A Ford bemutatta az első Ford EcoBlue dízelmotort, amely kifinomult technológiákkal és innovatív tervezéssel optimalizálja az üzemanyag-fogyasztást, és csökkenti a CO₂- és NOX-kibocsátást.
A Ford díjnyertes EcoBoost benzinmotorjainak élvonalbeli teljesítményére és technológiáira alapozva született meg a Ford EcoBlue dízelmotor-család; ezek a 100-240 lóerős erőforrások hajtják majd a vállalat jövőbeli személyautóit és haszongépjárműveit.
Az új Transit és Transit Custom haszongépjárművekben bemutatkozó négyhengeres, 2,0 literes Ford EcoBlue egység az üzemanyag-takarékosság, a teljesítmény és a kifinomult működés páratlan kombinációját kínálja.
Az új erőforrás érezhetően javítja az autók vezethetőségét, hiszen a most kifutó, azonos teljesítményű 2.2 TDCi blokkhoz képest 20 százalékkal nagyobb forgatónyomatékot ad le 1.250 1/perc fordulatszámon, így a haszongépjárművek vezetői sokkal könnyebben kezelhetik majd a mindennapos közlekedési helyzeteket, például az araszoló forgalomban való lassú haladást vagy a lassan mozgó járművek előzését. Az új motor emellett egy személyautó kifinomult működését kínálja a haszongépjármű-szegmensben, hiszen alapjárati zajkibocsátása 50 százalékkal alacsonyabb.
“A kisebb, takarékosabb, ugyanakkor meglepően erős Ford EcoBoost új mércét állított a benzinmotorok világában. Ugyanez a cél vezérelt minket, amikor kifejlesztettük az új Ford EcoBlue dízelmotor-családot” – mondta el Jim Farley, a Ford Európa elnök-vezérigazgatója. “Ez az új erőforrás több mint 10 százalékkal javítja az üzemanyag-fogyasztást és a CO₂-kibocsátást a Transitban, amely így – a legkelendőbb európai haszongépjármű-család tagjaként – további előnyöket kínál a vásárlók számára.”
A vadonatúj motor felépítése kisebb belső súrlódást és tisztább égést biztosít. A kipufogógázok kifinomult utánkezelésének köszönhetően az ultra-alacsony károsanyag-kibocsátás megfelel a 2016 szeptemberében életbe lépő, szigorúbb Euro VI szabvány előírásainak, amely az Euro V szabványban megengedett szinthez képest 55 százalékkal alacsonyabb NOx-kibocsátást irányoz elő
A motor gázcseréjét olyan innovatív megoldások tökéletesítik, mint a Fordnál első ízben alkalmazott tükrözött beömlőnyílással kiegészített integrált szívórendszer, a magas hőmérsékleti tartományokra tervezett rakétahajtóművek anyagából készített, kis tehetetlenségű turbótöltő, valamint a vadonatúj, nagy nyomású üzemanyag-befecskendezési rendszer, amely gyorsabb, csendesebb és precízebb üzemanyag-ellátást biztosít.
A Ford angol és német tervezőcsapatai által kifejlesztett vadonatúj, 2,0 literes Ford EcoBlue motor először 105, 130 és 170 lóerős kivitelekben készül a haszongépjárművek számára. A 200 lóerőnél nagyobb teljesítmény leadására is képes blokk – további új EcoBlue erőforrásokkal együtt – később a Ford személyautónak kínálatában is megjelenik, s a választékban egy 1.5 literes egység is szerepel majd.
Csekély súrlódás, kifinomult égés
A mérnökök teljesen tiszta lappal kezdtek hozzá a vadonatúj 2,0 literes Ford EcoBlue motor tervezéséhez, innovatív megoldásokkal csökkentve a szerkezet súrlódását, amelyekkel 13 százalékos fogyasztáscsökkenést sikerült elérniük:
- A 10 mm-rel eltolt hajtókarok minimumra csökkentik a dugattyú oldalirányú terhelését, mérsékelve ezzel a kisméretű, vasból készült blokk hengerfalán keletkező súrlódó erőhatásokat
- Kisebb átmérőjű főtengelycsapágyak
- Olajfürdős kialakítás a vezérműtengely és az olajpumpa szíjhajtásához
- Optimalizált szelepvezérlés és vadonatúj, egyetlen darabból készített vezérműtengely-modul
A Ford első ízben alkalmazott tükrözött beömlőnyílással kiegészített integrált szívórendszert, amely precízen vezérli a hengerekbe irányuló levegőáramlást: az egyes és kettes számú hengerekbe az óramutató járásával megegyező irányban, a hármas és négyes számú hengerekben pedig ezzel ellentétes irányban forgatva meg a légáramot.
