Высокая мощность и крутящий момент, низкий уровень расхода топлива и выброса СО2, лучшая в классе сбалансированность – основные достоинства нового 2,0-литрового турбодизеля Opel. В рамках Парижского международного автосалона новый дизельный двигатель дебютирует на моделях Insignia и Zafira Tourer.
Двигатель мощностью 125 кВт/170 л. с. с внушительным крутящим моментом 400 Нм заменит выпускаемый в настоящее время мотор 2.0 CDTI мощностью 120 кВт/163 л. с. Новый двигатель 2.0 CDTI будет самым мощным из дизелей в современной модельной линейке Opel. Наряду с повышением мощности на 5% и крутящего момента на 14% инженерам удалось снизить расход топлива и сократить количество выделяемого CO2. Важно и то, что мотор обладает чрезвычайно низким уровнем шума и вибрации. Высокоэффективный двигатель соответствует требованиям норм Евро-6.
“Этот высокотехнологичный двигатель – идеальный партнер для наших флагманских моделей: Insignia и Zafira Tourer, – сказал вице-президент GM Europe по инженерным разработкам Майкл Ф. Аблесон. – Благодаря высокой удельной мощности, отличной сбалансированности, умеренному “аппетиту” и азартному характеру этот мотор – один из лучших дизелей в своем классе. Кроме того, 2.0 CDTI уже сейчас соответствует нормам Евро-6, которые будут введены в будущем. Это, несомненно, сделает “портфолио” наших дизелей еще более привлекательным”.
Двигатель 2.0 CDTI будет доступен для автомобилей Opel со следующего года. Он появится на рынке первым из семейства новых дизелей большого объема, разработанного командой инженеров из Турина и Рюссельсхайма при поддержке специалистов из Северной Америки. Двигатели будут выпускаться на заводе Opel в Кайзерслаутерне, Германия.
Получить максимум энергии из минимального количества топлива – ключевой принцип повышения мощности и топливной экономичности. Новый агрегат обладает исключительно большой литровой мощностью (85 л. с.), и не уступает по этому показателю дизелю 1.6 CDTI нового поколения. Внушительный крутящий момент двухлитрового мотора в 400 Нм доступен в диапазоне 1750-2500 об/мин, а пик мощности 125 кВт/170 л. с. приходится на 3750 об/мин.
Ключевые конструктивные изменения, благодаря которым удалось добиться повышения мощности – новая форма камер сгорания, измененный профиль впускных каналов, а также новая система впрыска. Ее рабочее давление – 2000 бар, а порции топлива поступают в цилиндры до 10 раз за один рабочий цикл. Благодаря этому достигается высокая мощность, улучшается качество распыления топлива, и двигатель работает тише.
Только чтобы определить оптимальную форму камеры сгорания, инженерам потребовалось более 80 расчетных моделей для компьютерных исследований. Пять лучших предложений были отобраны для испытаний в натурном прототипе.
Турбонагнетатель с изменяемой геометрией турбины оснащен электроприводом управления лопатками, что на 20% сокращает время отклика нагнетателя по сравнению с агрегатом, оборудованным вакуумным приводом. Благодаря компактной конструкции модуля управления геометрией турбины и интеркулера объем воздуха между нагнетателем и блоком цилиндров минимален, что также ускоряет нарастание давления наддува. Для увеличения срока службы нагнетатель оснащен жидкостным охлаждением и масляным фильтром, что способствует уменьшению износа подшипников.
Турбонагнетатель конструктивно объединен с модулем рециркуляции отработавших газов, благодаря чему обеспечивается оптимальная эффективность. В системе рециркуляции отработавших газов используется новый радиатор из нержавеющей стали, повышающий теплоотдачу почти на 90%. Интегрированный перепускной клапан системы EGR с жидкостным охлаждением минимизирует падение давления, а управление с обратной связью существенно сокращает выбросы оксидов азота и сажи в переходных режимах, объем несгоревших углеводородов и СО2.
С первых шагов работы над новым двигателем ключевым требованием к нему было обеспечение минимально возможного уровня шума и вибрации в любых режимах. Еще до создания первого натурного прототипа все его системы и элементы прошли несколько этапов компьютерных исследований для снижения шума.
Новая конструкция алюминиевой головки блока и пластиковая крышка клапанного механизма с изолированными креплениями и уплотнительной прокладкой позволили сделать двигатель более тихим. Впускной коллектор заключен в сплошной кожух из звукопоглощающего материала.
Модуль балансирных валов, установленный в нижней части двигателя, изготовлен из алюминиевого сплава методом литья под давлением. Два балансирных вала, вращающихся в противоположных направлениях, компенсируют до 83% вибраций второго порядка. Первый из валов приводится в движение посредством косозубой шестерни, смонтированной на коленчатом валу, второй – шестерней, установленной на первом уравновешивающем валу. Плавная и тихая работа привода обеспечивается за счет точной обработки поверхности зубьев шестерен, а отказ от цепи в механизме позволил исключить вероятность ее дребезжания. В результате длительных исследований инженеры также пришли к выводу, что установка балансирных валов на подшипники скольжения позволит дополнительно уменьшить шум и вибрацию, а также массу конструкции – в сравнении с тем, если бы в ней использовались роликовые подшипники качения.
Изменилась и конструкция масляного поддона. Теперь он составной: к наружной стальной части крепится вставка из алюминия, отлитая под давлением. Для оптимизации формы внутренних и наружных ребер жесткости и дополнительного уменьшения шума и вибрации также потребовалось провести специальные исследования.
Кроме того, при разработке двигателя был оптимизирован алгоритм впрыска топлива, а ребра жесткости литого чугунного блока цилиндров проектировались с учетом акустических параметров. Особое внимание уделено сбалансированности турбонагнетателя, а также оптимизации зацепления зубчатого ремня и точек крепления его кожуха.
Благодаря всем внедренным техническим решениям новый двигатель стал тише своего предшественника во всех режимах движения автомобиля. На холостом ходу снижение уровня шума составило 5 дБ.
Благодаря селективному нейтрализатору BlueInjection новый дизель 2.0 CDTI по экологическим показателям не уступает бензиновым двигателям Opel и соответствует нормам Евро-6.
BlueInjection – технология очистки отработавших газов от окислов азота (NOx). После прохождения отработавшими газами сажевого фильтра и перед попаданием в нейтрализатор в них подается небольшое количество жидкости AdBlue. Раствор моментально превращается в аммиак (NH3), поглощаемый нейтрализатором. Оксиды азота (NOx), содержащиеся в отработавших газах, вступают в реакцию с аммиаком и преобразуются в безвредный азот и водяной пар.
Жидкость AdBlue можно приобрести на многих АЗС или в дилерских центрах Opel. Она заливается в специальный бачок через отверстие, расположенное рядом с заливной горловиной топливного бака. (Auto-Consulting/ Машиностроение Украины и мира)