Vše o motoru T-jet

[Zdenál]

V roce 2007 největší čtrnáctistovka k 16 ventilům alternativně přidala i přeplňování turbodmychadlem a mezichladič plnicího vzduchu. Dostala proto důkladněji chlazený blok, kovanou klikovou hřídel a další vylepšení. Přeplňovaná verze nese označení T-Jet a už v základním provedení dává slušných 88 kW. Vyráběla se ovšem i verze s ostřejšími vačkami a větším turbodmychadlem, která nabízela 110 kW.

Motory T-JET

Prvním zástupcem rodiny motorů T-JET od Fiatu je zážehový motor o objemu 1,4 litru, který slaví premiéru ve Fiat Grande Punto a Fiat Bravo (zde ve dvou výkonových stupních). Nová generace motorů účinně kombinuje potěšení z jízdy s velkou hospodárností a eliminuje předchozí nevýhody maloobjemových motorů s inovativní kombinací turbodmychadla a řízené přípravy směsi. Snižuje nejen spotřebu, ale má také pozitivní vliv na emise. Dva čtyřventilové motory stanovily nejlepší známky ve své motorové třídě.

Dva motory T-JET byly vyvinuty společností Fiat Powertrain Technologies a jsou založeny na známém motoru 1,4 16V Fire. Osvědčený motor s atmosférickým sáním je nabízen v různých sériích italského výrobce automobilů. Byl technicky rozsáhle přepracován pro použití turba. Výsledkem jsou dva silné a ultramoderní přeplňované motory s různými vlastnostmi - sportovní nebo umírněnější. To platí pro variantu s výkonem 88 kW (120 k), výrazně vyšším výkonem, a tedy i sportovností, protějškem s výkonem 110 kW (150 k).

Oba motory kombinují sportovní jízdu s hospodárnou spotřebou, nabízejí vysoké hodnoty točivého momentu při nízkých otáčkách, jsou velmi elastické a snadno se otáčejí, mají velký rozsah použitelných otáček a příjemné výkonové charakteristiky. Dva motory T-JET představují nejmodernější konstrukci motorů a jsou vyráběny v závodě Termoli (jižní Itálie).



Technologie

Dva motory T-JET byly vyvinuty pomocí nejnovějších výrobních metod a složitých technických řešení, což také zvyšuje účinnost. To zahrnuje také četné změny ve struktuře dvou řadových čtyřválců, které transformují původní čtyřventilový atmosférický motor s objemem 1,4 litru na dva vysoce výkonné přeplňované motory.

Začíná to blokem motoru. Byl vyvinut speciálně pro motory T-JET, je vyroben z litiny, je o osm milimetrů vyšší než základní atmosférický motor a má velmi vysokou mechanickou pevnost. Spodní kliková skříň je vyrobena ze slitiny hliníku litého pod tlakem. Tvoří nosnou konstrukci s horní klikovou skříní, absorbuje reakce a zatížení klikového pohonu a tvoří tuhý prvek s převodem prostřednictvím reakční konzoly. Za tímto účelem zajišťuje zpětný tok do hliníkové olejové vany, která je připevněna ke spodní straně. A také slouží jako uchycení pro ložisko hřídele pravé nápravy.

Klikový hřídel s osmi protizávažími je vyroben z kované oceli (litina pro motor s atmosférickým sáním), byl kalen pomocí indukčního procesu a má pět ložisek. Naproti tomu hlava válce, jejíž pouzdro je vyrobeno ze slitiny hliníku, zůstala nezměněna. Těsnění mezi hlavou válců a klikovou skříní je vyrobeno z vícevrstvého kovu o tloušťce 0,72 milimetru - řešení specifické pro přeplňované motory.

Čtyři ventily na válec jsou ovládány dvěma vačkovými hřídeli pomocí hydraulických zvedáků. Ty automaticky ruší vůli ventilů, snižují nároky na údržbu a snižují hluk motoru. Vačkové hřídele jsou vyrobeny z tvárné litiny a jsou poháněny ozubenými řemeny a ozubenými koly. Výšky zdvihu a úhly nastavení vačkových hřídelů se u obou verzí motoru T-JET liší. Zatímco sací ventil se otevírá o 2 stupně po horní úvrati (TDC) v obou verzích, zavírá se jinak: u verze s 88 kW (120 k) o 27 stupňů od dolní úvrati (BDC), u 110 kW (150 k) verze Protějšek 34 stupňů od UT.

K motoru je připevněn dvouhmotový setrvačník. Na jedné straně tato typologie umožňuje optimální řízení otáčení klikového hřídele. Na druhé straně se vyhýbá nadměrnému přenosu vibrací z klikového hřídele na převodovku, což také minimalizuje hluk z převodů v převodovce. Hlavní setrvačník je vyroben z oceli, sekundární setrvačník z litiny.

