Home / Colectia 2016 / Motorul diesel 1.6 dCi 130 CP Energy de la Renault

Motorul diesel 1.6 dCi 130 CP Energy de la Renault

      Motorul diesel 1.6 dCi 130 CP Energy de la Renault

Noul motor diesel de 1.6 litri dCi (R9M) este rezultatul politicii aliantei Renault-Nissan de reducere a capacitatii cilindrice a motoarelor, simultan cu cresterea performantelor acestora. „Downsizing” este termenul utilizat in industria automobilelor pentru reducerea cilindreei, concomitent cu cresterea puterii motorului.

 

 

 

 

 

 

 
Motorul diesel 1.6 130 dCi Energy utilizat pe automobilele Renault-Nissan

Aproximativ 75% din cele 264 de componente ale motorului R9M sunt de conceptie noua. In acelasi timp in jur de 25% de componente sunt imprumutate de la propulsorul de 2.0 litri dCi (M9R), recunoscut pentru calitate si fiabilitate.
Puterea maxima a propulsorului R9M este de 130 CP, disponibili la 4000 rot/min, iar cuplul maxim de 320 Nm incepe de la 1750 rot/min si se mentine constant pina la aproximativ 2200 rot/min.

                                   Motorul diesel 1.6 130 dCi Energy – curbele de cuplu si putere
Sursa: Renault

Primele automobile din gama Renault echipate cu motorul R9M sunt MPV-urile Scenic si Grand Scenic. Din gama Nissan, Qashqai este crossvover-ul care va fi echipat cu 1.6 dCi Energy. Cu un consum de 4.4l/100km si emisii CO2 de 115g/km acestea se impun in topul automobilelor cu cel mai scazut consum de combustibil.

Fiabilitatea propulsoarelor 1.6 dCi 130 Energy (R9M) este intarita datorita distributiei pe lant si a filtrului de particule care nu necesita intretinere. Motoarele sunt produse la fabrica Renault din Cleon, Franta, specializata pe productia de motoarelor diesel de top ale aliantei.

R9M, 1.6 dCi, este primul motor Renault-Nissan din gama Energy. Acesta va inlocui clasicul propulsor 1.9 dCi de 130 CP (F9Q). Cuplul generos al motorului R9M este disponibil in proportie de 80% de la turatii foarte joase, de 1500 rot/min. In acelasi timp, pe ciclul de omologare NEDC, consumul de combustibil al motorului R9M este cu 20% mai mic, comparativ cu predecesorul motor diesel F9Q. De asemenea, pe acelasi ciclu, emisiile de CO2 au fost reduse cu 30g/km.

Tehnologii imprumutate de la F1

Arhitectura de motor “patrat”
Motorul Energy 1.6 dCi a adoptat arhitectura “patrata”, imprumutata de la motoarele de F1. Un motor se numeste “patrat” atunci cand cursa pistonului este similara cu diametrul cilindrului. La motorul R9M cursa pistonului este de 79.5 mm iar diametrul cilindrului de 80 mm. Avantajul unui motor “patrat” consta in posibilitatea de a utiliza supape cu diametru mai mare, care imbunatatesc umplerea cilindrilor cu aer in timpul admisiei. Acest concept este utilizat la motoarele de F1 dar foarte rar in cazul motoarelor ce echipeaza autoturisme.

                                          Motorul diesel 1.6 130 dCi Energy – cursa piston x diametru cilindru
Sursa: Renault

Curgerea transversala a lichidului de racire
O alta tehnologie imprumutata de la motoarele F1 este racirea motorului datorita curgerii transversale a lichidului de racire prin blocul motor si chiulasa. Avantajul acestui tip de circuit este data de racirea mai buna a zonelor expuse solicitarilor termice (chiulasa, injectoare) precum si de o curgere naturala a lichidului, care se traduce intr-un consum de putere mai mic al pompei de apa. De asemenea, lichidul de racire curge transversal pe bloc, racind in mod identic toti cei patru cilindri ai motorului.

Reducerea frecarilor interne
Pentru a imbunatatii si mai mult randamentul motorului eforturile inginerilor s-au concentrat si in sensul scaderii frecarilor interne ale motorului. Suprafetele interioare ale cilindrilor precum si pistoanele au fost acoperite cu materiale speciale antifrictiune, care reduc considerabil fortele de frecare din timpul functionarii. De asemenea, pistoanele au fost echipate cu segmenti de ungere U-FLEX care ofera cel mai bun compromis intre randament (eliminarea uleiului in exces de pe peretii cilindrilor) si frecare (pastrarea unei pelicule fine de ulei pe cilindri). Acest tip de segmenti sunt deosebit de flexibili, ceea ce permite un contact optim si la variatii ale diametrului cilindrului (datorita efectelor temperaturii si a presiunii).

