Citroën i Puretech motori: Novi napredak “Créative Technologie”

Ostvarenje ciljeva za smanjenje stakleničkih plinova do 2020. podrazumijeva razvoj novih tehnologija, a motori su temelj tog smanjenja. Lansiranje nove generacije motora na tržište ujedno je i prilika za ugradnju brojnih unapređenja koja donose korist svima, osobito kad je riječ o zaštiti okoliša, udobnosti u vožnji te niskim troškovima uporabe.

Dolazak nove obitelji benzinskih motora PureTech u gamu CITROËN još je jedan dokaz «Créative Technologie». Zbog primjene najnovije dostupne tehnologije ta obitelj motora u usporedbi s prethodnom generacijom nudi jednaku ili veću snagu te potrošnju goriva i emisiju stakleničkih plinova manju za oko 25%.

Dostupna na modelima Citroën DS3 i C-Elysée, nova obitelj motora proizvodi se u tvornici Trémery u Francuskoj.

Tehnički preduvjeti nove generacije motora PureTech podrazumijevali su istinski prekid s dosadašnjim mehaničkim konceptom. Cilj je bio znatno smanjiti štetne plinove i potrošnju goriva, no jednako tako trebalo je smanjiti i ukupnu masu vozila povećavajući pri tom njegovu kompaktnost. Naposljetku, specifična snaga od 50 kW po litri goriva zaokružila je glavne smjernice projekta.

Razvijeno je nekoliko različitih obujma motora od kojih su dva već danas u ponudi: motor obujma od 1 litre i 1,2 litre, snage raspona od 68 do 82 KS (od 50 do 60 kW). Ovisno o modelu i ugrađenim gumama, potrošnja u mješovitoj vožnji nove obitelji motora kreće se od 4,3 l/100 km do 4,6 l/100 km što odgovara ispuštanju CO₂ od 99 do 107 g/km. U usporedbi s motorima prethodne generacije te su vrijednosti smanjene oko 25%.

Performanse savršeno prilagođene očekivanjima

 

PureTech VTi 82: ekonomičnost i vrhunske performanse

Dostupan od studenog na Citroën DS3, motor VTi 82 ima obujam od 1199 cm³.  Njegova najveća snaga je 60 kW pri 5750 o/min, što je povećanje od 6 kW (9 KS) u usporedbi sa zamijenjenim motorom od 1,4 litre. Ovdje je napredak također znatan: najveća brzina povećana je za 11 km/h, ubrzanje od 0 do 100 km/h skraćeno je za 1,9 sekundi, dok je potrošnja smanjena za 1,5 l/100 km (-25% u odnosu na prethodnu generaciju) da bi dostigla razinu od 4,5 l/100 km. Ispuštanje CO₂ smanjeno je za 35 g pa sad iznosi 104 g/km.

Još jedna izvedba istog obujma (VTi 72) bit će dostupna na novom Citroën C-Elysée, koji će se lansirati u siječnju 2013. godine na hrvatskom tržištu.

 

Obilježja koja objedinjuju najbolje od tehnologije

Obitelj motora PureTech objedinjuje najsuvremenije tehnologije da bi što bolje odgovorila na očekivanja vozača:

• Razvod ventila s dva bregasta vratila u glavi motora  s četiri ventila po cilindru, kojima se upravlja izravno dvjema mehaničkim šipkama radi boljeg punjenja i veće učinkovitosti.

• Stalno promjenjivo hidrauličko tempiranje usisnih i ispušnih bregastih vratila radi boljih performansa na malim i srednjim okretajima motora te smanjenja potrošnje.

• Izvedba VTi 82 ima ravnotežno vratilo koje se okreće u suprotnom smjeru radi tišeg rada i smanjenja vibracija

• Elektroničko upravljanje radi optimalnog punjenja akumulatora, s alternatorom s mehanizmom slobodnog hoda koji se najviše rabi kad ne zahtijeva utrošak energije

 

Novi pristup za ostvarenje ambicioznih ciljeva

Kako bi se ostvarili ti rezultati, razvoj je zahtijevao mnogobrojne izmjene među kojima su najvažnije sljedeće:

• smanjenje obujma motora (downsizing),
• odabir motora s tri umjesto četiri cilindra,
• smanjenje mase i povećanje kompaktnosti,
• smanjenje unutarnjeg trenja
• optimiranje izgaranja

Pri konstrukciji te nove generacije motora zaštićena su 52 patenta: 23 se odnose na konstrukciju motora, 20 na upravljanje njegovim radom, a 9 na posebne proizvodne postupke i alate.

