Citroën in motorji PureTech: nov napredek »Créative Technologie«

Temelj tega zmanjšanja predstavljajo motorni agregati. Uvedba nove generacije motorjev je tudi priložnost za številne novosti, ki koristijo vsem: varovanje okolja, prijetna uporaba in zmanjšanje stroškov pri uporabi so glavne od teh koristi.

Prihod nove družine bencinskih motorjev PureTech v paleto izdelkov Citroën je nov dokaz za Créative Technologie Znamke. Ta družina motorjev, ki vključuje najnovejše razpoložljive tehnologije, ponuja v primerjavi s predhodno generacijo primerljive ali večje moči ob močno zmanjšanih porabah goriva in izpustih toplogrednih plinov, za okoli 25%.

Nova družina bencinskih motorjev je na voljo na nekaj izdelkih Znamke (Citroën C3, DS3 in C-Elysée), proizvajajo pa jo v tovarni Trémery v Franciji.

Tehnični pogoji za novo generacijo motorjev PureTech so narekovali pravo revolucijo pri zasnovi mehanike. Ob zastavljenih ciljih močnega zmanjšanja škodljivih izpustov in porabe goriva je moral namreč projekt znižati skupno maso motornega agregata, obenem pa ga zmanjšati. Okvire projekta je končno začrtala še specifična moč 50 kW na liter.

Razvili so nekaj različnih gibnih prostornin in dve sta trenutno ponujeni (ali v prodaji): 1 liter in 1,2 litra, z različno močjo med 68 in 82 KM CEE (50 do 60 kW). Glede na model in vgrajene pnevmatike se poraba goriva pri mešanem ciklu vožnje giblje med 4,3 in 4,6 l/100 km, kar pomeni emisije CO2 od 99 do 107 g/km. Doseženo zmanjšanje teh vrednosti je okoli 25 % v primerjavi z motorji predhodne generacije.

Zmogljivosti, popolnoma prilagojene pričakovanjem

Na voljo sta že 2 izvedbi motorja PureTech:

PureTech VTi 68: znižanje porabe za 1,6 litra na 100 km

Motor VTi 68 je na voljo pri C3 in ima gibno prostornino 999 cm3.

Njegova največja moč 50 kW pri 6.000 vrt/min je za 6 kW (10 KM) večja v primerjavi z motorjem prostornine 1,1 litra, ki ga nadomešča.
Izboljšave so občutne na vseh področjih: + 8 km/h pri največji hitrosti, izboljšanje za 2,3 s pri pospešku 0 do 100 km/h, zmanjšanje porabe s 4,3 l/100 km pri mešanem ciklu oziroma prihranek 1,6 l/100 km (- 27 %). Emisije CO2 pa so zmanjšane za 38 g in dosegajo 99g/ km.

PureTech VTi 82: ekonomičnost in visoka raven zmogljivosti

Motor VTi 82 je na voljo pri C3 in DS3 in ima gibno prostornino 1199 cm3.

Njegova največja moč 60 kW pri 5 750 vrt/min pomeni 6 kW (9 KM) več v primerjavi z motorjem prostornine 1,4 litra, ki ga nadomešča.
Tudi tukaj so izboljšave velike: + 11 km/h pri največji hitrosti, 1,9 s manj za 0 do 100 km/h in znižanje porabe za 1,5l/100km (- 25% v primerjavi s predhodno generacijo), ki dosega 4,5 l/100 km. Emisije CO2 so zmanjšane za 35 g in dosegajo 104 g/km.

Druga izvedenka z enako gibno prostornino (VTi 72) je že na voljo pri novem C-Elysée.

Lastnosti, ki vključujejo najboljše, kar daje tehnologija

Družina motorjev PureTech vključuje najsodobnejše tehnologije, da bi kar najbolje odgovorila na pričakovanja uporabnikov:
• Krmiljenje ventilov z 2 odmičnima gredema v glavi, s po 4 ventili na valj, ki so neposredno upravljani preko mehanskih dročnikov, za boljše polnjenje in boljši izkoristek,
• Stalno spremenljivo hidravlično nastavljanje, pri sesalni in izpušni odmični gredi, za več užitka pri nizkih in srednjih vrtilnih frekvencah in za optimalno porabo,
• Manj vibracij in tišje delovanje zahvaljujoč izenačevalni gredi pri izvedbi VTi 82,
• Upravljanje elektrike z optimalnim polnjenjem akumulatorja ob delovanju alternatorja z enosmerno sklopko, ki deluje maksimalno, kadar poraba energije ni potrebna.

Nov pristop za ambiciozne cilje

Za dosego teh rezultatov je moral razvoj vključiti številne novosti, od katerih so najpomembnejše naslednje:
• Zmanjšanje gibne prostornine (downsizing),
• Izbira trivaljnega motorja namesto štirivaljnega
• Zmanjšanje mase in velikosti,
• Zmanjšanje notranjega trenja,
• Optimizacija zgorevanja

Za izdelavo te nove generacije motorjev je bilo predloženih 52 patentov; 23 se jih nanaša na zgradbo motorja, 20 na kontrolo motorja in 9 na posebne proizvodne postopke in orodja.