Písty motorů T-JET jsou vyrobeny z grafitem potažené slitiny křemíku a hliníku. Ve srovnání se sací verzí mají specifický tvar (větší spalovací komora v hlavě pístu - 19,6 cm 2 místo 16,6 cm 2), o šest milimetrů vyšší (měřeno od středu pístního čepu) a jsou chlazeny speciálními olejovými rozprašovacími tryskami . Ojnice jsou vyrobeny z uhlíkové oceli, pístní čepy jsou plovoucí (u sacího provedení upevněny).

Chlazení high-tech motorů bylo také přizpůsobeno vyššímu výkonu dvou motorů T-JET ve srovnání se sací verzí. To platí pro vodní čerpadlo, jehož výkon byl ve srovnání se sacím motorem zvýšen, a zaručuje tak optimální chlazení za každé provozní situace (i při hodinách plného zatížení). To platí i pro elektrický ventilátor. Má dvě rychlosti a je regulován řídicí jednotkou vstřikování. Celkově byl chladicí okruh dvou turbomotorů optimalizován s cílem zvýšit průtok chladicí kapaliny.

Olejový okruh, ve kterém je integrováno turbodmychadlo, byl také optimalizován ve dvou motorech T-JET. Srdcem systému je olejové čerpadlo, jehož výkon je navržen tak, aby splňoval zvýšené požadavky. Je přírubový přímo na klikový hřídel a plní nejen obvyklé mazací funkce (píst, vačkový hřídel a klikový hřídel), ale také funkce turbodmychadla. Vysoce výkonný olejový filtr integrovaný do systému spolehlivě zadržuje veškeré nečistoty v mazivu, než by mohly poškodit turbodmychadlo.

Turbodmychadlo je spojeno s chladičem plnicího vzduchu (mezichladičem) a ventilem wastegate. Je speciálně navržen pro dvě výkonové varianty motoru T-JET. Hlavní rozdíl je ve vlastnostech turbínového kola. Geometrie verze s výkonem 110 kW (150 k) zajišťuje maximální tlak při vysokých točivých momentech, aby bylo dosaženo maximálního výkonu motoru. Ve sportovním režimu se tlak ještě zvyšuje (overboost), aby se zvýšil točivý moment na maximálně 230 Nm, a aby tak byly výkonové charakteristiky turbomotoru ještě sportovnější. Ventil wastegate zůstává zavřený.

Ve verzi 88 kW (120 k) motoru T-JET je geometrie turbínového kola turbodmychadla navržena tak, aby byly k dispozici vysoké krouticí momenty a tím i dostatečný výkon i při nízkých otáčkách. Chování motoru při odezvě je odpovídajícím způsobem jemné, což umožňuje řazení nízkých převodových stupňů a tím i pohodlnou jízdu. Design, který má také pozitivní vliv na spotřebu.

Turbodmychadlo je přímo připojeno k integrovanému olejovému filtru (zelený filtr) pro mazání hřídele turbodmychadla a pro chlazení samotné nabíječky. To platí také pro chladicí okruh motoru, ke kterému je turbodmychadlo připojeno přívodním vedením.

Do technologie nabíjení motorů T-JET jsou také integrovány regulační ventil turbo tlaku, obtokový ventil pro přeplňování a uzavírací elektrický ventil. Regulační ventil turbo tlaku se používá řídicí jednotkou vstřikování k přímému ovládání tlaku turba na ventilu wastegate. Je umístěn u turbodmychadla a skládá se z plastového těla, které obklopuje sklíčko a elektromagnetu.

Řídicí jednotka vstřikování používá snímač tlaku turba k měření plnicího tlaku ve všech funkčních oblastech motoru. Pokud tento tlak překročí předem stanovené hodnoty, řídicí jednotka otevře elektromagnetický ventil a vysokotlaký průchod k ventilu wastegate je volný. Regulační ventil tlaku turba je připojen k výstupu z turbodmychadla (vysokotlaký port), ventilu wastegate (regulace) a sacího potrubí před turbodmychadlem (uvolňuje nadměrný tlak).

Obtokový ventil umožňuje uvolnění přetlaku ve fázi odpojení paliva. Tím zabráníte přílišnému zvýšení tlaku. V opačném případě by mohlo dojít k poškození sacího potrubí a poškození funkce turbodmychadla.