 

Smanjenje obujma ili „Downsizing“ uz poboljšanje učinkovitosti

Osim što smanjuje masu i trenje, tehnologija smanjenja obujma (downsizing) znatno smanjuje potrošnju goriva i ispuštanje CO₂. Već uspješno primijenjena na nekoliko drugih benzinskih i dizelskih motora Marke, tehnologija je ponajviše prikladna za paletu motora koji danas opremaju osnovne izvedbe. Ugrađivat će se u najlakša vozila koja će tako biti najsposobnija smanjiti ispuštanje plinova.

Kako bi se performanse novih motora zadržale barem na razini onih prethodne generacije, pokazalo se nužnim poboljšati radni učinak novih motora čime se  nadomjestilo smanjenje broja cilindara.

 

Tri cilindra umjesto četiri za brojne prednosti

Trocilindarski motor ima višestruke prednosti u odnosu na četverocilindarski, poput manjeg gubitka energije trenjem, manjeg broja pokretnih dijelova, manje mase i kompaktnijih mjera. Sve to smanjuje potrošnju goriva.

Lakši i kompaktniji

Zahvaljujući smanjenju broja cilindara, ali i preinaci nekoliko sastavnih dijelova, motor VTi 68 od zamijenjenih je motora lakši za 25 kg, a  VTi 82 za 21 kg, što je smanjenje veće od 20% za motor bez dodatne opreme (alternator, elektropokretač, itd.)

Glave motora od lake slitine načinjene posebnom tehnikom lijevanja koja se zove precizno lijevanje objedinjuju različite funkcije koje istodobno ograničavaju masu i dimenzije. Ispušna grana izravno je ugrađena u glavu motora čime su smanjeni broj dijelova i ukupna masa. Ispušni modul rashladnog kruga kao i gornji nosač motora, oba integrirani, također su među dijelovima koji dolaze izravno iz ljevaonice u Charlevillu.

Smanjenju mase i integraciji brojnih funkcija doprinijele su i košuljice cilindara, također od lake slitine, nastale kao rezultat suradnje konstruktora, ljevača i strojara od samog početka projekta te primjene digitalne tehnologije na području mehanike, termodinamike i akustike. Izrađene od tlačno lijevanog aluminija, košuljice cilindara imaju presvlake koje se umeće tijekom lijevanja u  ljevaonici u Mulhouseu.

Motor je također mnogo kompaktniji u odnosu na prethodnu generaciju jer je izgubio 100 mm po širini i 70 mm po visini, zajedno s dodatnom opremom.

Znatno smanjenje trenja i pokretnih dijelova

Sve odluke tijekom konstrukcije motora Puretech rezultirale su promjenama mnogih važnih dijelova kako bi se smanjili gubici energije zbog trenja, što je oko 20% snage koju troši motor. Ponajviše se radilo na koljenastom vratilu, osobito na njegovim dimenzijama i ekscentričnim plaštevima klipova. Klipni svornjaci, prsteni i šipke podizača razvodnog mehanizma premazane su ugljikom strukturom sličnim dijamantu radi minimiziranja trenja. Upravljana uljna pumpa promjenjivog protoka stalno pruža optimalni tlak podmazivanja pa je s tim povezano trenje smanjeno za 30%. Razvodni lanac, nauljen i ugrađen u kućište, ima vijek trajanja jednak vijeku trajanja automobila. Ta tehnologija usto smanjuje buku motora.

Sva ta poboljšanja prometnula su motore PureTech u novo mjerilo u kategoriji u pogledu iznimno malog trenja, ukupno smanjenog za 30%.

Optimalno izgaranje za najveće smanjenje potrošnje i emisije

Sustav izgaranja, kao glavni element kad su u pitanju potrošnja i ispuštanje štetnih plinova, iz tehnologije ugrađene na motor izvlači ono najbolje. Omjer provrta i hoda određen je tako da optimizira kompromis između učinkovitosti sustava izgaranja i gubitaka nastalih trenjem.

Unutarnja aerodinamika (usisni otvori, oblik glava klipova i komore za izgaranje s kompresijskim omjerom 11:1) optimirana je tako da omogući rad sustava za izgaranje s velikim stupnjem recirkulacije ispušnih plinova (IGR, Internal Gas Recirculation ili) čime se smanjuje potrošnja goriva i ispuštanje štetnih plinova.

Kako bi se ubrzalo zagrijavanje motora, primijenjena je tehnologija „Split Cooling“. Kad je motor hladan, rashladni krugovi bloka cilindara i glave motora su razdvojeni kako bi se ubrzalo zagrijavanje mehaničkih dijelova. To ima dvije prednosti: smanjenje ispuštanja CO₂, koje je to veće što je motor hladniji, te brže zagrijavanje kabine.

Za maksimalnu učinkovitost, neposredno uz motor ugrađen je trofazni katalizator s dvije lambda-sonde.