Pachetul de tehnologii 1.6 dCi pentru cresterea performantelor

Pentru a reduce capacitatea cilindrica a motorului de la 1.9 litri la 1.6 litri, pastrand in acelasi timp performantele dinamice (cuplul si puterea), un numar semnificativ de solutii tehnice au fost adoptate:

  •  optimizarea galeriei de admisiepentru imbunatatirea umplerii cilindrilor si pentru reducerea zgomotului motorului
  • utilizarea unui turbocompresor cu geometrie variabila si inertie micapentru reducerea timpului de raspuns
  • controlul turbioanelor de aer din cilindri(“swirl control”) pentru imbunatatirea umplerii cilindrilor la sarcini partiale
  • reducerea raportului de comprimare (15.4:1) combinata cu cresterea presiunii se supraalimentare(2.7 bari)
  • injectoare cu 7 orificiipentru imbunatatirea pulverizarii combustibilului in camera de ardere
  • reducerea presiunii maxime de injectiela 1600 bari (comparativ cu 1800 bari) ceea ce a permis reducerea dimensiunilor injectoarelor

Pachetul de tehnologii 1.6 dCi pentru reducerea consumului de combustibil

Pentru a reduce emisiile de CO2 pana la nivelul de 115 g/km motorul R9M inglobeaza mai multe tehnologii “prietenoase cu mediul”:

  •  sistem Stop & Start combinat cu un sistem de recuperare a energiei in timpul franarii;
  • sistem de recirculare a gazelor de evacuare la presiune joasa(„low pressure EGR”), Renault este primul constructor din Europa care utilizeaza acesta tehnologie
  • management termic optimizatal motorului
  • pompa de ulei cu cilindree variabila
  • sistem de producere a turbioanelorin cilindri („variable swirl”)
  • injectie divizata, optimizata pentru regenerarea filtrului de particule

 

Reducerea emisiilor de CO2* asociata fiecarei tehnologii utilizata

*comparativ cu motorul 1.9 dCi (F9Q)

Sistemul Stop & Start
Dupa cum o spune si numele, un sistem Stop & Start opreste automat functionarea motorului cand automobilul stationeaza. In acest mod se elimina perioadele de functionare in gol ale motorului, cu impact asupra reducerii consumului si a emisiilor poluante. Acest sistem este mai eficient daca  automobilul este exploatat in mediul urban, deoarece stationarile automobilului sunt mai dese.


Motorul diesel 1.6 130 dCi Energy – sistemul Stop & Start
Sursa: Renault

  1. unitatea de comanda si control a sistemului Stop & Start
  2. calculatorul de injectie
  3. demaror

Modul de functionare al sistemului Stop & Start

A – conducatorul auto apasa pedala de frana pentru a incetini automobilul. Concomitent apasa pedala de ambreiaj pentru a selecta pozitia neutra a cutiei de viteze. Unitatea de control a sistemului Stop & Start (1) monitorizeaza aceste actiuni pentru a putea decide oprirea motorului.

B – cand viteza automobilului se apropie de valoarea 0 km/h, unitatea de control a sistemului Stop & Start (1) comanda calculatorului de injectie (2) oprirea motorului. Conducatorul automobilului tine pedala de frana apasata.

C – cu motorul oprit, imediat ce conducatorul auto apasa pe pedala de ambreiaj (confirmare ca doreste plecarea din loc), unitatea de control a sistemului Stop & Start actioneaza demarorul (2) care reporneste motorul termic aproape instantaneu

Pentru a se asigura functionarea nominala a motorului cu sistem Stop & Start, acesta a fost proiectat sa reziste la 410 000 cicluri de pornire-oprire (echivalentul a 300 000 km). De asemenea, doua functii aditionale au fost adagate pentru a creste siguranta sistemului Stop & Start:

  • cand automobilul este in panta, repornirea motorului se face la ridicarea piciorului de pe pedala de frana
  • motorul redemareaza automat daca este calat

Recuperarea energiei din timpul franarii automobilului
Acest sistem permite recuperarea energiei cinetice a automobilului din timpul franarii si transformarea ei in energie electrica, stocata in baterie. Diferenta fata de un sistem conventional este data in principal de tipul baterie, care pentru motorul R9M permite descarcari mai ample. Astfel, consumatorii electrici (lumini, incalzire electrica, sistem audio, etc.) sunt alimentati de la baterie chiar si cand motorul este pornit. In acest fel se reduce incarcarea alternatorului si implicit puterea consumata de la motorul termic. Sistemul monitorizeaza starea de incarcare a bateriei si o incarca in regimul de franare al automobilului sau in regimurile de functionare eficiente ale motorului.

Sistemul de recirculare a gazelor arse la presiune joasa
Un sistem EGR recircula gaze arse din evacuare inapoi in galeria de admisie, pentru a fi reintroduse in motor. Astfel, o parte din masa aerului introdus in cilindri este inlocuita cu gaze arse, inerte, care reduc temperatura de ardere, nivelul de oxigen si implicit emisiile de oxizi de azot. Pentru a fi cat mai eficiente gazele arse sunt racite inainte sa fie reintroduse in motor.