Podobná situace je u elektromagnetického ventilu s uzavíracím ventilem. Pokud v režimu turba dojde k náhlému uzavření škrticí klapky (přetečení paliva), vytvoří se v sacím potrubí před škrticí klapkou přetlak, který má tendenci zpomalit turbínové kolo turbodmychadla a způsobuje silné vibrace a zvuky. Uzavírací ventil tomu brání snížením plnicího tlaku.

O přípravu směsi motorů T-JET se stará systém vícebodového vstřikování (MPI). Pochází od společnosti Bosch (typ ME 7.3), je navržena pro specifické požadavky dvou špičkových motorů a je vybavena vstřikovacími ventily typu Bosch EV 14 ET Top Feed. Jsou vybaveny tryskami s 10 otvory, každá s 2 x 5 řadami otvorů, a zajišťují tak extrémně jemné rozprašování paliva pro dva sací ventily. Systém přívodu paliva se skládá z výkonného palivového čerpadla včetně palivového filtru, regulátoru tlaku a snímače hladiny paliva, rozdělovací trubky kolejnice s integrovaným regulátorem diferenčního tlaku a zpětného potrubí.

Důležitým prvkem v technologii dvou nových turbomotorů je řídicí jednotka vstřikování Bosch ME 7.9 10 A1. Řídí a reguluje nejen celou technologii nabíječky dvou motorů T-JET, ale také řídí - jak název napovídá - vstřikování benzínu. Jeho software se liší pro dvě výkonové verze - 88 kW (120 k) a 110 kW (150 k), stejně jako mapy. To ovlivňuje sání, točivý moment, časování vstřikování a zapalování, nabíjení a výkonové charakteristiky.

Řídicí jednotka přijímá data - částečně prostřednictvím senzorů - ze všech komponent, které jsou důležité pro motor a funkci vozidla, podle toho je sleduje a ovládá a vydává informace a varovné signály. Mezi ně patří baterie, zámek zapalování, elektrické palivové čerpadlo, elektrický ventilátor chladiče, kompresor klimatizace, zapalovací cívky, zapalovací svíčky, elektrické vstřikovací ventily, teplota chladicí kapaliny, snímač klepání, elektrický plyn ventil, otáčky motoru, fáze vstřikování, absolutní tlak a teplota vzduchu, tlak oleje, palubní počítač, imobilizér, otáčkoměr, kontrolka poruchy systému, rychloměr, ABS, město / sport okruh pro řízení, tlak turbodmychadla, ventil wastegate, plynový a brzdový a spojkový pedál i tempomat.

Součást také ovládá a monitoruje dva lambda snímače před a za katalyzátorem. Spolu s jeho instalační polohou to zaručuje optimální čištění spalin. Katalyzátor je instalován přímo za sběrným výfukem, což zkracuje dobu zhasnutí po studeném startu a katalyzátor rychleji dosáhne provozní teploty.

Řídicí jednotka vstřikování je vybavena funkcí automatického přizpůsobení. Jeho úkolem je identifikovat změny motoru, které lze vysledovat zpět k procesům záběhu a stárnutí komponent i motoru. Ty jsou uloženy na mapě a přizpůsobují provoz systému postupným změnám v motoru a jeho komponentech s ohledem na vlastnosti nových motorů a komponentů. Funkce automatického přizpůsobení také kompenzuje rozdíly v vyměněných součástech, které vyplývají z nevyhnutelných výrobních tolerancí. A v neposlední řadě zařízení používá systém vlastní diagnostiky ke kontrole správné funkce ovládání motoru a signalizuje případné poruchy pomocí světelného signálu v kokpitu.

Dva motory T-JET jsou nejen technicky inovativní, ale také se velmi snadno udržují. Protože extrémně odolný řemen Poly-V, který pohání alternátor a kompresor klimatizace, je vybaven automatickým napínacím zařízením, je běžná údržba motoru (včetně výměny oleje) nutná pouze každých 30 000 kilometrů. A často obtížná seřizovací práce na motoru (např. Načasování vačkového hřídele) není příliš časově náročná



Údaje o výkonu

Motor T-JET o objemu 1,4 litru kombinuje svou premiéru se dvěma různými znaky: jedním s optimalizovaným točivým momentem při nižších otáčkách motoru - a tedy záměrně navrženým pro komfortní orientaci - a druhým navrženým pro sportovnější odezvu. Oba motory mají společné zdvihový objem: je to přesně 1368 kubických centimetrů. Podobně vrtání (72 mm) a zdvih (84 mm), jakož i uspořádání čtyř válců v řadě. Komprese je v každém případě 9,8: 1.

„Střední“ verze čtyřventilového čtyřválcového motoru má výkon 88 kW (120 k) při 5 000 ot / min a maximální točivý moment 200 Nm je k dispozici již při 1 750 ot / min. Hodnoty, které zaručují jak Fiat Bravo, tak Fiat Grande Punto dobrý výkon.

