Volkswagen

Biturbo TDI – V6 helyett R4

2014.12.05.

A gépjárműmotorok méretcsökkentése – ma már sokaknak nem idegen az ennek megfelelő downsizing angol szakkifejezés – a fogyasztáscsökkentést, így a széndioxid kibocsátás mérséklését szolgálja. Ez autógyártókra mért kötelezettség. A nagy hagyományú TDI motorcsalád 3.0 literes V6 hengerelrendezésű motorját felválthatja a 2.0 literes, soros 4 hengerű (R4) motor. A hatásfoknövelés egyik tétele a mechanikai hatásfok növelése (a veszteségek csökkentése).

Az új Passat sorozat kapja meg először az új 2.0-l-TDI motort, mely a 2012-ben bevezetett VW MDB (modulare Dieselbaukasten) egyturbós TDI továbbfejlesztett változata. Az új motor kétturbós (biturbó néven lesz ismert), teljesítménye 176 kW 4000 min-1 fordulaton. Ma ez a motor a 88 kW/liter fajlagos teljesítményével minden szériában gyártott 4 hengerű motor közül a legerősebb. Az alapmotorhoz képest szinte minden elemében tartalmaz élenjáró műszaki megoldásokat.

Műszaki adatok:

építési mód soros, 4 henger
lökettérfogat 1968 cm3
furat/löket

81/95,5 mm

kompresszióviszony 15,5
névleges teljesítmény 176 kW / 4000 min-1
maximális forgatónyomaték 500 Nm / 1750 – 2500 min-1
literteljesítmény 88 kW/dm3
hengertávolság 88 mm
főtengely fekvőcsap Æ 54 mm
forgattyúcsap Æ 50,9 mm
hajtórúd hossz 144 mm
forgattyúház öntött, GJL-250
főtengely kovácsolt, 42 CrMoS4
hengerfejcsavar 12.9
max szelepemelés 9,5 mm
szívószelep anyaga X85
kipufogószelep bimetall, szár X45, tányér 3015D
motortömeg (DIN 70020-GZ) 194 kg
emisszió Euro 6

Az új motor –a nagyobb teljesítmény miatt – szinte minden szerkezeti elemében, kisebb, nagyobb mértékben megváltozott. Az alábbi összefoglaló ábra mutatja, melyek a lényegi változtatások.

Ezeket vesszük most sorra.

A dugattyú új, az égéstér perem erősített, a dugattyú olajhűtő galériát növelték, a gyűrűk magassága és tangenciál ereje csökkent, a dugattyúcsap átmérőjét 29 mm-re növelték és DLC bevonatot kapott.

A fokozott hűtési igény miatt az olajszivattyú szállítását, elsősorban a dugattyúhűtés miatt, növelték. A 7 kamrás, szárnylapátos kenőolajszivattyú vezérelt, két fokozatú, 1,8 bar és 3,3 bar olajnyomást hoz létre.

A hengerfej anyagában változatlan és megtartották az iVM (integrierte Ventiltriebsmodul) konstrukciót: a vezértengelyek keretbe foglaltak, csapágyaik tűgörgősek, az egység nem szerelhető. A hengerfeltöltési folyamatban a perdületszámot 50%-kal csökkentették az elődmotorhoz képest.

A vezérléshajtás fogazott szíjas, üvegszál erősítésű, fogfelületének elasztomer keveréke módosított.

Hűtőközegszivattyúja lekapcsolható. A hűtés „mikro” körében, ha a főszivattyú lekapcsol, villamos szivattyú keringeti a hűtőközeget a hengerfejben, ebbe a hűtőkörbe kötött a kishőmérsékletű EGR hűtő és a kisnyomású turbótöltő középrész hűtése is.

A befecskendezés

A common rail befecskendezőrendszert a Bosch szállítja, a maximális üzemi nyomás 2500 bar. A nagynyomású CR (CP4) szivattyút fogasszíj hajtja. A szivattyú kétdugattyús, bütyköstengelyén 90 fokkal elékelt két bütyök van. A rendszernyomás alapjáraton 230 bar. A piezo injektorok az eddig is alkalmazott, ismert kialakításúak. A porlasztócsúcson tíz, kúpos furat található. Munkaütemenként nyolc befecskendezés történhet: 2 pilot, 1 fő és szükség szerint 5 utóbefecskendezés. A legkisebb befecskendezett mennyiség 0,5 mm3.

A biturbó

A motor feltöltése jelenti a leglényegesebb újdonságot. A biturbó rendszerben egy és kétfokozatú feltöltés lehetséges. A nagynyomású töltő „geometriás” (VTG), állítóműve elektromos, állítási sebesség max. 300 ms, a töltőnyomás 1,5 bar (túlnyomás), maximális fordulatszáma 240 000 min-1.

A kisnyomású töltő maximális töltőnyomása 2,8 bar (túlnyomás), maximális fordulatszáma 165 000 min-1, szabályozása by-pass (waste gate) tányérszelepű, pneumatikus működtetésű. Kompresszor csigaháza vízhűtésű, mely a közbensőhűtés első fokozata. A kompresszorkerék felületi bevonatot kapott (Ni-P), hogy a kisnyomású kipufogógáz visszavezetés (LP EGR) okozta hőterhelést a lapátok elbírják.

