Totul despre noul motor Opel turbo pe benzina 1.0 SIDI
opelsidiinjectie directagmzero1.0 sidi turbomotoare
Opel a prezentat detalii cu privire la noul motor pe benzina in cadrul evenimentului Aachen Colloquium din Germania. O functionare uniforma si silentioasa: motorul Opel, SIDI Turbo de 1,0 litri, in totalitate nou, va ridica stacheta rafinamentului motoarelor cu trei cilindri atunci cand isi va face debutul pe modelului ADAM, anul viitor. Pe langa faptul ca este mai economic si mai ecologic, are o rulare perfect uniforma, cu un nivel de zgomote si vibratii mai mic decat al multor motoare cu patru cilindri. Aceasta unitate de propulsie de dimensiuni mici isi contrazice marimea "de buzunar", dezvoltand o putere de 85 kW/115 cp si generand un cuplu mare, de 166 Nm, in gama de turatii 1.800 - 4.700 rpm. Prin urmare, asigura o accelerare mai buna la turatii reduse decat motoarele mai mari de putere similara, consumand mult mai putin carburant si avand emisii mai mici de CO2. De exemplu, in comparatie cu motorul curent de 1,6 litri, cu aspiratie naturala, noul motor 1.0 SIDI Turbo cu injectie directa de benzina (SIDI = Spark Ignition Direct Injection) ofera aceeasi putere maxima, generand un cuplu mai mare cu 30% si asigurand o economie de carburant de 20%.
Tehnologiile de ultima ora includ injectia directa de carburant la inalta presiune, un sistem de supraalimentare ultra compact, sincronizarea continuu variabila a supapelor si o structura usoara, din aluminiu, cu o galerie de evacuare integrata in chiulasa. Numeroasele masuri de „proiectare a comportamentului acustic”, care contribuie la rafinamentul de exceptie includ un bloc de cilindri dezvoltat din punct de vedere acustic; un arbore de echilibrare montat in baia de ulei; izolare structurala a sistemului de injectie carburant si a arborelui cotit; lanturi de actionare cu dinti inversati si capace ale motorului cu un design ce asigura atenuarea zgomotului.
Motorul 1.0 SIDI Turbo este primul membru al unei familii noi, modulare, de motoare pe benzina cu trei si patru cilindri din clasa cu cilindree mai mica de 1,6 litri, care sunt proiectate astfel incat sa satisfaca cererea clientilor de motoare puternice, de mari performante, cu cilindree redusa. Acesta isi va face debutul anul viitor pe modelul Opel ADAM, alaturi de o transmisie manuala cu sase trepte de viteza, noua in totalitate. Motorul 1.0 SIDI Turbo este proiectat sa fie utilizat impreuna cu sistemul Start/Stop pentru toate autovehiculele si se preconizeaza ca in regim mixt va avea emisii de CO2, mult sub 100 g/km.
Echipele internationale de ingineri ale Opel si GM au pornit de la zero, valorificandu-si experienta combinata pentru a elimina caracteristicile de rulare neuniforma, „defazata”, care au cauzat in mod traditional diminuarea atractiei generate de conducerea economica a motoarelor cu trei cilindri. Ca urmare, motorul 1.0 SIDI Turbo se mandreste cu un nivel de sunet asemanator unui model cu patru cilindri, care il pozitioneaza in mod clar drept noul standard in materie de rafinament in gama motoarelor cu trei cilindri.
Pe parcursul intregului proces de dezvoltare, prevenirea si reducerea nivelului de vibratii si duritate au fost realizate prin intermediul unei activitati extinse de modelare, precum si prin validarea pe bancul de testare a tuturor componentelor motorului. Lucrarile au inclus dezvoltarea functiilor de management al motorului si integrarea in autovehicul a intregului sistem de propulsie.
