Diesel typu bokser. Rewolucja, ewolucja Subaru.

 

 

Trochę historii

Pierwszy silnik diesel’a typu bokser nie został wyprodukowany przez Subaru.

W roku 1933 ,dokładnie 76 lat temu firma Krupp wypuściła Diesla boksera do lekkich ciężarówek. Blok silnika Kruppa wykonany był jako aluminiowy odlew, a jego uzdolniony konstruktor Adolf Roth (1892-1966) w celu obniżenia wagi jednostki zastosował powietrzny układ chłodzenia silnika.

W rezultacie był to najlżejszy ciężarówkowy silnik ( 325 kg, 6,5 kg/PS Subaru 2,0 D 160kg 1,07 kg /PS). Silnik ten mógł być również zasilany benzyną po wymianie paru części, co nawet na dzisiejsze czasy wydaje się niesamowite. W 1934 Roth wprowadził turbodoładowanie i dwusów osiągał 20ps z litra pojemności skokowej silnika (Subaru 2,0 D osiąga 75ps z litra).

Ewolucji nie da się zatrzymać, Subaru może podziękować firmie Krupp, że nie zajęła się produkcją aut osobowych.

Specyfika silnika BOXER DIESEL

Silnik oznaczony symbolem EE20 typu bokser H4 czterocylindrowy turbodoładowany.

Moc

150PS /3600 obr/min około 285 Nm dostępnych przy tej wartości obrotów, max obroty 4750obr/min

Moment obrotowy

350Nm w zakresie 1800-2400 obr/min i 250Nm przy 4000 obr/min

Średnica tłoka x skok

86 x 86 mm

Stopień sprężania

16,3

Emisja CO2 

148-151g/km w zależności od modelu

System zasilania paliwem

Typ Common Rail 1800 barów z wysoko ciśnieniową pompą, kompaktowe 8 otworkowe wtryskiwacze firmy Denso specjalnie opracowane dla silnika EE20.

Układ doładowania powietrza

Turbosprężarka firmy IHI typu VNT, zamontowana pod silnikiem.

Chłodnica powietrza doładowującego typu powietrze-powietrze zamontowana na silniku w pozycji poziomej pod katem około 10 stp.

Kontrola emisji

Kontrola przez ECU silnika i jego algorytmy (strategia wtryskiwania paliwa, sprawdzania wtrysków), katalizator oxycat, i filtr PDF typu otwartego (Legacy, Outback) jak i również PDF typu zamkniętego (Forester).

EGR system recyrkulacji spalin chłodzony cieczą.

Co chciano osiągnąć?

Maksymalnie kompaktową jednostkę napędową, silnik jest krótszy od wersji benzynowej 2,0 subaru.

Długość silnika

EE20 silnik Diesla 353,5 mm EJ20 benzynowy silnik 414,8 mm

Niską wagę, sztywny blok silnika.

EE20 posiada półzamknięty aluminiowy blok silnika oraz specjalne wkładki z stali kompozytowej matrix o sztywności zbliżonej do wału zapewniające odpowiednie łoże wału. Układ korbowo tłokowy, blok silnika różni się znacząco od silnika benzynowego.

Bardzo sztywne nowe głowice wytrzymujące wysokie ciśnienie spalania (18Mpa) o optymalizowanej średnicy i kształcie kanałów ssących jak i średnicy zaworów mając na celu uzyskanie jak najlepszego efektu typu swirl.

Najniższe straty mechaniczne, niski moment bezwładności.

Brak wałka wyrównawczego przy silniku typu bokser ze względu na brak sił bezwładności drugiego stopnia (moment bezwładności układu korbowego w bokserze Dieslu jest mniejszy o 34% niż w L4).Niższa waga wału korbowego o około 50% w porównaniu z silnikiem rzędowym powoduje, iż silnik szybciej się wkręca na obroty i lepiej reaguje na gaz. Zastosowano popychacze typu rolkowego oraz olej o niskiej gęstości w celu dalszej redukcji współczynnika strat .

Doskonałe właściwości jezdne i parametry pracy.

 

Przyspieszenie rzędu 8,5s –10 s 100km/h w zależności od modelu oraz doskonała elastyczność na najwyższych biegach w przedziale 80 -140km/h. Przy tych prędkościach to jeden z najcichszych silników na rynku.

Niski poziom wibracji i hałasu silnika, niska emisja spalin, niski poziom emisji spalin.

Sztywny kompaktowy wał w EE20 powoduje, że wibracje rezonansowe drgań skrętnych w zakresie 3000-4000 obr/min są dużo niższe w silniku Subaru niż rzędowym, co wpływa na obniżenie wibracji silnika o 10 -15 dB w porównaniu do silnika L4.