Ez a szimmetrikus elrendezés egységes üzemanyag-levegő keveredést biztosít mind a négy égéstérben, így a mérnökök jobban kontrollálhatták az üzemanyag égését. Az égési folyamat finomhangolása során a számítógépes szakértők egyedül a szelepemelés és szelepvezérlés beállításánál több mint 1400 olyan tényezőt vizsgáltak meg, amelyek befolyásolhatják a működés hatékonyságát.
“Első tükrözött beömlőnyílásunknak és az optimalizált égéstér-kialakításnak köszönhetően az üzemanyagból sokkal hatékonyabban nyerhetjük ki az energiát, mint bármelyik eddigi dízelmotorunkban,” nyilatkozta Dr. Werner Willems, a Ford égésrendszerekkel foglalkozó részlegének műszaki szakértője.
Az új üzemanyag-fúvókák akár hat befecskendezést is képesek elvégezni egyetlen égési ciklus során; az egyes befecskendezések ideje kevesebb mint 250 mikroszekundum (0,00025 másodperc), és ezalatt 0,8 mg gázolajat juttatnak az égéstérbe, ami körülbelül egy cukorkristály tömegének felel meg. Ez a csekély mennyiség nyolc, egyenként 120 mikron átmérőjű (vagyis körülbelül az emberi hajszál vastagságával megegyező), kúp alakú lyukon át jut az égéskamrába.
A jellemzően a prémium személyautókban alkalmazott, az elektromosság hatására alakváltozással reagáló kristályokkal működő piezoelektromos technológia kiválóan alkalmas az üzemanyag mennyiségének szabályozására, ezért a Ford ezt a technológiát használta fel az üzemanyag-befecskendező egységben. Az új befecskendezők kevesebb zajjal működnek; az üzemanyag-szivattyú energiavesztesége minimális; az Auto-Start-Stop rendszer gyorsabban és kevésbé észrevehetően működik; a maximális üzemanyag-takarékosság érdekében a rendszer valós időben változtatja a kalibrációt.
Fejlett turbótöltés
A mérnökök kifejezetten úgy tervezték meg a vadonatúj, kompakt turbótöltőt, hogy alacsonyabb motorfordulatszám mellett is több levegőt szállítson, mint a most kifutó 2.2 TDCi blokk hasonló rendszere, így a motor a teljes fordulatszám-tartományban erőlködés nélkül, fürgén reagál a gázparancsra, és már 1.250 1/perc fordulatszámon is 340 Nm forgatónyomatékot ad le.
A legmodernebb aerodinamikai elvek alapján tervezett turbinakerék átmérője közel 10 százalékkal csökkent. A kerék olyan könnyűfémből készült, amit extrém hőmérsékleteken, például rakétahajtóművekben használnak. A repülőgépiparban használatos alumíniumból készült kompresszorkerék átmérője ugyancsak 15 százalékkal csökkent. Ezek a méretcsökkenések mérséklik a tehetetlenséget, így gyorsabban épül fel a teljesítmény; a kerék fordulatszáma elérheti a 240.000 1/perc értéket is, ami javítja az alacsony fordulatszám mellett leadott forgatónyomatékot.
“A vásárlók visszajelzéseit elemezve kitűnt: egyre több vezető számára fontos, hogy a dízelmotoros autók képesek legyenek ‘kúszni’, amikor a kuplung felengedése után a motor alapjáraton működik – éppen ezért volt minden eddiginél lényegesebb az alapjárati nyomaték-leadás” – mondta el Paul Turner, a Ford Európa motortechnikai részlegének vezetője.
A kompresszorkerekeket öntés helyett egyetlen tömbből marják ki, így a gyártási tűrés 2-3 mikron közti értékre javult (ami körülbelül egy baktérium méretének felel meg), ezzel együtt pedig tartósabb, kevesebb zajjal és rezgéssel működő szerkezetet eredményez. Az új turbótöltő működtető egységében a korábbi csigakerekes megoldást fogaskerekes szerkezet váltotta fel, ami a felére, azaz 110 ezredmásodpercre (egy emberi szempillantás felére) csökkentette a reakcióidőt.