Structura motorului, integral din aluminiu, a fost proiectata astfel incat sa fie redus atat nivelul de zgomot cauzat atat de patrunderea aerului, cat si cel transmis prin structura motorului, precum si pentru a reduce greutatea. Rafinamentul inerent al acestui motor este atat de avansat incat necesitatea de efectuare a unor izolari fonice suplimentare in interiorul autovehiculului sau de montari complexe ale motorului si sub-cadre este redusa semnificativ. Masurile persistente de reducere a zgomotelor nedorite la nivelul motorului au oferit inginerilor, de asemenea, libertatea de a lucra la reglajul fin al sunetului sistemelor de admisie si de evacuare, pentru a indeplini cerintele utilizarilor specifice in cadrul autovehiculelor.
Ca urmare a acestor eforturi intense pentru asigurarea rafinamentului, motorul 1.0 SIDI Turbo nu este doar mai rafinat decat alte motoare cu trei cilindri, ci are si o functionare mai silentioasa decat a multor unitati de propulsie cu patru cilindri. De exemplu, in cadrul probelor la acceleratie maxima pe bancul de testare are niveluri de zgomot in toata gama de turatii mai mici decat motoare turbo pe benzina cu o cilindree de pana la 1,6 litri.
Structura principala a motorului se axeaza pe reducerea greutatii, fiind alcatuita dintr-un bloc de cilindri, chiulasa si suportul arborelui cotit fabricate din aluminiu turnat la inalta presiune. Greutatea blocului de cilindri, impreuna cu cea a suportului este de numai 15,5 kg, iar intregul motor are o greutate mai mica cu 10% decat cea a motorului Opel curent de 1,6 litri cu aspiratie naturala, de putere similara.
Configuratia cu „cursa lunga” a cilindrului asigura caracteristici superioare in materie de cuplu, cu o cursa a pistonului de 77,4 mm, depasind diametrul acestuia, de 74,0 mm. Pentru a asigura o putere mare, raportul de compresie de 10,5:1 este combinat cu supraalimentarea si injectia directa de carburant de inalta presiune.
Chiulasa din aluminiu turnat integreaza galeria de evacuare racita cu apa. Acest concept al unei piese unice asigura un numar de avantaje: contribuie la incalzirea rapida a motorului si sporeste durabilitatea, deoarece nu mai sunt necesare garniturile de etansare din jurul orificiilor de evacuare, si de asemenea, ofera avantaje din punct de vedere al amplasarii sub capota.
Pentru a asigura rigiditatea structurala, blocul de cilindri include garnituri ale cilindrilor din fonta, cu aluminiu turnat peste suprafetele superioare pentru a optimiza etansarea garniturii chiulasei. Peretii despartitori ai suportului contin, de asemenea, insertii din fonta cu grafit nodular, pentru a asigura o rigiditate structurala locala. Baia de ulei din aluminiu turnat contribuie la asigurarea unei rigiditati structurale suplimentare.
Un arbore cotit din otel forjat cu sase contragreutati transfera trenului de rulare puterea mare, specifica motorului 1.0 SIDI Turbo, cu un nivel minim de vibratii. Lagarele principale frontale sunt acoperite cu polimer pentru a asigura o durabilitate sporita, in special in conditiile functionarii sistemului Start/Stop.
Tijele de conexiune sunt fabricate din otel forjat, obtinut din pulberi metalice (PM), care asigura o rezistenta echivalenta sau mai mare decat a pieselor standard forjate, asigurand in acelasi timp si o reducere a variatiei masei. O canelura care retine uleiul, in combinatie cu o conicitate optimizata a capatului mic, reduc uzura bucselor. Pulverizarea interioara cu ulei a pistoanelor din aluminiu asigura o lubrifiere suplimentara a alezajelor, ceea ce reduce, de asemenea, nivelul de zgomot al motorului in timpul pornirii la rece.
Cei doi arbori cu came in chiulasa, care actioneaza patru supape per cilindru cu frecare redusa, precum si tachetii cu role hidraulice au sectiune tubulara, pentru reducerea greutatii, fiind actionati de un lant cu sincronizare cu sistem de tensionare hidraulica automata cu durata mare de viata. Defazoarele din aluminiu ale arborelui cu came efectueaza sincronizarea variabila a deschiderii si inchiderii supapelor de admisie si de evacuare, asigurand cele mai bune performante, cel mai bun consum de carburant si emisii reduse, in toate conditiile de sarcina a motorului.
