Volvo S80 - nowy, 2,4-litrowy diesel D5 spełniający normę Euro 5

Volvo wprowadza całkowicie nowy 5-cylindrowy silnik diesla o pojemności 2,4 litra w modelu S80. Poza symbolem D5 i 5-cylindrową konfiguracją nowy silnik ma niewiele wspólnego z poprzednią generacją. Posiada certyfikat Euro 5 i jest znacznie wydajniejszym następcą D5.

"Naszym założeniem było stworzenie nowoczesnego, wydajnego diesla spełniającego wymagania normy Euro 5. Poprzednia generacja silników rozwijana była przez długi czas i według nas osiągnęła już szczyt swoich możliwości. Dlatego też zdecydowaliśmy się rozpocząć pracę od zera i zrobić użytek z zaawansowanej technologii, jaką dziś dysponujemy. Efekt przeszedł nasze najśmielsze oczekiwania. Ponadto, prace nad silnikiem prowadzone były w całości w firmie Volvo" - mówi Derek Crabb, wiceprezes działu rozwoju silników. Dzięki zastosowaniu zaawansowanych rozwiązań takich jak podwójny sekwencyjny układ turbodoładowania, ceramiczne świece żarowe oraz piezoelektryczne wtryskiwacze paliwa, inżynierom Volvo udało się ograniczyć zużycie paliwa do rekordowego, jak na samochód tych rozmiarów, poziomu - 6,2 litra/100 km. Emisja CO2 wynosi 164 g/km. Niskie zużycie paliwa w połączeniu z mocą wynoszącą 205 KM oraz momentem obrotowym wynoszącym 420 Nm oznacza, że Volvo S80 wyposażony w silnik D5 może z powodzeniem konkurować o tytuł najlepszego samochodu w swojej klasie.

Najwyższej klasy wydajność i komfort jazdy

Nowy silnik D5 Volvo posiada pojemność skokową wynoszącą 2,4 litra, Szeroki moment obrotowy silnika w połączeniu z błyskawicznym przełączaniem biegów oferuje niezwykle płynną jazdę przy znacznym ograniczeniu zużycia paliwa. Wymagania związane z wydajnością i dużymi możliwościami jezdnymi rozwiązane zostały dzięki zastosowaniu dwóch układów turbodoładowania o różnych rozmiarach. Działają one sekwencyjnie, co daje dodatkową moc przy znacznie szerszym zakresie obrotów. Efektem jest wysoka czułość i gwałtowne przyspieszenie we wszystkich prędkościach, a także płynny przepływ mocy w obu zakresach turbodoładowania. Oznacza to, że samochód świetnie radzi sobie podczas szybkiego wyprzedzania, szczególnie w prędkościach pomiędzy 80 i 120 km/h.Zaawansowana technologia wtrysku wykorzystująca piezoelektryczne wtryskiwacze paliwa zapewnia precyzyjny rozkład rozpylonego paliwa w komorze spalania, co podnosi wydajność spalania i zmniejsza emisję gazów. Jednocześnie nowy silnik uzyskał doskonałe wyniki w testach progu komfortu hałasu oraz słyszalności hałasu, znanych jako NVH (Noise, Vibration and Harshness), czyli związanych z redukcją hałasu i wibracji w pojazdach.

Trzy lata - od startu do zakończenia projektuNowy pięciocylindrowy silnik diesla to pierwszy silnik opracowany przez nowy oddział projektowy Volvo zajmujący się rozwojem silników diesla.

"Cały proces, od momentu otrzymania wytycznych projektowych aż do instalacji pierwszego silnika, zajął nam mniej niż trzy lata, co jest bardzo dobrym wynikiem. Naszym zadaniem jest również opiekować się naszym produktem w okresie jego eksploatacji, dzięki czemu będziemy mogli dopracowywać i optymalizować go na potrzeby innych modeli Volvo" - mówi Derek Crabb.Silnik posiada konstrukcję modułową, zarówno w przypadku procesu projektowego, jak i konstrukcyjnego. Wykorzystuje on standardowe mocowania dla układów turbodoładowania oraz innych elementów, co ułatwia instalację w innych modelach Volvo i daje szersze możliwości dalszego rozwoju w celu spełnienia przyszłych wymagań.

"Nowy 5-cylindrowy silnik Volvo stanowi kolejny krok ku dalszemu ograniczaniu negatywnego wpływu silników na środowisko, a przy tym odbiorcy S80 otrzymują cichy, zaawansowany technologicznie silnik charakteryzujący się doskonałą wydajnością"- podsumowuje Derek Crabb.

