В секретната база на Opel в Дуденхофен

Настоящето на Opel не е особено розово - заради свиващия се пазар в Европа, но бъдещето изглежда светло. Вместо да свиват разходите си за разработки, германците влагат време и средства в нови технологии, които трябва да им осигурят стабилни позиции на пазара. Подготвят се общо 13 нови двигателя, както и трансмисии за тях, които ще излизат поетапно до 2016 година.

Първи от новите двигатели са дизелов и бензинов, чийто обем е 1.6 литра. Разработката на агрегатите е на финалната права, като в момента текат усилени тестове в секретната база на Opel в Дуденхофен, Германия.

Екипът ни бе допуснат до съоръжението и имаше възможността да изпита лично тези нови двигатели. Запознахме се и с няколко нови трансмисии, които също трябва да бъдат налични до 2016 година.

Секретната база в Дуденхофен

Базата в Дуденхофен, с каквато могат да се похвалят малко компании, е една от големите гордости на Opel. Съоръжението е открито през 1966 година, като постоянно се разширява и усъвършенства. Разполага с комбинация от пътища и участъци с различни настилки, имащи обща дължина около 60 километра. Налични са най-различни пътни покрития - прави за измерване на комфорта и шума, настилки симулиращи най-сурови условия, планински пътища и високоскоростни писти. Поставена е дори бензиностанция с 18 различни вида гориво, както и зарядни станции за електрически автомобили. Съоръжението често се наема от конкурентни марки.

Новите двигатели

Новите двигатели на Opel са разпределени в три фамилии, като първи на пазара, вероятно още през тази година, ще излязат 1.6-литровите представители, работещи с дизел и бензин. Те изпълняват така наречената „даунсайзинг” програма - намаляване на работния обем на двигателите, като основната им цел е да предложат съчетание от висока мощност и нисък разход на гориво.

Производството им се осъществява в завода в Сентготхард, Унгария и се извършва паралелно с другите семейства двигатели. Заводът използва концепцията “Flex Plant”, която позволява на една и съща поточна линия да бъдат сглобявани бензинови и дизелови двигатели.

1.6 SIDI Performance Turbo - малък, но мощен

По-вълнуващото предложение с обем 1.6 литра определено е бензиновия двигател. Той излиза в две версии - икономична (Eco Turbo) и спортна (Performance Turbo). Първата, въпреки означението "Eco Turbo", предлага цели 170 к.с. и 280 Нм, а при спортната мощността скача до 200 к.с. и 300 Нм.

Този агрегат, във версия Eco Turbo вече дебютира при новото кабрио на марката - Cascada. Двигателят скоро ще бъде наличен и при други модели, а спортната му версия очакваме да дебютира на пазара през тази или през следващата година.

По време на посещението ни в Дуденхофен имахме възможността да изпитаме именно Performance Turbo изпълнението, качено на борда на Astra. Тестът бе кратък, но пък по трасето нямаше нито трафик, нито ограниченията на скоростта.

Преди да се качим по колите, бяхме изрично предупредени от инженерите на Opel, че това е незавършена разработка, поставена на борда на прототип, която все още се усъвършенства. Въпреки това, двигателят определено ни спечели.

Той работи тихо, плавен е при спокойно каране и изключително пъргав когато го настъпиш. Отлично е и решението по отношение на звука на този мотор. Тъй като той ще се поставя на редица модели, инженерите са го направили почти безшумен при ниски обороти, но са му дали доста спортен "глас", който напомня за себе си след 4000 об/мин.

Приятна изненада се оказа и плавно увеличаващата се тяга в целия оборотен диапазон, както и липсата на каквато и да било турбо дупка. Двигателят е пъргав и развива бързо обороти, но в същото време се усеща като мощен атмосферен мотор. А това е голямо постижение, имайки предвид, че става дума за малък двигател с принудително пълнене.

Информация за потреблението на гориво и динамичните характеристики на този мотор все още не е обявена, но от казаното по време на посещението ни, можем да очакваме сравнително ниски показатели по отношение на разхода на бензин и завидни данни по отношение на динамиката. Вече е потвърдено, че двигателят е с 13% по-икономичен от своя предшественик (1.6 MPFI Turbo), има с 30 Нм по-висок въртящ момент, а ускорението му от 80 до 120 км/час отнема с 20% по-малко време.

1.6 CDTI е икономичен, но развива най-висока мощност в своя клас

Дизеловият агрегат също има обем от 1.6 литра, като доставя 136 к.с. и 320 Нм - най-високите стойности в класа. Той прави своя дебют в Zafira Tourer и постепенно ще замести актуалния 1.7-литров и 2.0-литровия дизел с по-ниска мощност в гамата от модели на Opel.

Основните козове на компактния дизелов двигател са ниското потребление на гориво, балансираната работа и сведените до минимум шум и вибрации. Той отговаря на нормите на Евро 6 и е разрабтен от международен екип от инженери на Opel в Торино, Рюселсхайм и Съединените Щати.

Изпитахме този двигател именно на новата Zafira Tourer. И този автомобил бе прототип, който обаче е много близо до серийната си версия. Признаваме си, бяхме леко скептични, когато разбрахме, че толкова малък дизелов двигател е поставен на 7-месен автомобил. След кратко каране на колата обаче променихме мнението си.

Благодарение на високия въртящ момент от цели 320 Нм, които са налични още при 2000 об/мин, двигателят доставя достатъчна тяга дори за толкова голям автомобил. Ускорението на по-високите предавки става още по-приятно, а при изпреварване, например, няма нужда от поставяне на по-ниска скорост.

И при този двигател мощността е равномерна, като не се усеща турбо дупка. Работата, а и звукът на агрегата (в движение) напомнят на атмосферен бензинов двигател. Динамиката му се усеща най-вече след трета предавка, но все пак тук акцентът пада върху икономичността, а не върху спортното усещане.