Motorul 1.0 SIDI Turbo impresioneaza prin cuplul generat, mai mare cu 30% fata de cel al motorului Opel actual de 1,6 litri, cu aspiratie naturala, dezvoltand aceeasi putere maxima, de 85 kW/115 cp. Cuplul maxim, de 166 Nm, este disponibil pentru o gama larga de turatii, intre 1.800 si 4.700 rpm, puterea maxima fiind dezvoltata la o turatie de doar 5.200 rpm. Acesta este un motor de dimensiuni mici, dar cu performante mari.
Motorul 1.0 SIDI Turbo are un consum de carburant extrem de mic, asigurand o reducere de 20% in comparatie cu motorul de 1,6 litri. In cadrul modelului Opel ADAM, emisiile de CO2 ale acestuia vor fi mult sub 100 g/km, iar consumul de carburant in regim mixt se va apropia de 4,0 l/100 km.
Elementul cheie care asigura atat puterea mare, cat si consumul redus de carburant este sistemul de injectie directa a carburantului de inalta presiune, ajutand la exploatarea la maxim a potentialului energetic al carburantului. Injectoarele SIDI cu sase orificii, care functioneaza la o presiune maxima de 200 bari, sunt pozitionate in mod ideal, deasupra centrului camerei de combustie, si asigura o pulverizare fina, omogena, fara pierderi la nivelul supapelor de admisie sau al peretilor alezajelor. Debitul de carburant la nivelul injectoarelor asigura posibilitatea contorizarii unor injectii mici, multiple.
Nu exista contact metal - metal la nivelul chiulasei, rampei de carburant sau al injectoarelor. Aceasta izolare perfecta elimina o cauza structurala importanta a zgomotului produs de functionarea sistemului de injectie. Rampa de carburant este decuplata de un amortizor fabricat din cauciuc/otel, iar injectoarele sunt izolate in camera de combustie prin garnituri din teflon cu umplutura de carbon. Izolarea fonica este sporita prin utilizarea unor algoritmi software care elimina zgomotele produse de acul pompei si carcasa exterioara.
Intervalele de combustie mai mari ale motorului cu trei cilindri asigura posibilitatea utilizarii unor came cu profil mai lat decat in cazul motorului cu patru cilindri, ceea ce mareste durata de deschidere a supapelor, asigurand o evacuare (schimb de gaze) optimizata, pentru o combustie mai completa.
Pentru a spori si mai mult economia de carburant si eficienta functionarii motorului, circulatia uleiului este asigurata de o pompa de ulei cu cilindree variabila, cu doua trepte. Aceasta asigura, in functie de cerintele conditiilor de rulare, inalta sau joasa presiune, precum si controlul pornirii/opririi jeturilor de pulverizare interioara pentru racire. O pompa de apa comutabila, care este decuplata atunci cand motorul este rece, pentru a asigura o incalzire mai rapida, contribuie, de asemenea, la reducerea consumului de carburant.
Sistemul de antrenare de la extremitatea frontala (FEAD = Front End Accessory Drive): o curea cu cinci nervuri care conecteaza pompa de apa, alternatorul si compresorul sistemului de climatizare, este prevazut cu un element mecanic de izolare care indeparteaza efectul oscilatiilor arborelui cotit. Pe langa avantajul rafinamentului, acesta permite reducerea fortei de tensionare, pentru a reduce nivelul de frecare si a imbunatati eficienta.
In timpul prezentei inaltei presiuni, sistemul de injectie directa umple camerele de combustie ale motorului cu o cantitate de combustibil fin pulverizat, iar turbocompresorul ultra compact supraalimenteaza cilindrii cu aer. Valorificand avantajele designului galeriei de evacuare integrata in chiulasa, turbocompresorul motorului 1.0 SIDI este mai strans cuplat la motor decat in cazul oricarei alte unitati de propulsie, furnizand un raspuns rapid si puternic la accelerare.