Aditional sistemului EGR de inalta presiune, Renault a introdus sistemul EGR de joasa presiune pentru a creste eficienta motorului si pentru a minimiza emisiile de oxizi de azot. Se numeste sistem EGR de joasa presiune deoarece gazele de evacuare sunt prelevate dupa turbina si filtru de particule (presiune scazuta) si introduse in admisie inainte de compresor (presiune scazuta). Comparativ, la un sistem EGR conventional, de inalta presiune, gazele arse sunt prelevate inainte de turbina (presiune mare) si introduse in admisie dupa compresor (presiune mare).


Motorul diesel 1.6 130 dCi Energy – sistemele EGR de joasa si inalta presiune
Sursa: Renault

A – sistemul EGR de presiune joasa
B – sistemul EGR de presiune inalta (conventional)

  1. admisie aer
  2. turbocompresor
  3. radiator de racire aer comprimat (intercooler)
  4. motor
  5. galeria de evacuare
  6. filtru de particule
  7. radiator de racire gaze arse
  8. supapa EGR de joasa presiune
  9. clapeta obturatoare de evacuare
  10. evacuare gaze arse

Pentru a optimiza eficienta sistemului EGR de joasa presiune, gazele arse sunt racite cu ajutorul unui radiator (7). Obturatorul (9), pozitionat pe galeria de evacuare, are rolul de a facilita curgerea gazelor arse in admisie. Astfel, cand supapa EGR (8) este deschisa, pentru a crea o diferenta de presiune intre admisie si evacuare, clapeta (9) se inchide, obtureaza galeria de evacuare si forteaza gazele arse sa intre in admisie.

Managementul termic optimizat al motorului
Acest sistem ajuta motorul termic sa atinga mai repede temperatura optima de functionare (aprox. 80 °C). In cazul in care motorul este rece arderea in cilindri este incompleta, se produc emisii mari de monoxid de carbon si hidrocarburi. De asemenea, la temperaturi scazute, vascozitatea uleiului nu este optima, frecarile sunt mai intense si consumul de combustibil creste.

Sistemul consta in utilizarea unei supape aditionale, comandata electric, care previne circulatia lichidului de racire in chiulasa si blocul motor. Astfel motorul atinge temperatura optima de functionare mai rapid, cu efect asupra reducerii consumului de combustibil si a emisiilor poluante.


Motorul diesel 1.6 130 dCi Energy – managementul termic al motorului
Sursa: Renault

  1. motor
  2. pompa de apa
  3. supapa comandata electric
  4. termostat
  5. radiator motor
  6. radiator habitaclu
  7. radiator EGR
  8. vas de expansiune

A – la pornirea la rece supapa (3) este inchisa, impiedicand astfel circulatia lichidului de racire in jurul camerei de ardere
B – absenta curgerii lichidului de racire ajuta la incalzirea mai rapida a motorului
C – dupa ce motorul a ajuns la temperatura optima de functionare supapa (3) se deschide, circuitul de racire functionand ca un sistem conventional

Pompa de ulei cu cilindree variabila
Acesta tehnologie permite modificarea capacitatii cilindrice a pompei de ulei in functie de regimul de functionare al motorului, cu scopul de a reduce puterea consumata de pompa de la motorul termic.

O pompa de ulei conventionala, cu capacitate cilindrica fixa, debiteaza acelasi volum de ulei indiferent de regimul de functionare al motorului. Surplusul de debit, care se traduce printr-o suprapresiune a uleiului, este eliminat cu ajutorul unei supape de descarcare. Datorita acestui mod de functionare o pompa de ulei conventionala consuma putere de la motorul termic care este apoi disipata.

Pompa de ulei cu cilindree variabila variaza debitul pompei in functie de regimul de functionare al motorului, mentinand in acest fel nivelul de presiune al uleiului dorit. Avantajul consta in consumul minim de putere de la motorul termic, eliminandu-se astfel pierderea energiei in surplus.


Motorul diesel 1.6 130 dCi Energy – pompa de ulei cu capacitate cilindrica variabila
Sursa: Renault

  1. carcasa pompa
  2. inel de comanda (cilindrul pompei)
  3. rotor cu pale
  4. arc elicoidal
  5. admisie ulei
  6. evacuare ulei

A – Turatie scazuta a motorului
Inelul de comanda (2) este descentrat in pozitia extrema, capacitatea cilindrica a pompei fiind maxima
B – Uleiul atinge presiunea maxima dorita
Datorita diferentei de presiune intre suprafetele (a) si (b) inelul de comanda (2) este centrat, diminuand astfel capacitatea cilindrica a pompei (mentinerea presiunii uleiului la valoarea optima)

(Continuarea in nr. 10/2016 al revistei AutoTehnica)

 

About xmeditor

Check Also

Functionarea si remedierea defectelor mecanismului de servodirectie hidraulic

Functionarea si remedierea defectelor mecanismului de servodirectie hidraulic Sistemul de asistare (electric, hidraulic sau electrohidraulic) …