacija motora nije više podložna konstantnom razvoju na svim razinama, što znači da je dosegla vrhunac svog razvojnog puta. Stoga smo odlučili početi spočetka i primijeniti naprednu tehnologiju koja je danas dostupna. Rezultat je čak i bolji nego što smo se usudili nadati. Najbolje je to što je ovaj motor u potpunosti bio razvijen od strane Volva.“
Performanse i udobnost u vožnji vrhunske klase
Novi Volvov D5 motor ima volumen od 2.4 litre i snažno reagira na sam dodir papučice gasa. Nudi najbolju moguću upravljivost i graduaciju bez obzira na okolnosti, a ne samo u gradskom okruženju. Ovo je najvidljivije u izvedbi s automatskim mjenjačem. Veliki okretni moment, kombiniran s iznimno brzom automatskom izmjenom brzina osigurava vrlo udobnu vožnju, koja uključuje primjetno smanjenu potrošnju goriva.
Izvedba i upravljivost usklađene su preko dvostrukih turbo punjača različitih veličina, koji rade sekvencijalno, kako bi osigurali dodatnu snagu. Rezultat je trenutni odziv i trenutna akceleracija pri svim brzinama, s vrlo udobnom isporukom snage između dva turbo punjenja. Ovakva snaga znači da stalno postoje obilni izvori snage za brzo pretjecanje, posebice pri brzinama od 80 do 120 km/h. Glatka izmjena brzina razlog je vrlo sofisticiranom doživljaju vožnje.
Napredna tehnologija ubrizgavanja koja koristi piezoelektrične ubrizgavače goriva omogućava preciznu distribuciju raspršenog goriva u komoru za izgaranje, što rezultira učinkovitim izgaranjem i niskom emisijom štetnih plinova. U isto vrijeme, ovaj tehnološki sklop proizvodi ugodan zvuk, doprinoseći tako elegantnosti kao i kod šestcilindarskog benzinskog motora. Motor postiže izvanredne rezultate u području udobnosti zvuka i percepcije buke (u kategoriji Noise, Vibration and Harshness).
Potrošnja goriva niža od planirane
„Na samom početku ovog projekta, cilj nam je bio da potrošnju goriva svedemo na 6.4 litre/100 km za Volvo S80 koji je, naposlijetku, relativno veliki automobil.“, prisjeća se Dereck Crabb. „Kako je rad napredovao, uvidjeli smo da možemo ići i ispod planiranog, te smo danas potrošnju sveli na 6.2 litre. S automatskim mjenjačem bili smo u mogućnosti smanjiti potrošnju za više od 8% - sa 7.3 na 6.7, što je značajan napredak.“
Ovako niska potrošnja goriva rezultat je napredne tehnologije u motoru sa dva sekvencijalna sklopa turbo punjača, koji pomažu da se smanji potrošnja i u vrlo širokom rasponu okretnom momenta i broja okretaja.
Tehnologija dvostrukih turbo punjača također je omogućila i uvođenje više razine recirkulacije ispušnih plinova (EGR) u većem rasponu broja okretaja nego ranije. Ovo „prisiljava“ dva turbo punjača da optimalno raspodijele snagu, kako bi osigurali visoke performanse i nisku potrošnju goriva.
Sistem ubrizgavanja sa svojim piezoelektričniom ubrizgavačima goriva i visoko učinkovitom pumpicom goriva takođe doprinose smanjenju potrošnje goriva kroz ekstremno brze i precizne sekvence, te visoki pritisak ubrizgavanja, što rezultira izuzetno učinkovitim izgaranjem.
Niska emisija štetnih plinova i lako „disanje“
„Tehnička rješenja koja doprinose smanjenju potrošnje goriva u isto vrijeme pomažu da se smanje štetni tragovi koje motor ostavlja u prirodi.“, objašnjava Derek Crabb. „Smanjenje štetnih emisija je bio jedan od osnovnih zahtjeva dok smo razvijali novi motor.“
Kao dodatak dvostrukim turbo punjačima, piezoelektričnim ubrizgavačima i poboljšanoj EGR kontroli, novi D5 motor je opremljen visokotehnološkim grijačima od keramike koji osiguravaju odlične performanse paljenja i vrlo brzo zagrijavanje. Dosežu temperaturu od 1000 stupnjeva Celzijusa u samo 2 sekunde, što olakšava paljenje motora i doprinosi smanjenju emisije štetnih plinova. U određenim uvjetima vožnje, poput vrlo niskih okretaja, keramički grijači mogu biti korisni za podizanje temperature u cilindrima i tako doprinesu boljem sagorijevanju.