Integrarea in chiulasa a galeriei de evacuare racita cu apa si designul turbocompresorului de dimensiuni mici, cu inertie redusa, care este de asemenea racit cu apa, este un exemplu de inginerie cu precizie de ceas.
Dimensionarea turbocompresorului este cheia obtinerii unui echilibru perfect intre necesitatea generarii unui cuplu ridicat in gama de turatii reduse, raspunsul rapid la accelerare, reducerea consumului de carburant si valoarea maxima a puterii dezvoltate. A fost ales un turbocompresor cu o singura treapta, single scroll, care genereaza o presiune maxima de 1,5 bar, cu un intercooler si o supapa de descarcare actionata de presiune, ca fiind configuratia optima. Diametrul rotii turbinei este de numai 35 mm, iar compresorul cu nivel redus de zgomot masoara doar 40 de mm. Aceasta combinatie asigura un raspuns excelent al acceleratiei, generand 90% din valoarea cuplului maxim in doar 1,5 secunde, incepand de la turatii de numai 1.500 rpm. Acest lucru asigura crearea in interiorul cilindrului a unei presiuni de sase ori mai mare, la turatii de pana la 250.000 rpm ale arborele turbocompresorului.
Racirea cu apa a galeriei de evacuare asigura reducerea temperaturilor, pentru un control mai bun al emisiilor, reducand in acelasi timp incalzirea zonei din jurul turbinei. Acest lucru permite utilizarea unei roti de turbina Inconel si a unei carcase a turbinei din otel de rezistenta medie. Garnitura chiulasei este integrata intr-unul dintre ecranele termice, iar colierele de fixare cu banda lata si designul optimizat in materie de greutate contribuie la structura usoara a turbocompresorului.
Turbocompresorul alimenteaza motorul prin intermediul unor porturi de admisie cu inalta turbionare, ceea ce faciliteaza faza de aprindere timpurie, o durata mica a arderii si o stabilitate mare a combustiei. De obicei, utilizarea motoarelor cu supraalimentare la sarcini mari necesita intarzierea temporizarii aprinderii, pentru a evita socul produs de o pre-aprindere daunatoare a amestecului de combustie. Un port cu inalta turbionare minimizeaza nevoia de utilizare a acestei masuri.
Lansarea motorului 1.0 SIDI Turbo reprezinta cea mai noua etapa a reinnoirii substantiale a portofoliului de sisteme de propulsie Opel, care prevede introducerea unui numar de 13 motoare noi, in perioada 2012 - 2016, plus numeroase sisteme de transmisie noi.
Programul a inceput deja, cu lansarea primelor motoare turbo de 1,6 litri din familiile de motoare pe benzina si diesel cu cilindree medie. Acum soseste motorul 1.0 SIDI Turbo, ca prim membru al unei familii de motoare pe benzina noi, modulare, cu cilindree redusa, care cuprinde motoare cu trei si patru cilindri si o cilindree sub 1,6 litri. Toate variantele din cadrul acestei familii de motoare noi sunt fabricate la uzina Opel cu tehnologie de ultima ora din Szentgotthard, Ungaria, in care motoarele pe benzina si cele diesel sunt produse pe o linie de asamblare comuna.
Facandu-si debutul anul viitor pe ADAM, motorul 1.0 SIDI Turbo poate fi utilizat si global, in cadrul unei game de aplicatii GM ce include autovehicule mai mari, in combinatie cu transmisii manuale sau automate.
La fel ca toate sistemele de propulsie Opel de generatie noua, motorul 1.0 SIDI Turbo este axat pe satisfacerea cererii din ce in ce mai mari a clientilor pentru motoare cu cilindree redusa, care sa asigure scaderea consumului de carburant si a emisiilor de CO2, combinata cu puterea si rafinamentul tipice motoarelor cu cilindree mai mare.
Un produs media marca Rentrop&Straton 
