redaktor: j.cvopa, 05.03.2010;

Motor 1,6 THP (EP6DT)

Motor s označením Turbo High Pressure je výsledkom spolupráce spoločností BMW Group a PSA Peugeot Citroën. Určený je pre vozidlá značiek Peugeot, Citroën a MINI. Konštruktéri sa tu zamerali na znižovanie hmotnosti, trecích strát, minimalizovanie vibrácií a zvýšenie účinosti.

Blok motora
Je zložený z dvoch častí: bloku valcov a bloku ložísk. Tieto dve časti sú spolu usadené a zoskrutkované. Ložiskový blok má zaliate oceľové výstuhy, ktoré berú ohľad na vyššiu záťaž ložísk preplňovaného motora. Blok valcov má zas povrch valcov vytvorený zo zaliatej šedej liatiny. Obidva bloky majú spoločné prieduchy, ktoré umožňujú vzájomnú výmenu plynov a znižujú pumpovacie straty od pohybu kľukového hriadeľa. Ide o dizajn odvodený z motoršportu.

Blok motora ako celok má zároveň prípravy na priame ukotvenie alternátora a kompresora klimatizácie, čo znižuje hmotnosť, zlepšuje akustiku bloku, poskytuje príslušenstvu pevnejšie kotviace body a skracuje čas montáže. Motor má len jeden krátky viacklinový remeň napínaný kladkou na ramene.

Kľukový mechanizmus
Piesty so 4 vybraniami pre ventily sú odspodu chladené ostrekovaným olejom. Ojnice majú oká pre piestny čap v hornej časti odľahčené. Rez ojničného oka pozdĺž jeho osi by ukázal lichobežníkový tvar namiesto obdĺžnikového s užšou časťou na hornom konci. Stredná piestová rýchlosť je 18,5 m/s (66,6 km/h). Každý gram naviac sa silne prejavuje na zotrvačnosti pohyblivých častí, ako aj silovom a vibračnom pôsobení mechanizmu. Spodné ojničné oko je delené lámaním. Odľahčený kľukový hriadeľ dostal priemer hlavných čapov len 45 mm a premenlivú tuhosť po svojej dĺžke kvôli optimalizovanému vibračnému správaniu sa. Motor nemá vyvažovacie hriadele.

Ventilový rozvod
V klasickej podobe je to všeobecne povedané - nutné zlo čo komplikuje konštrukciu. V praxi sa však nič skutočne jednoduchšie neuchytilo (napr. dvojtakty). Pozrime sa, čo tu máme:

Dva reťazou poháňané vačkové hriadele v hlave valcov s automatickým napínaním reťaze, variabilné časovanie ventilov na plniacej strane, valivý styk medzi vačkami a vahadlami cez valčeky na ihlových ložiskách, úzke (priemer 5 mm) sodíkom plnené drieky výfukových ventilov a hydraulické nastavovanie ventilovej vôle.

Reťazový pohon sa vkladá priamo do bloku motora ako predzložený modul. Riešenie nevyžaduje žiadne dodatočné tesnenia. A čo z toho? Pohon reťazou s automatickým napínaním pri rozumnej jazde šetrí peniaze na nepotrebnej výmene rozvodového remeňa a kladiek a zároveň eliminuje obavy z prasknutia remeňa a z toho plynúceho rozsiahleho poškodenia motora. Automatické vymedzovanie vôle ventilov tiež uberá „servismanom“ prácu a majiteľov auta poteší. Valivý styk vahadiel a vačiek znižuje trenie a teda trecie straty v motore, sodíkové chladenie intenzívne chráni ventily pred prehriatím a tým predlžuje ich životnosť.

Twin scroll turbodúchadlo
Motor zaisťuje riadny záťah "odspodu" a to hlavne vďaka preplňovaniu. Twin scroll značí, že zberné výfukové potrubia (od hlavy valcov k turbodúchadlu) z dvoch dvojíc valcov ústia do dvoch oddelených vstupov turbíny. Toto sa nazýva dvojitý ostrek turbíny. Spriahnuté sú dvojice valcov 1-4 a 2-3, čo znižuje ich vzájomné ovplyvňovanie sa protitlakom na výfukovej strane (pri uvážení poradia zapaľovania 1-3-4-2).

Zámerne malý priemer zberných výfukových potrubí zvyšuje pulzovanie plynov. Intenzívne pulzovanie je schopné preniesť viac energie a spolu s dvojitým ostrekom zaisťuje podstatne rýchlejší nábeh plniaceho tlaku z turbodúchadla v porovnaní s rovnotlakovým preplňovaním.

Turbodúchadlo sa roztočí maximálne na 220.000 ot./min. Obtokový ventil na strane turbíny (wastegate) reguluje plniaci tlak na max. 0,8 bar. Pri prekročení tohto tlaku (po prudkom zavretí škrtiacej klapky) sa aktivuje pretlakový ventil medzi kompresorom turbodúchadla a škrtiacou klapkou. Inak by stlačený vzduch brzdil dúchadlo, čo by predlžovalo jeho opätovné roztočenie po stlačení pedálu akcelerácie. Vzduch vstupuje do valcov ochladený v medzichladiči stlačeného vzduchu. Tento proces slúži na zvýšenie hustoty vzduchu a teda koncentrácie kyslíka vo valcoch (na čo je to dobré vyjde najavo, keď si spomenieme, že horenie je oxidácia, a že sa bavíme o tepelnom motore, ktorý mení teplo na prácu).

