Motory pre Volvo FH A FM tretej generácie

Volvo D9A – HiTech tretieho milénia
Pre strednú a ťažkú radu FM je novinkou motor D9A, nahradzujúci ako aj menší motor D7C tak aj väčší motor D10B (číslo je kódom zdvihového objemu a písmeno udáva jeho vývojovú generáciu). Vznetový radový šesťvalec D9A s objemom 9.4 litra, so štyrmi ventilmi pre každý valec, preplňovaný turbodúchadlom s reguláciou tlaku a chladením plniaceho vzduchu (Intercooler) je v štyroch výkonnostných variantoch, 191 kW (260 k), 220 kW (300 k), 250 kW (340 k) a 279 kW (380 k). Krútiaci moment dosahuje hodnotu až 1700 Nm. Vačkový hriadeľ ventilového rozvodu OHC (Over Head Camshaft), ovládajúci ventily aj združené vstrekovače EUI (Electronic Unit Injector), je v spoločnej hlave valcov. Po prvýkrát bol v motoroch Volvo použitý pohon rozvodu z miesta uzlu torzných kmitov kľukového hriadeľa, t.j. zo strany zotrvačníka. Zároveň s rovnomernosťou pohonu vačkového hriadeľa, potrebnou pre presné ovládanie ventilov a vstrekovačov, je výhodou tohto riešenia výstup PTO (Power Take Off) pre pohon príslušenstva, nezávislého na rýchlosti vozidla. Tento výstup v mieste pohonu rozvodu je možné zaťažiť v kľude momentom 1000 Nm a za jazdy 650 Nm. Motor má združené vstrekovače a elektronický management s ovládaním rovnaký, ako má väčší motor D12D. Vysoký vstrekovací tlak, potrebný pre dokonalé rozprášenie paliva, ktoré je nutné z hľadiska dosiahnutia čo najnižších hodnôt spotreby a exhalátov, je 180 MPa (1800 bar). Novinkou je samočinné odvzdušňovanie nízkotlakovej časti vstrekovacej sústavy použitím elektricky poháňaného dopravného čerpadla.
Konštrukčnou aj technologickou zaujímavosťou sú kované ojnice, ktorých dolné oko ojnice je po konečnom obrobení delené tzv. trhaním. Tým pádom je každá ojnica unikátna a veká sú preto nezameniteľné. Všetky motory D9A môžu byť vybavené patentovanou motorovou brzdou VEB, s maximálnym brzdným výkonom 250 kW (340 k) pri otáčkach 2400 za min. tak, ako v motoroch D12. V zrovnaním s predchádzajúcim motorom D10 (zdvihový objem 9.6 litra) je motor D9A o 80 kg ľahší, má pri zrovnateľných podmienkach o 6% nižšiu spotrebu a vyššiu životnosť a spoľahlivosť.

Volvo D12D – tradícia, výkon, kvalita
Od uvedenia motorov D12 v roku 1993, predovšetkým pre rad FH, bolo vyrobených viac ako 260 000 kusov. Nový motor štvrtej generácie je výsledkom tretieho stupňa vývoja. Osvedčený, zatiaľ najväčší automobilový motor Volvo D12D, je vyrábaný v štyroch výkonnostných variantoch 250, 279, 309 a 338 kW (340, 380, 420 a 460 k) a navyše ako novinka je vyrábaný v prevedení D12D-500 Turbocompound s výkonom až 368 kW (500 k). Vačkový hriadeľ rozvodu OHC ovláda ventily aj vstrekovače. Druhá generácia združených vstrekovačov EUI, pracujúce s vysokými tlakmi 180 MPa, pri vyššej životnosti, patrí k mnohým zmenám na motore. Presné nastavenie vstrekovačov, kontrola a ich triedenie pri montáži, citeľne znížili rozptyl hodnôt vstrekovacích tlakov.

Ďalšie, menej viditeľné konštrukčné zmeny sa týkajú ventilov, hlavy valcov, piestov a vložiek valcov. Piesty sú skladané z dvoch častí, oceľového dna so spaľovacím priestorom a hliníkového plášťa, pričom ich spojenie zabezpečuje len piestny čap.
Takisto bol zvýšený výkon chladiacej sústavy a jej regulácie, čím sa zlepšilo chladenie motora a znížila spotreba oleja. Vplyvom menších mechanických strát elektronicky ovládaného vetráku chladenia, nového kompresoru vzduchovej brzdovej sústavy a v neposlednom rade vplyvom presnejšieho a účinnejšieho riadenia vstrekovania paliva, došlo k zníženiu mernej aj prevádzkovej spotreby paliva a emisných škodlivín. Motor D12D má výstup PTO od pohonu rozvodu, t.j. výstup pre pomocný pohon nezávislý na spojke a tým aj rýchlosti vozidla, napr. pre čerpadlo hydrauliky vozidla. Maximálny odoberateľný výkon je 400 Nm za jazdy a 500 Nm v kľude. Motory sú vybavené motorovou brzdou VEB s brzdným výkonom 285 kW pri otáčkach 2300 za min., s výnimkou turbokompoundného motora, ktorý má motorovú brzdu dekompresného typu VCB (Volvo Compresion Brake). Pre všetky výkonnostné varianty je možné dodať kompaktný hydraulický retardér Volvo, ktorý môže byť kombinovaný a ovládaním prepojený s motorovou brzdou VEB.