Technologia w skrócie

Silnik D5 jest w 100% wykonany z aluminium. Dzięki temu niewiele waży i umożliwia efektywne rozpraszanie ciepła. System chłodzenia poprzecznego umożliwia równomierne chłodzenie głowicy cylindra i bloku silnika, pozwalając na kontrolę temperatury wewnątrz silnika i przyczyniając się do jego wysokiej niezawodności i trwałości.

Dwa układy turbodoładowania mają inne rozmiary i w połączeniu pozwalają na osiągnięcie niezwykle wysokiego ciśnienia ładowania (1,8 bar) w wyjątkowo szerokim zakresie obrotów. Mniejszy układ jest wykorzystywany głównie na niskich obrotach. Reaguje on szybciej niż jego większy partner i oferuje błyskawiczną reakcję na szybkie zmiany pedału gazu. Na wyższych obrotach większy układ oferuje potężniejszy napęd podczas przyspieszania na dużych prędkościach. Oprócz zwiększonej wydajności oraz mniejszego zużycia paliwa podwójny system turbodoładowania pozwala na wydajniejsze korzystanie z układu EGR.

Dzięki zwiększeniu pojemności chłodzenia systemu EGR oraz wyposażeniu go w skuteczne żebra chłodzące zwiększono wydajność rozpraszania ciepła o 25 procent, co z kolei znacząco obniża temperaturę spalin, ograniczając emisję tlenków azotu (NOX) do poziomu z łatwością spełniającego wymogi normy Euro 5. Tlenki azotu przyczyniają się do tworzenia się ozonu na poziomie gruntu, co jest przyczyną zjawiska przenawożenia oraz zakwaszenia gleby i wody. Tlenki azotu mają również negatywny wpływ na układ oddechowy.

Piezoelektryczne wtryskiwacze paliwa w połączeniu z wysoce wydajną wysokociśnieniową pompą paliwową pozwalają na osiągnięcie niezwykle wysokiego ciśnienia wtrysku - 1 800 bar. Czas reakcji wtryskiwaczy jest dwa razy krótszy niż w przypadku urządzeń konwencjonalnych. Zwiększone ciśnienie paliwa oraz krótki czas reakcji przyczynia się do ograniczenia emisji spalin, poziomu hałasu i zużycia paliwa, a także zwiększenia mocy silnika.

Technologia ta umożliwia nieskończone dostosowywanie ilości wtryskiwanego paliwa do warunków eksploatacyjnych pojazdu, co ma pozytywny wpływ na wydajne spalanie, ograniczenie zużycia paliwa oraz emisji groźnych substancji.

Dzięki swojej szybkości dysza wtryskiwacza piezoelektrycznego może obsłużyć nawet siedem osobnych wtrysków podczas każdego cyklu pracy. Tak duża szybkość, w połączeniu z wysokim ciśnieniem paliwa, umożliwia stosowanie krótkich wstępnych wtrysków paliwa, nawet gdy silnik przekracza 3000 obrotów na minutę, co tłumaczy, dlaczego pracuje on tak cicho.

Dysza wtryskiwacza piezoelektrycznego umożliwia również stosowanie niezwykle krótkich wtrysków następujących po głównym wtrysku paliwa, czego efektem jest regeneracja filtra cząstek nawet na niskich obrotach. Silnik D5 został wyposażony w układ wtrysku paliwa z szyną zbiorczą specjalnie zaprojektowaną do pracy pod wysokim ciśnieniem. Ciśnienie wtrysku może osiągać nawet 1 800 bar.

Od czasów poprzednich generacji silnika D5 zwiększono również wydajność wysokociśnieniowej pompy paliwowej. Wyższa wydajność oraz znaczące zmniejszenie ciężaru mają pozytywny wpływ na zużycie paliwa.

Ceramiczne świece żarowe to zaawansowane komponenty oferujące znakomite własności rozruchowe. Nagrzewają się one niezwykle szybko - do 100 stopni Celsjusza w dwie sekundy po zimnym rozruchu. Maksymalna temperatura pracy wynosi 1 300 stopni - jest ok. 30 procent wyższa niż w konwencjonalnych świecach żarowych. Przy wykorzystaniu ceramicznych świec żarowych silnik można uruchomić natychmiast bez rozgrzewania nawet w temperaturach dochodzących do minus 30 stopni.

Zamiast korzystać z bagnetu kierowca informowany jest o konieczności uzupełnienia oleju na wyświetlaczu. System określa nawet niezbędną ilość oleju. Na koniec, elementy zawieszenia silnika zostały przystosowane do wysokiego momentu obrotowego. Dodano trzecie cięgno stabilizujące silnik podczas zdecydowanego przyspieszania.