Turbodúchadlo sa chladí olejom a chladiacou kvapalinou. Po vypnutí motora však bežne nastáva riziko prehriatia jeho výfukovej strany a tým k sekundárnemu zničeniu jeho ložísk vďaka zastaveniu cirkulácie a lokálnemu prehriatiu týchto náplní. Preto sa po vypnutí motora automaticky aktivuje prídavná vodná pumpa a prebytočné teplo sa rozptýli v chladiacom systéme. Chladeniu oleja napomáha olejový chladič integrovaný v domci olejového filtra.

Priame vstrekovanie
Motor má kompresný pomer 10,5, čo je na preplňovaný motor vysoká hodnota z hľadiska rizika vzniku detonácii počas spaľovania. Takúto hodnotu si môžno dovoliť práve vďaka priamemu vstrekovaniu benzínu. Palivo pri premene z kvapalného stavu do plynného totiž odoberá teplo zo spaľovacieho priestoru a znižuje tak teplotu komprimovanej palivovej zmesi, ktorej priveľké ohriatie nesie zodpovednosť za vznik detonácií.

Len tak bokom, detonácie sú kovovo ostré zvukové prejavy pozorované najmä u starých zážihových motorov (a často zamieňané za „klepanie ventilov“). Na tomto ani nijakom inom súčasnom motore toto nebudeme počuť, a to aj vďaka sledovaniu vzniku detonácií (sledujú sa neprirodzené otrasy motora, alebo neobvyklé priebehy tlakov vo valcoch). Od tohoto sa odvíja zmena predstihu zážihu a plniaceho tlaku.

Palivo dodáva dvojpiestové mechanicky poháňané čerpadlo (namontované na zadnom konci plniaceho vačkového hriadeľa) do palivovej rampy pod tlakom max. do 120 bar. Odtiaľ putuje priamo do spaľovacieho priestoru z boku a tvorí zhruba stechiometrickú zmes λ=1 (pomer skutočne dodaného množstva vzduchu k teoreticky potrebnému množstvu vzduchu k dokonalému spáleniu paliva). Spálená zmes má na výfukovom ventile maximálnu teplotu limitovanú na 950°C.

Inteligentné riešenia
Legislatívci si dávajú pozor na prehnané spotreby vozidiel, ktoré jednak znečisťujú a jednak zvyšujú závislosť Európy na dovoze ropy. Takže BMW a PSA popremýšľali a prišli s dvoma zaujímavými a chytrými riešeniami znižujúcimi straty:

Olejové čerpadlo bez redukčného ventilu s riadeným prietokom mazacieho oleja. Z tohto vyplýva zníženie príkonu o 1,25 kW pri 6000 ot.min-1 a následná úspora paliva 1% pri meraní v EDC cykle (European Driving Cycle).

Riadené čerpadlo chladiacej kvapaliny s funkciou „podľa potreby“. Spustí sa až keď motor dosiahne prevádzkovú teplotu. V tomto bode potom riadiaca jednotka motor udržiava pomocou termostatu. Vodná pumpa sa poháňa trecím prevodom prostredníctvom elektricky ovládaného excentra s trecím kolesom. Excenter mení polohu kolesa podľa požiadavky riadiacej jednotky (prevod je zapojený alebo odpojený).

Vlastnosti
Mali sme možnosť správanie motora zažiť počas týždenného testu modelu Peugeot 207. Správa sa ako diesel a maximum krútiaceho momentu 240 Nm dodáva už od 1400 ot./min., lenže narozdiel od dieselu ho podrží až do 4000 ot./min. Z auta teda cítiť silu, primeranú výbušnosť a razanciu najmä na nižších prevodových stupňoch. Na piatom stupni sa auto taktiež správa suverénne, citeľne tlačí do sedadiel a dokáže malý Peugeot rozhýbať na zaujímavých 210 km/h podľa údajov tachometra. No to už točí málo cez 6000 ot./min. na 5°. Testovaný Peugeot dosahoval maximálny výkon 110 kW pri 5800 ot./min. Hlavná otáčková charakteristika na obrázku je zo 105 kW verzie.

Pri bežnej jazde do práce (14 km) a späť po obchvatoch a trocha v meste sa dá jazdiť niekde medzi 6 - 7 l/100 km. Pri defenzívnej jazde napr. 70 km/h si motor zapýta 5 l/100km. Takže kto nepotrebuje neustále precvičovať kone pod kapotou a stačí mu plavná jazda bez dynamických vsuviek, môže jazdiť za spotrebu obyčajných 1,4-iek. Motor je veľmi podarený.


Ostatné údaje

kódové označenie	EP6DT
zdvihový objem	1598 cm3
materiál kľukovej skrine a valcov	hliníková zliatina s vkladanými oceľovými výstuhami, zaliate vložky valcov zo šedej liatiny
rozostup medzi osami valcov	84 mm
dĺžka kľukovej skrine	420 mm
výška kľukovej skrine	210 mm
počet ventilov na valec	4
zdvih ventilov (plniacich aj výfukových)	9 mm
zberné potrubie	šedá liatina
hmotnosť motora	130 kg
oktánové číslo paliva	91 – 98 (výkon udávaný pri 98)
kompatibilita s emisným predpisom	EU4 / ULEV II

Pridal: Ing. Juraj Cvopa
Dňa: 5.3.2010
Zdroj faktov: Tlačová správa BMW Group a PSA Peugeot Citroën, 12/2004