Dodatkowo zastosowano akustyczne osłony.

Dwumasowe koło zamachowe absorbuje również częstotliwości słyszalne oraz drgania układu przeniesienia napędu wpływając pozytywnie na komfort prowadzenia i niski poziom dźwięku w kabinie.

W celu osiągnięcia najlepszego kompromisu pomiędzy mocą, emisja spalin niskim zużyciem paliwa i niskim poziomem hałasu opracowano komorę spalania typu reentrant oraz specyficzną strategię wtryskiwania paliwa.

Dawka paliwa wtryskiwanego podzielona jest na 5 etapów 4 mikro wtrysków i jednej dawki głównej ( dawka pilotująca, dawka przed, główna dawka, dawka po, i dawka post).

Dawkę rozpylają 8 otworkowe wtryski typu QR z osobistym kodem zapisanym w softwarze sterownika.

Sterownik ma zaimplementowany algorytm nauczania i sprawdzania mikro dawek na każdym cylindrze jak i różnic dawkowania pomiędzy cylindrami. Algorytm funkcjonuje w okresie pracy silnika w określonych okolicznościach. Reguluje to poziom głośności emisji i zużycie paliwa jak i dba o podobne osiągi w całym okresie użytkowania.

Układ oczyszczania spalin zamontowany pod silnikiem bezpośrednio za turbosprężarką w celu szybszego osiągania temperatury pracy składa się z katalizatora oxykat (dopalanie resztek paliwa, które zamienia na CO2 i wodę) i filtra PDF typu otwartego (nie wymagającego obsługi). Jeśli osiągnięta zostanie w czasie pracy silnika temperatura spalin 250C ( co dzieje się szybko) katalizator generuje tlenki azotu Nox, które utleniają cząstki stałe w PDF. Dodatkowo zastosowano chłodzenie cieczą systemu EGR w celu dalszej większej redukcji emisji NOx ów poprzez obniżenie maksymalnej temperatury spalania.

L4 silnik rzędowy, H4 silnik bokser.

Modyfikacje elektroniki, czyli jak dodać więcej mocy by Maptek.

Nasze podejście

-Bez pośpiechu, tak unikatowa jednostka wymaga sporo rozpoznania.

- Chcemy zaproponować remap, oparty na doświadczeniu, trwały, bezpieczny dający miarodajny stabilny wzrost osiągów.

-Po pierwsze dobrze rozpoznać modele, różnice i nauczyć się je diagnozować.

-Rozpoznawanie jak największej liczby parametrów pracy silnika, prace nad nowymi wersjami programu Delta Dash.

-Rozpoznawanie i zrozumie licznych map oraz zasad ich działania.

- Określenie maksymalnego wydatku elementów (wtryskiwacze, turbosprężarka),maksymalnych osiąganych temperatur pracy (powietrze doładowane, olej, woda), wartości granicznych pracy,

Wartość momentu obrotowego do przeniesienia przez sprzęgło, koło dwumasowe, skrzynię biegów.

Mijające pół roku to, półrocze naszych doświadczeń badawczo rozwojowych nad silnikiem i sterowaniem EE20 oraz dalsze prace nad rozpoznaniem map, więc proszę nie mylić naszych rozwiązań z jakimkolwiek modułem zewnętrznym czy chiptuningiem firm X powstałym w przeciągu godziny na samochodzie klienta.

Sprawdzenie w praktyce, pomiary mocy, testy drogowe dystansowe.

Strojenie zawsze indywidualne:

-nie określamy klientowi mocy typu na 180 KM, stroimy dany silnik opierając się na parametrach pracy danego silnika, przebiegu.

Strojenie EE20

Silniki EE20, aby mogły zostać wysterowane na wyższą moc wymagają dużo wiedzy o silniku jak i sterowniku silnika. Pracujemy na kształtem krzywej napełniania, czyli momentu obrotowego. Jeśli ktoś pyta o liczby to w roli takowej wolimy podać okolice +12-14% mocy maksymalnej do 25 kM więcej i maksymalnie więcej momentu obrotowego 40- 55Nm w niezbędnych zakresach, wartościach i biegach.

Na rynku Box y oferują przyrosty nawet do 185KM +60Nm. My oferujemy mniej, nie oznacza to jednak, że nasze przeróbki są wolniejsze. Dopracowanie szczegółowe oraz skupienie się na przebiegu momentu obrotowego powoduje, że osiągi są lepsze, stabilniejsze niezależnie od warunków, a silniki przez nas zmodyfikowane zdecydowanie bardziej żywotne.