Napredna tehnologija ubrizgavanja čini mogućom dodatnu opskrbu gorivom s malim povećanjima nakon glavnog ubrizgavanja, proces koji je poznat kao postubrizgavanje, s namjerom da se otklone sve čestice čađi u ispušnim plinovima.
Da bi se osigurala što manja emisija čestica, motoru je omogućeno da diše učinkovito i lako. I ovdje su inženjeri Volva ubilježili odličan uspjeh zahvaljujući optimiziranoj kontroli dotoka zraka u cilindre.
„Zahvaljujući savršenom disanju i vrlo niskoj emisiji štetnih čestica znatno smo smanjili ispušne plinove, tako da ponosno možemo opremiti novi Volvo S80 D5 sa dva auspuha.“, napominje Derek Crabb.
Od početka projekta do proizvodnje - 3 godine
Novi petcilindarski dizel je prvi motor iz novog odjela Volva za razvoj dizelskih motora.
„Cijeli proces, od primanja naloga do instalacije prvog motora u vozilo, trajao je manje od tri godine, što je zaista iznimno dobro.“, ističe Crabb. „Pratit ćemo ovaj motor tijekom cijelog njegovog životnog vijeka, što će nam olakšati da ga neprekidno razvijamo i prilagođavamo drugim Volvo modelima.“
Želja je bila da se razvije dizelski motor s performansama koje će zadovoljiti visoke zahtjeve kupaca u S80 segmentu. Takođe, krojen je po mjeri nadolazećih, strogih zahtjeva za zaštitu okoliša. Motor je razvijen na modelarnoj osnovi, u smislu dizajna i metoda izrade, koristeći standardnu ugradnju za turbo punjače i druge komponente. Ovo će olakšati ugradnju u ostale Volvo modele i stvoriti više prostora za razvoj, kako bi se zadovoljili standardi budućnosti.
„Modelarni pristup je olakšao inženjerima uklapanje u prostor tvornice.“, otkriva Derek Crabb. „Kako bi se stvorili dobri preduvjeti za sklapanje, dobra ergonomija za radnike i visoka kvaliteta proizvodnje, primjenili smo dugotrajnu razmjenu iskustava i ideja s vrlo iskusnim radnicima u našim tvornicama motora.“
Tehnologija ukratko
Motor D5 u potpunosti je izrađen od aluminija. Stoga je lagan i ima dobru apsorpciju zagrijavanja.
Dijagonalno hlađenje daje jednako hlađenje glavi cilindra i bloku motora. Ovo omogućava kontroliranje temperature u cijelom motoru i doprinosi pouzdanosti i dugovječnosti.
Dvostruki turbo punjači su različitih veličina i zajedno daju ekstremno visoko pojačavanje pritiska, 1.8 bara, kroz vrlo širok broj okretaja. Manji turbo punjač koristi se na prvom mjestu za manje okretaje. Reagira brže od većeg i osigurava trenutni odziv na brze pokrete regulatora. Na višim obrtajima, veći turbo punjač preuzima rad kako bi osigurao bolji pogon kod ubrzanja u višim brzinama. Kao dodatak poboljšanim performansama i smanjenoj potrošnji goriva dvostruki turbo punjač omogućava bolju eksploataciju EGR sustava nego prije.
Povećanjem volumena EGR hlađenja i dodavanjem učinkovitih hladionih peraja, moguće je povećati efikasnost rasipanja topline za ne manje od 25%. Za uzvrat, postignuta je daleko manja temperatura povratnih ispušnih plinova, što smanjuje emisiju dušičnog oksida, koji s lakoćom doseže propisane Euro 5 standarde. Dušični oksid jedan je od uzroka uništavanja ozonskog omotača i povećane kiselosti tla i voda. Ovaj spoj štetno utječe i na respiratorne organe.