Volvo D12D-500 Turbocompound
V ďalšej snahe zvýšiť celkovú účinnosť vznetového motora, ktorá sa blíži k hodnote 40%, vznikol projekt turbokompoudného motora D12D-500. Za turbínou na výfukové plyny, poháňajúce plniace dúchadlo, je zaradená ešte ďalšia tzv. výkonová turbína, ďalej využívajúca energie výfukových plynov, ktorá by ináč vo forme tepla bola stratová. Na tejto turbíne sa tak využíva energia prúdiacich horúcich výfukových plynov k premene na mechanickú prácu.
Východzia konštrukcia radového šesťvalca D12D s pohonom rozvodu od predného (voľného) konca kľukového hriadeľa je pre prepojenie výkonovej turbíny zostupným prevodom s kvapalinovou spojkou ku kľukovému hriadeľu technicky obtiažnym riešením, ale výsledok vývoja Volvo je pozoruhodný. Výkon sa privádza na kľukový hriadeľ ozubeným súkolím na zotrvačníku, pričom kvapalinová spojka v prevode tlmí rázy a plní funkciu tzv. „voľnobežky“, zabraňujúcou v niektorých prevádzkových režimoch nežiadúcemu stavu, keď by výkonová turbína naopak výkon z kľukového hriadeľa odoberala. Podľa otáčok a zaťaženia motora je možné získať užitočný výkon až 30 kW. Celkový výkon motora a jeho účinnosť sa tým samozrejme zvyšuje. Vysoký krútiaci moment je dosahovaný už pri nízkych otáčkach motora. Pri otáčkach 900 za min. je 2100 Nm a maximálne hodnoty 2400 Nm dosahuje už v rozmedzí otáčok 1000 až 1300 za min. V praxi to znamená, že aj v nízkych prevádzkových otáčkach motora je k dispozícii dostatočný výkon pre prekonávanie všetkých jazdných odporov vozidla, predovšetkým pri rozjazde (alebo akcelerácii) a pri jazde do stúpania. Motor je vybavený motorovou brzdou VCB s brzdným výkonom 237 kW pri otáčkach 2300 za min.
Celá poháňacia jednotka je veľmi kompaktná a ľahká. Motor D12-500 Turbocompound je ideálna svojou charakteristikou pre využitie vo veľmi náročných a obtiažnych prevádzkových podmienkach, charakterizovaných veľkou celkovou hmotnosťou jazdnej súpravy a špatnými cestami.

Elektronika pre prevádzku aj servis
Použitie elektroniky k riadeniu motora, tzv. „Motormanagement“, umožnilo nielen zlepšenie charakteristiky motora, zníženie spotreby paliva, spotreby oleja a zníženie emisií škodlivých exhalácií vo výfukových plynoch, ale taktiež jednoducho automatizovať riadenie bežných mechanických viacstupňových prevodoviek.
Modernizované rady Volvo FH a FM tak môžu ponúknuť, popri šiestich prevodovkách s manuálnym ovládaním, dve polosamočinné prevodovky s predvoľbou, t.j. s automatizovaným radením (I-Shift a Geartronic) a jednu plne samočinnú prevodovku s kvapalinovým meničom momentu (Powertronic). Súčasťou ponuky prevodoviek je celý rad možných prevedení pomocných výstupov PTO poháňaných od prevodovky, t.j. závislých na zaradenom rýchlostnom stupni a rýchlosti jazdy.
Elektronický systém priebežnej „palubnej“ diagnostiky technického stavu motora a jeho príslušenstva a ďalšie konštrukčné opatrenia umožnili aj bezpečné predĺženie servisného intervalu, vrátane výmeny oleja v motore. Základný servisný interval v oboch motoroch radu D9A a D12D boli predĺžené asi o 20%. Pri motore D9A to v praxi diaľkovej prevádzky znamená, že servisný interval (výmena motorového oleja a filtrov) je až 60 000 km. Pri motore D12D je základný servisný interval až 90 000 km, pričom môže byť u ťahača v diaľkovej doprave pri vyťažení súpravy len na 90% (36 t), predĺžený až na 100 000 km. Denná kontrola vozidla pred jazdou je preto dnes viac úlohou elektroniky ako vodiča. Vodič sa tak môže sústrediť na jednoduché úkony, akými sú napríklad čistota okien, svetiel, spätných zrkadiel a stav pneumatík.

Všetky poruchové údaje sú ukladané do pamäti riadiacej jednotky, kde ich vyhodnocuje systém palubnej diagnostiky OBC (On Board Control) a kde je ich taktiež možné presne analyzovať po pripojení k výkonnému servisnému diagnostickému zariadeniu. Ďalšie možnosti využitia elektroniky je priama komunikácia vodiča s dopravným strediskom a sledovanie polohy vozidla prostredníctvom satelitnej navigácie GSM, pracujúca v reálnom čase „On Line“ s využitím celosvetovej počítačovej siete www. Tieto systémy sú dnes v štádiu búrlivého rozvoja. Systém Dynafleet, ktorý Volvo začalo vyvíjať koncom 80. rokov, má v Európe už viac ako 8 000 užívateľov.





Tento článok nájdete na AGENTÚRA AUTO DATA, spol. s r.o.
http://www.aad.sk

Adresa tohoto článku je:
http://www.aad.sk/sections.php?op=viewarticle&artid=220