Nowoczesny silnik, który zadebiutuje w modelach Insignia i Zafira Tourer na „Mondial de l’Automobile 2014” w Paryżu (4–19 października), wyznacza kolejny ważny etap we wprowadzaniu przez firmÄ™ Opel nowego portfolio zespoÅ‚ów napÄ™dowych.
Jednostka dysponujÄ…ca mocÄ… 125 kW/170 KM i imponujÄ…cym momentem obrotowym 400 Nm zastÄ…pi dotychczasowy flagowy wysokoprężny silnik Opla 2.0 CDTI o mocy 120 kW/163 KM. Bardzo oszczÄ™dna jednostka speÅ‚niajÄ…ca wymagania normy Euro 6 rozwija moc o prawie 5 procent wiÄ™kszÄ… i dysponuje o 14 procent wyższym maksymalnym momentem obrotowym, a przy tym zużywa mniej paliwa i emituje mniej CO2 niż jej poprzedniczka. Co równie ważne, silnik jest imponujÄ…co cichy i wyróżnia siÄ™ wysokÄ… kulturÄ… pracy dziÄ™ki konsekwentnemu stosowaniu Å›rodków „inżynierii akustycznej” sÅ‚użących ograniczeniu haÅ‚asu i wibracji.
„Ten zaawansowany konstrukcyjnie silnik doskonale pasuje do naszych flagowych modeli: Insignii i Zafiry Tourer” – mówi Michael Ableson, wiceprezes ds. inżynierii. „Bardzo dobry stosunek mocy do pojemnoÅ›ci, kultura pracy, niskie spalanie oraz mnóstwo przyjemnoÅ›ci z jazdy stawiajÄ… go wÅ›ród najlepszych diesli w tej klasie. Zgodny z normÄ… Euro 6 silnik 2.0 CDTI już dziÅ› speÅ‚nia przyszÅ‚e wymagania i niewÄ…tpliwie uatrakcyjni naszÄ… ofertÄ™ silników wysokoprężnych.”
Nowy silnik 2.0 CDTI bÄ™dzie dostÄ™pny od przyszÅ‚ego roku jako pierwszy z nowej rodziny dużych diesli opracowanych przez firmÄ™ Opel i globalny zespóÅ‚ konstruktorów z Turynu i Rüsselsheim, przy wsparciu inżynierów z Ameryki PóÅ‚nocnej. ProdukcjÄ™ powierzono fabryce silników Opla w Kaiserslautern w Niemczech.
Wzrost mocy przypadającej na jednostkę pojemności: ograniczenie spalania i emisji
Pozyskanie maksymalnej energii z minimalnej iloÅ›ci paliwa to czynnik decydujÄ…cy zarówno o mocy, jak i o oszczÄ™dnej eksploatacji. DziÄ™ki wyjÄ…tkowo korzystnemu stosunkowi mocy do pojemnoÅ›ci, który wynosi 85 KM na litr – czyli tyle samo, ile w przypadku najnowszej generacji silnika 1.6 CDTI Opla – dwulitrowy diesel zapewnia mnóstwo przyjemnoÅ›ci z jazdy, nie obciążajÄ…c nadmiernie kieszeni wÅ‚aÅ›ciciela. ImponujÄ…ce 400 Nm jest dostÄ™pne w przedziale 1750–2500 obr./min., a maksymalnÄ… moc 125 kW/170 KM silnik rozwija już przy 3750 obr./min.
Za osiÄ…gi silnika odpowiada przede wszystkimi nowo zaprojektowana komora spalania, zmieniony profil kanaÅ‚ów dolotowych oraz nowy system wtrysku paliwa pracujÄ…cy pod ciÅ›nieniem 2000 barów i wykonujÄ…cy do 10 wtrysków na jeden cykl. Takie rozwiÄ…zania zapewniajÄ… wyższÄ… moc, lepsze rozproszenie paliwa oraz cichszÄ… pracÄ™ silnika. Podczas samych tylko prac nad ksztaÅ‚tem komory spalania zrealizowano ponad 80 symulacji komputerowych. Na ich podstawie wybrano 5 najlepszych wariantów do dalszych analiz przeprowadzanych na modelach fizycznych.
ZmiennÄ… geometriÄ… turbosprężarki steruje elektryczny siÅ‚ownik – o 20 procent zwiÄ™ksza to elastyczność podzespoÅ‚u w porównaniu z siÅ‚ownikiem podciÅ›nieniowym. WyjÄ…tkowo zwarta konstrukcja turbosprężarki i intercoolera przyczynia siÄ™ do ograniczenia iloÅ›ci powietrza miÄ™dzy turbosprężarkÄ… a silnikiem, co przyspiesza wzrost ciÅ›nienia. W celu wydÅ‚użenia żywotnoÅ›ci turbosprężarki zastosowano chÅ‚odzenie cieczÄ… oraz filtr oleju w punkcie jego doprowadzania, co ogranicza zużywanie siÄ™ Å‚ożysk.
Dla poprawy efektywnoÅ›ci turbina o zmiennej geometrii i moduÅ‚ recyrkulacji spalin (EGR) zostaÅ‚y zintegrowane w jednym ukÅ‚adzie. W module EGR zastosowano nowÄ… chÅ‚odnicÄ™ ze stali nierdzewnej, która poprawia efektywność chÅ‚odzenia niemal o 90 procent. Zintegrowany, chÅ‚odzony cieczÄ… zawór obejÅ›ciowy ukÅ‚adu EGR ogranicza spadek ciÅ›nienia, a sterowanie w zamkniÄ™tej pÄ™tli istotnie przyczynia siÄ™ do poprawy proporcji miÄ™dzy tlenkami azotu a czÄ…stkami staÅ‚ymi w zmiennych warunkach jazdy, jak również do ograniczenia emisji wÄ™glowodorów i tlenku wÄ™gla.