A Ford első, szabványosított szelektív katalitikus redukciós rendszere is segít abban, hogy az új motor magabiztosan teljesítse a jövőbeli európai károsanyag-kibocsátási előírásokat. A maximális hatékonyság és az üzemi hőmérséklet alatt is kiváló teljesítmény érdekében a rendszer a motorblokk hátsó részén kapott helyet. A kipufogógáz-visszavezető cső egybeépült a hengerfejjel, így a motor kialakítása még kompaktabb, a gázhűtés pedig optimálisabb lett.
Még finomabb működés
A 2 literes Ford EcoBoost motor a Ford első dízel haszongépjármű-erőforrása, amely személyautós szintű zaj-, vibráció- és nyersesség (NVH) értékeket kínál, jelentős mértékben javítva a vezető komfortérzetét.
Az új motor alapjáraton feleakkora zajkibocsátással működik, mint a 2.2 TDCi blokk. Különleges tervezésének köszönhetően a zajcsökkentésre optimalizált hengerfej és motorblokk, valamint a merevebb létraváz és olajteknő érzéketlen a motor belsejében zajló folyamatokra, a nem sík felületekkel illeszkedő részegységek szoros tömítései pedig elnyelik a motorzajt.
“Egy motor alapfelépítménye úgy működik, mint erősítő; akárcsak egy harang, ami felerősíti a belső mozgás zajait. Ezért aztán egy olyan harangot próbáltunk kifejleszteni, ami nem szól túl jól” – mondta Dominic Evans, a Ford Európa NVH-specialistája. “A motor minden jelentős zajforrását úgy terveztük meg, hogy csendesebben és simábban működjön – és sikerült megalkotnunk a Ford eddigi legkifinomultabb haszongépjármű-dízelmotorját.”
A hengerfej habosított anyagú hangszigetelő burkolata és a hangelnyelő anyagból készült első burkolat tovább mérsékli a kabinba beszivárgó motorzajt, így a vezető munkakörnyezete még csendesebbé válik. Az NVH-értékek javítását célzó további megoldások:
- A fogaskerekek fogazásának mikron (0,001 mm) szintű elemzésével tökéletesebbé vált a fogak csatlakozása; ezáltal simább a működés, és kevesebb a magas frekvenciájú hang
- Az optimalizált olajpumpa szabálytalan terelőlapátjai megtörik a szerkezet zajának frekvenciáját, így az kevésbé érzékelhető az emberi fül számára
- A modern üzemanyag-befecskendezőkben integrált piezo-köteg, zajlágyító szoftver és optimalizált előbefecskendezés működik
Strapabíró haszongépjárművek
Az új 2 literes Ford EcoBlue motor is megfelel a Ford szigorú, haszongépjárművekre vonatkozó tartóssági elvárásainak, amelyek a világ minden piacán azonosak, legyen szó akár Európáról, az USA-ról vagy Kínáról. A motor teljesítményét 5,5 millió kilométernek megfelelő tesztüzemben vizsgálták; ebben 400.000 kilométernyi közúti teszt is szerepelt, amit valódi haszongépjármű-felhasználók teljesítettek, emellett pedig átfogó laboratóriumi elemzés és kíméletlen próbák a Ford tesztpályáin, valamint CAE-értékelés a fejlesztés minden egyes fázisában.
A mérnökök a kenési rendszer minden elemét (beleértve az olaj specifikációját, az olajteknő és szűrő méretezését, a hengerfurat deformációjának mérettűrését és a dugattyúgyűrű kialakítását) úgy alakították ki, hogy az az olaj élettartamának növelését szolgálja, amellett pedig karbantartást nem igénylő elemeket terveztek (vezérműszíj, vezérműtengely-modul, vízpumpa).
“A 2 literes EcoBlue motor fejlesztése során a legteljesebb mértékben figyelembe vettük a világ különböző részein élő felhasználók visszajelzéseit” – mondta el Turner. “A motor rugalmas kialakítása még azt is lehetővé teszi, hogy ugyanazt a blokkot elsőkerékhajtáshoz vagy összkerékhajtáshoz használjuk, a körültekintő tervezésnek és a kifinomult technológiáknak köszönhetően pedig ez az erőforrás hosszú időn át megfelel majd a jövőbeli üzemanyag-fogyasztási és károsanyag-kibocsátási előírásoknak.”