Italský kompaktní vůz zrychlí z klidu na 100 km / h za 8,9 sekundy, dosáhne nejvyšší rychlosti 195 km / h a spotřebuje 8,7 l / 100 km (město), 5,4 l / 100 km (mimo město) a 6, 6 l / 100 km (kombinováno podle RL 80/1268 / EHS). Emise CO 2 jsou 155 g / km. Působivá data, která ukazují, že kombinace vysokého výkonu a nízké spotřeby je možná také u benzínového motoru. Motor je spojen s pětistupňovou převodovkou a splňuje emisní normu Euro 4.

Podobná situace je u modelu Fiat Bravo. V kompaktním sedanu střední velikosti přenáší jednotka s výkonem 88 kW (120 k) svůj výkon na přední kola prostřednictvím šestistupňové převodovky, kombinuje dobrý výkon s nízkou spotřebou paliva a splňuje také emisní normu Euro 4.

Silnější verze nového motoru T-JET je mnohem sportovnější. Díky vyššímu plnicímu tlaku (upravená geometrie turbodmychadla) a upravenému ovládacímu softwaru mobilizuje 110 kW (150 k) se stejným zdvihovým objemem a maximální točivý moment je 206 Nm při 2250 ot./min. Lze jej zvýšit na 230 Nm při 3 000 ot./min stisknutím tlačítka na palubní desce - zapne overboost. Technologie, která se odráží také ve výkonu modelu Fiat Bravo a podle požadavků umožňuje nízký převod nebo extrémně sportovní jízdu.

Špičkový zážehový motor je spojen se šestistupňovou převodovkou, zrychluje Fiat Bravo z klidu na 100 km / h za 8,5 s (8,2 s s overboostem), zaručuje maximální rychlost 212 km / h a dává si vzhledem k pozoruhodným výkonovým údajům je spotřeba mírná: 9,3 l / 100 km (město), 5,8 l / 100 km (mimo město) a 7,1 l / 100 km (kombinováno podle RL 80 1268 / EHS). Čtyřventilový motor splňuje emisní normu Euro 4.



Vývoj a výroba

Motory T-JET byly vyvinuty společností Fiat Powertrain Technologies. Svou spolehlivost a stabilitu prokázali na stovkách tisíc kilometrů, které ušli během vývojových fází s prototypy nebo dokončili na statických a dynamických zkušebních stolicích. Jsou výsledkem více než 120 000 hodin pečlivého plánování a vývoje, do něhož byly zahrnuty všechny součásti motoru.

Byly použity nejmodernější počítačově podporované konstrukční a výpočtové přístroje, které umožnily například simulovat vysoké tepelné zatížení motorů způsobené turbodmychadlem. Všechny hlavní komponenty byly přepracovány a vyvinuty tak, aby bylo možné hovořit o zcela novém motoru nabízeném ve dvou úrovních výkonu. Je prvním zástupcem nové generace špičkových benzínových motorů, které se postupně dostávají do dalších řad italské automobilky.

Zvláštní zájem inženýrů o vývoj dvou motorů T-JET bylo chování proudění a spalování s cílem snížit energetické ztráty a dosáhnout vysokého výkonu při nízkých hodnotách spotřeby současně. Vysoce vyvinuté testovací a zkušební systémy umožnily implementovat specifikace stanovené v technickém listu.

Oba motory se vyrábějí v závodě Termoli (jižní Itálie). Závod nabízí prostor pro nejmodernější výrobní technologii na zastavěné ploše 213 000 metrů čtverečních a je jedním z devíti závodů na výrobu motorů a převodovek společnosti Fiat Powertrain Technologies v Itálii. Kromě motoru T-JET zde z výrobní linky sjíždějí také další motory z rodiny Fire a převodovky.

Společnost Fiat Powertrain Technologies (FPT) byla založena v roce 2005 a je motorovou divizí skupiny Fiat. Společnost působí ve dvanácti zemích s 26 závody a 16 centry pro výzkum a vývoj a v současné době zaměstnává kolem 23 000 lidí. S roční produkcí více než 2,8 milionu motorů a 2,1 milionu převodovek je FTP jedním z nejdůležitějších výrobců v této oblasti na celém světě. Existují také činnosti v oblasti výzkumu a vývoje.

Na FTP odpovídá Ing. Paolo Martinelli za vývoj benzínových motorů - a tedy i za motory T-JET. Vedl vývoj motorů ve Ferrari do podzimu 2006 a je známý a oceňován nejen v zasvěcených kruzích.