Płynność działania: moc diesla i kultura pracy turbiny
Od poczÄ…tku procesu projektowania silnika jednym z ważniejszych wymagaÅ„ byÅ‚o konsekwentne ograniczanie haÅ‚asu i wibracji we wszystkich warunkach eksploatacji. Jeszcze przed zbudowaniem pierwszego prototypu przeprowadzono optymalizacjÄ™ poszczególnych elementów i podzespoÅ‚ów z wykorzystaniem technik CAE (inżynierii wspomaganej komputerowo) i pÄ™tli optymalizacji.
Udoskonalenia konstrukcyjne zastosowano w dwóch emitujÄ…cych haÅ‚as strefach: górnej i dolnej części silnika. Nowa aluminiowa gÅ‚owica cylindrów, wraz z odseparowanÄ… od niej za pomocÄ… specjalnych mocowaÅ„ i uszczelek plastikowÄ… osÅ‚onÄ… waÅ‚ków rozrzÄ…du, skuteczniej tÅ‚umi haÅ‚as. Kolektor dolotowy opakowano w pojedynczÄ… osÅ‚onÄ™ z materiaÅ‚u dźwiÄ™kochÅ‚onnego.
W dolnej części silnika zastosowano nowy moduÅ‚ waÅ‚ków wyważajÄ…cych w formie wysokociÅ›nieniowego odlewu aluminiowego. Umieszczono w nim dwa obracajÄ…ce siÄ™ w przeciwnych kierunkach waÅ‚ki, które kompensujÄ… do 83 procent wtórnych wibracji silnika. PrzekÅ‚adnia spiralna na wale korbowym napÄ™dza jeden z waÅ‚ków wyważajÄ…cych, który poprzez kolejnÄ… przekÅ‚adniÄ™ napÄ™dza drugi waÅ‚ek. Kasownik luzu zapewnia pÅ‚ynne zazÄ™bienie przekÅ‚adni, a eliminacja napÄ™du Å‚aÅ„cuchowego niweluje ryzyko haÅ‚asu, jaki ten element wywoÅ‚ywaÅ‚. Po szczegóÅ‚owej analizie zdecydowano siÄ™ osadzić waÅ‚ki wyważajÄ…ce na Å‚ożyskach pÅ‚askich, a nie kulkowych, co przyczyniÅ‚o siÄ™ do zmniejszenia haÅ‚asu i wibracji, a także do obniżenia masy.
Nowa jest także konstrukcja miski olejowej. MiskÄ™ jednoelementowÄ… zastÄ…piono projektem dwuczęściowym. Dolny fragment z blachy stalowej przymocowano do górnego, stanowiÄ…cego wysokociÅ›nieniowy odlew aluminiowy. DalszÄ… eliminacjÄ™ haÅ‚asu i wibracji uzyskano poprzez odpowiedni dobór wewnÄ™trznego i zewnÄ™trznego użebrowania obydwu elementów, osiÄ…gniÄ™ty po kilkukrotnej analizie w pÄ™tli optymalizacyjnej.
PozostaÅ‚e Å›rodki inżynierii akustycznej sÅ‚użące ograniczeniu haÅ‚asu pracujÄ…cego silnika to miÄ™dzy innymi: mapa wtrysku zoptymalizowana pod kÄ…tem ograniczenia haÅ‚asu bez uszczerbku dla zużycia paliwa, poprawiajÄ…ce akustykÄ™ żebrowanie żeliwnego bloku cylindrów, indywidualne wyważanie kompresora turbosprężarki o zmiennej geometrii oraz kóÅ‚ turbiny, wiÄ™ksza precyzja zazÄ™bienia paska rozrzÄ…du, jak również rozdzielenie punktów mocujÄ…cych od jego osÅ‚ony.
DziÄ™ki powyższym zabiegom w porównaniu z poprzednikiem silnik emituje mniejszy haÅ‚as w caÅ‚ym zakresie obrotów. Na biegu jaÅ‚owym różnica na jego korzyść wynosi 5 decybeli.
Ekologiczna eksploatacja dzięki układowi selektywnej redukcji katalitycznej (SCR)
Pod wzglÄ™dem czystoÅ›ci spalin nowy silnik 2.0 CDTI dorównuje jednostkom benzynowym. Jest to zasÅ‚ugÄ… wprowadzonego przez firmÄ™ Opel ukÅ‚adu selektywnej redukcji katalitycznej (SCR) BlueInjection, który zapewnia zgodność z normami emisji Euro 6.
BlueInjection to system oczyszczania spalin usuwajÄ…cy z nich tlenki azotu (NOx). Minimalne iloÅ›ci roztworu AdBlue® — nieszkodliwego pÅ‚ynu stanowiÄ…cego mieszankÄ™ mocznika i wody — sÄ… wtryskiwane do strumienia spalin miÄ™dzy filtrem czÄ…stek staÅ‚ych (DPF) a katalizatorem SCR. Roztwór natychmiast zamienia siÄ™ w amoniak (NH3), który zostaje wchÅ‚oniÄ™ty przez katalizator SCR. NastÄ™pnie, wskutek reakcji chemicznej z amoniakiem, tlenki azotu (NOx) w spalinach podlegajÄ… redukcji do nieszkodliwego azotu i pary wodnej.
AdBlue dostÄ™pny jest na stacjach benzynowych i u dealerów Opla. Jego poziom należy uzupeÅ‚niać w miarÄ™ potrzeb przez wlew umieszczony tuż obok korka wlewu paliwa.