A nagynyomású töltő turbinájába belépő kipufogógáz hőmérsékletét mérik (T3-szenzor).

A nagy- és a kisnyomású töltő turbinái között 35 mm átmérőjű by-pass szelep van, helyzet visszajelzéssel. A kétfokozatú üzemben ez a szelep zárva van (kis motorfordulatszám tartományban), így a kipufogógáz a nagynyomású töltő turbinájába jut először, majd innen lép át a kisnyomásúba. A töltőlevegő nyomását – sorba kötve – mindkét kompresszor növeli.

2500 és 3500 min-1 fordulat között, terheléstől függően fokozatosan nyit a by-pass szelep és tereli át a gázáramot a kisnyomású töltő turbinájához. Közben a töltővezetékben lévő, rugóterhelésű by-pass szelep is fokozatosan nyit. 4000 min-1 fordulat felett már csak a kisnyomású töltő dolgozik.

A közbensőhűtés a nagyteljesítményű biturbó TDI-nél fokozott jelentőségű. Konstrukciója SiLLK (lásd az Autótechnika novemberi számában az intercoolerekeről írt cikkünket!).

A turbótöltőkből kilépő levegő teljes motorterhelésen 210 °C, a hőmérsékletcsökkenés 160 K, így a motorba belépő levegő 50 °C. A közbenső hűtőben felmelegedett hűtőfolyadékot a kishőmérsékletű hűtőkörben hűtjük vissza, ebbe a körbe kapcsolódik még az AdBlue injektor hűtése és a kisnyomású turbótöltő kompresszorház hűtése is.

Emissziótechnika

A motor emissziótechnikáját elvében, alapelrendezésében ismerjük, mert az új TDI átvette az egyturbós TDI-n alkalmazott megoldást. Ezt a tisztítási eljárást korábban az Autótechnika részletes, elemző cikkben mutatta be. Az DOC+(SCR+DPF) technika nem csak az Euro 6 követelményeinek felel meg, de már az Euro 6c előírásában szereplő RDE (Real Driving Emission) előírását is kielégíti. A nagyobb kipufogógáz gázáram miatt a katalizátorok térfogatát növelni kellett. A DOC térfogata 40%-kal nőtt és a hordozót kerámiáról fémre cserélték (gyártó: EMITEC – Continental).

A tisztítórendszer kapott egy záró oxidációs katalizátort – ez nem volt korábban – padlólemez alatti elhelyezéssel.

A motor kis- és nagynyomású kipufogógáz visszavezetéssel rendelkezik. A kisnyomású körben van gázhűtő, a nagynyomásúban nincs.

A klasszikus nagynyomású EGR-t csak a motor felmelegítésénél, vagy a katalizátor kihűlés veszélyekor használják.

A motor irányítórendszere Bosch CP74.

Az új Passat a biturbó motorral 6,1 másodperc alatt gyorsul 100-ra, végsebessége 240 km/h. Tüzelőanyagfogyasztása (a ma érvényben lévő menetciklusban mérve) 5,5 liter/100 km, széndioxid kibocsátása 139 g/km.

A legfrisebb hír szerinta biturbó motornak van triturbós prototípusa is. A harmadik töltő elektromos hajtású kompresszor, ún. Electric Booster. Ezzel a motor teljesítménye 200 kW. 

 

Dr. Nagyszokolyai Iván

az Autótechnika főszerkesztője

(Az Autótechnika folyóiratban a témához kapcsolódó szakmai cikkek jelent meg, ezek a lap előfizetőinek visszamenőleg is olvashatóak a http://autotechnika.hu oldalon. További információt is itt találhatnak.)

 

Az oldal fő támogatója

 

2024.03.28
A HangZóna mai vendége Rusznák András igazságügyi járműszakértő. ..
2024.03.28
Új hajtáslánccal bővül a Lexus első dedikáltan akkumulátoros elektromosnak fejlesztett modellje, a....
2024.03.28
Négy új hajó siófoki felavatásával vette kezdetét a 178. balatoni hajózási szezon csütörtökön. ..
2024.03.28
Két kulcsfontosságú modelljükhöz is ráncfelvarrást mutatott be a Seat és további két modell kaphat....
2024.03.28
Második évtizede viselhetik a büszke jelzőt Győrben: az Audi Hungaria üzemelteti a világ legnagyobb....
2024.03.28
Az új Toyota Yaris a kifinomult technológia és a vezetési élmény legfrissebb példája, mely a hibrid....
2024.03.28
Az érintett útszakaszon forgalomkorlátozásra lehet számítani - írja a Katasztrófavédelem. ..
2024.03.28
Idén januártól elektromos Peugeot e-Partneren érkezik a segítség azokhoz a dél-ausztráliai....
2024.03.28
Dr. Szászi István, a Bosch csoport vezetője Magyarországon és az Adria régióban volt a vendége a....
2024.03.28
A jelenlegi Fiat 500-as modellt nem tervezik átalakítani a júliusi szabályzások szerint, az EV-....