Downsizing z izboljšanjem izkoristka

Tehnologija downsizing prinaša prednosti glede mase in trenj, poleg tega pa omogoča tudi zelo občutno zmanjšanje porabe goriva in izpustov CO2. Uspešno so jo že uporabili pri več drugih bencinskih in dizelskih motorjih Znamke, še bolj pa je na mestu pri tej paleti motorjev, ta način gradnje je namreč danes že običajen tudi pri manjših motorjih. Ta tehnologija bo vgrajena v najlažja vozila Znamke, torej v tista, ki lahko najbolj znižajo povprečje emisij.

Da pa bi zmogljivosti ohranili vsaj na ravni zamenjanih motorjev, je bilo treba zmanjšano gibno prostornino nadomestiti z večjim izkoristkom.

Trije valji namesto štirih, za številne prednosti

Izbrani motor s 3 valji namesto s štirimi ima številne prednosti: manj izgub zaradi tresenja, manjše število gibljivih delov, manjša masa in kompaktna oblika so prednosti, ki omogočajo tudi manjšo porabo goriva.

Zmanjšanje mase in velikosti

Zaradi manjšega števila valjev, pa tudi zaradi nove definicije nekaterih sestavnih delov, je motor lažji kot motorji, ki jih zamenjuje, in to za 25 kg pri izvedbi VTi 68 in za 21 kg pri izvedbi VTi 82, kar je več kot 20% manj pri sestavljenem motorju brez dodatnih agregatov (alternator, zaganjalnik, …).
Glave motorjev iz lahke litine imajo zaradi uporabe posebnega livarskega postopka PMP, precizijskega litja, vgrajene različne funkcije, ki zmanjšujejo tako maso kot dimenzije. Izpušni kolektor je neposredno vgrajen v glavo motorja, kar omogoča manjše število delov in manjšo maso. Izhodni modul hladilnega obtoka in zgornji nosilec motorja, ki sta tudi integrirana, tudi spadata med dele, ki prihajajo neposredno iz livarne Charleville.

Sodelovanje ekip za oblikovanje, livarstvo in obdelavo kovin, od samega začetka projekta, in digitalizacija na področjih mehanike, termomehanike in akustike, je prav tako pripomoglo k manjši masi in integraciji različnih funkcij v blok motorja iz lahke litine. Izdelan je iz aluminija, s postopkom tlačnega litja, njegove valjne puše pa so vstavljene ob samem litju, ki ga opravijo v livarni Mulhouse.

Velikost je tudi precej manjša, saj je okoli 100 mm ožji in 70 mm nižji, upoštevaje dodatne agregate.

Veliko zmanjšanje trenja in števila gibljivih delov

Odločitve pri snovanju družine motorjev PureTech so vodile k spremembam na več glavnih delih, da bi zmanjšali mehanske izgube pri trenju, ki predstavljajo približno 20 % moči, ki jo porabi motor.

Najpomembnejši deli ali sklopi, ki jih to zadeva, so motorna gred zaradi njenega dimenzioniranja, in zamaknitev valjnih puš.
Batni sorniki, batni obročki in dročniki krmiljenja ventilov imajo oblogo za manjše trenje DLC – Diamond Like Carbon.

Oljna črpalka s spremenljivo prostornino omogoča stalno zagotavljanje optimalnega tlaka pri mazanju. Trenje na račun delovanja te črpalke je tako zmanjšano za 30%.

Zobati jermen, vlažen in vgrajen v ohišje, ima tako življenjsko dobo kot avtomobil. Ta tehnologija prispeva tudi k tihemu delovanju.

Zaradi vseh teh izboljšav je motor PureTech nova referenca v kategoriji na področju trenja, s skupnim zmanjšanjem trenja za okoli 30%.

Optimalno zgorevanje za maksimalno znižanje porabe in izpustov

Sistem zgorevanja je eden glavnih elementov glede porabe in emisij in omogoča motorju, da izkoristi najboljše plati uporabljenih tehnologij. Razmerje med vrtino in gibom je bilo določeno tako, da je dosežen optimalni kompromis med izkoristkom zgorevalnega sistema na eni strani in izgubami zaradi trenja motorja na drugi strani.

Notranja aerodinamika (sesalne cevi, oblika glav batov in zgorevalne komore z volumetričnim razmerjem 11 : 1) je optimizirana, da lahko zgorevalni sistem deluje z visokimi vrednostmi IGR (Internal Gas Recirculation, povratno vodenje izpušnih plinov), kar zmanjšuje porabo in škodljive izpuste.

Za krajši čas segrevanja motorja so pri tem motorju prilagodili tehnologijo, imenovano »Split Cooling«. V začetku, ob hladnem motorju, sta hladilna obtoka bloka motorja in glave motorja ločena, da se optimizira segrevanje mehanskih delov. To ima 2 prednosti: zmanjšanje izpusta CO2, ki je višji pri hladnem motorju. Druga prednost je boljša učinkovitost za vzpostavitev temperature v kabini.

Za maksimalno učinkovitost je 3-kraki katalizator nameščen takoj ob izhodu iz motorja, opremljen pa je z 2 sondama lambda.

Vir: PSA