Piezoelektrični ubrizgavači koriste se u kombinaciji s vrlo učinkovitim pumpicama goriva visokog pritiska, kako bi se postigao izuzetno visoki pritisak ubrizgavanja od ogromnih 1800 bara.
Ovaj tip ubrizgavača ima mlaznicu koja reagira dvostruko brže od uobičajenih mlaznica ubrizgavanja. Kao rezultat količina ubrizganog goriva može biti odmjerena nevjerovatnom preciznošću kako bi zadovoljila bilo koje uvjete rada, što omogućava bolje izgaranje, manju potrošnju goriva i smanjenu emisiju štetnih supstanci.
Zbog svoje brzine, piezoelektrična mlaznica ubrizgavača može osigurati i do sedam odvojenih ubrizgavanja tijekom svakog operativnog ciklusa. Zahvaljujući svojoj brzini i visokom pritisku dotoka goriva, mlaznica ubrizgivača može osigurati kratka prethodna ubrizgavanja, čak i kada broj okretaja prelazi 3000 rpm, što objašnjava tihi rad motora.
Piezoelektrični ubrizgavači takođe osiguravaju izuzetno kratko postubrizgavanje goriva nakon glavne sekvence ubrizgavanja. Rezultat je da određeni filteri mogu biti regenerirani čak i kada motor radi na vrlo niskim okretajima.
D5 motor predstavlja common rail ubrizgavanje kroz nehrđajuću čeličnu šinu goriva, posebno dizajniranu da izdrži visoke pritiske. Pritisak dotoka može biti i do 1800 bara.
Pumpica goriva je jedinica pod visokim pritiskom sa dva elementa pumpe umjesto tri koja su bila ugrađivana u raniju generaciju D5 motora. Ovo omogućava da se pumpa vrti daleko lakše, dok reducira dotok različitih komponenti. Pokretljivija pumpa doprinosi i smanjenju potrošnje goriva.
Keramički grijači su komponente visoke tehnologije koje osiguravaju besprijekorno paljenje vozila. Zagrijavaju se izuzetno brzo i dosežu 1000 stupnjeva Celzijusa u samo 2 sekunde od hladnog paljenja. Maksimalna radna temperatura je 1300 stupnjeva, što je oko 30% više od konvencionalnih grijača. Sa keramičkim grijačima motor se može pokrenuti odmah i bez prethodnog zagrijavanja, čak i na temperaturama nižim od minus 30 stupnjeva Celzijusa.
Umjesto korištenja štapa za provjeru razine ulja vozač se upozorava kada je vrijeme za dopunu ulja putem informacijskog ekrana. Sustav čak specificira koliko je ulja potrebno.
Naposlijetku, ugradnja motora je još razvijenija i prilagođena je visokim razinama okretnog momenta. Dodana je treća poluga okretnog momenta, kako bi stabilizirala motor pri velikim ubrzanjima.
Specifikacija motora, novi D5, Euro 5 (Volvo S80)
Broj cilindara 5
Zapremina cc 2400
Unutrašnji promjer mm 81.0
Takt 93.15/3.667
Broj ventila 20
Bregasta osovina Twin overhead
Omjer kompresije 16.5:1
Minimalni okretaji 700
Maksimalni okretaji 5000
Maksimalni izlaz (kW/rps) 151/67
Maksimalni izlaz (hp/rpm) 205/4000
Maksimalni izlaz (Eng hp/rpm) 202/4000
Max. okretni moment (Nm/rps) 420/29-50
Max. okretni moment (kpm/rpm) 42.8/1500-3250
Max. okretni moment (ft.lbf/rpm) 310/1500-3250
Operativni sustav Elektronički kontroliran common rail sa direktnim ubrizgavanjem
Pritisak ubrizgavanja, u barima 1800
Turbo pritisak, kPa 180
Filter Samoobnovljiv
„Kao zaključak:
Volvov novi petcilindarski dizelski motor visoke tehnologije još je jedan korak u našim naporima da doprinesemo smanjenju emisije ispušnih plinova koji štetno utječu na okoliš, a da u isto vrijeme kupcima S80 ponudimo istinski tih i sofisticiran motor izvrsnih performansi.“, zaključuje Derek Crabb.
Preneseno sa
http://www.autoportal.ba i
http://www.bhvolvoclub.ba/forum/viewtopic.php?f=28&t=43 