Според официалните данни този агрегат, качен на борда на Zafira Tourer, изразходва средно по едва 4.1 литра на 100 км. пробег. Вредните емисии на СО2 също са водещи в класа - 109 г/км.

Новите трансмисии

По време на посещението ни в секретната база в Дуденхофен се запознахме и с няколко нови и обновени трансмисии, които ще се появят в моделите на марката до 2016 година. Това са ръчни трансмисии с 5 и 6 степени, напълно нова 6-степенна автоматична трансмисия, автоматизирана механична трансмисия и 8-степенна автоматична трансмисия.

Ръчните скоростни кутии с 5 и 6 степени от настоящото второ поколение са получили множество промени по вътрешните механизми и механизма за превключване на предавките. Те са предназначени за моделите ADAM, Corsa, Meriva, Mokka, Astra, Antara, Zafira и Insignia, задвижвани от двигатели с въртящ момент надвишаващ 130 Нм. Основното при тях е по-меката работа и по-прецизното превключване. Въпреки че става дума само за модернизация, тя е доста мащабна, тъй като Opel инвестира над 50 милиона евро за усъвършенстване на тези скоростни кутии.

Разработва се и напълно нова ръчна трансмисия с шест степени, която е предназначена за малките и субкомпактни автомобили с двигатели с въртящ момент до 235 Нм. Тя е значително по-лека от подобни предавателни кутии и е с множество допълнителни модификации в сравнение с гореспоменатите агрегати от второто поколение. За тази трансмисия са възможни 12 комбинации от предавателни числа и седем вида главно предаване. Сухата й маса е едва 37 килограма, което означава намаление с до 15 процента на теглото.

В процес на разработка е и нова автоматизирана механична трансмисия за ADAM и Corsa, която може да работи с двигатели с максимален въртящ момент до 190 Нм. Тя предлага възможност за секвенциален тип превключване и start/stop функционалност, както и режим на работа като петстепенна автоматика. Предназначена е за водачите, които искат удобството на автоматичната трансмисия и възможността за превключване на ръка.

Автоматизираната механична трансмисия включва електрохидравлично задействащо съединителя устройство, което елиминира нуждата от педал на съединителя. Вместо използването на два електрически мотора за превключване на предавките, системата разчита на изцяло хидравлично задействане, което трябва да осигури по-плавно и гладко превключване. Другите нови възможности на трансмисията, които се прилагат както в автоматичен, така и в режим на механично превключване, включват динамично потегляне, start/stop система и режим „пълзене”, улесняващ маневри като паркиране и движение с бавна скорост.    

Трансмисията е разработена на базата на второто поколение петстепенна механична предавателна кутия на Opel и има три режима на работа - Drive, Reverse и Neutral. Освен че може да работи напълно автоматично, скоростната кутия има и секвенциален тип превключване на ръка.

Черешката на тортата е напълно новата, 8-степенна автоматична трансмисия. Тя ще се поставя на автомобили като Insignia и може да работи с двигатели с въртящ момент до 500 Нм. Трансмисията притежава широк диапазон от предавателни числа, а теглото и дължината й са намалени в сравнение с шестстепения агрегат. Освен това е подобрена работата на маслената помпа и са по-ниски изискванията по отношение на охлаждането.

Тази трансмисия ще бъде въдена на пазара след няколко години, а преди нея дебют в моделите от компактния и средния клас ще направи второто поколение шестстепенна автоматична трансмисия. Тя позволява превключване с лостове на волана в режим на движение Drive и подобрено спиране с помощта на двигателя без ръчно превключване на по-ниски предавки. Налична е и настоящата технология за адаптиране към стила на водача - така наречената ‘‘fuzzy logic”, както и избор на режимите ‘eco’, sport или механично превключване.

Освен това инженерите на Opel вече разработват предавателни кутии с два съединителя (DCT), както и базирани на преобразувател на въртящия момент с 9 и 10 предавки. Целта е марката да предлага най-широкообхватния избор от трансмисии, като всяка една от тях ще бъде насочена към различни приоритети на клиентите от гледна точка на цена, динамика и ефективност.

Каква е технологията - 1.6 SIDI Performance Turbo

В основата на новата фамилия SIDI Turbo (от spark ignition direct injection или двигател с принудително запалване със свещ и директно впръскване) е изцяло нов цилиндров блок, който може да издържа максимално налягане 130 бара в цилиндрите. За да бъде възможно това, той е изработен от чугун, а опорният корпус на коляновия вал е алуминиев.

Интересно нововъведение са и балансиращи валове, които са уникални за бензиновите мотори от този клас. Двата вала са интегрирани в двигателя чрез тунелна конструкция от задната страна на цилиндровия блок и се задвижват с верига. Балансиращият вал от страната на изпускателната система е със зъбна предавка с чугунени зъбни колела и посока на въртене противоположна на тази на другия вал. Тази система значително намалява вибрациите характерни за четирицилиндровите редови мотори и спомага за подобряване на комфорта и намаляване на шума.

Двигателите с малък работен обем, висок специфичен въртящ момент и високо налягане на пълнене трябва да имат бърза реакция, особено при ниски оборотни режими, така че да бъдат пълноценни заместители на големите мотори с атмосферно пълнене. За да постигнат това, инженерите на марката са заложили на интегрирана в изпускателните тръби турбина и специална конструкция на турбинното колело, които осигуряват реакция, съпоставима с тази на двуструйните турбокомпресори, използвани при по-големите двигатели.

Всяка една от версиите на двигателя SIDI има своя специфична геометрия на турбината. А с помощта на резонатори за ниско и високо налягане всички шумове като съскане, пулсации и тези генерирани от въртенето на турбината са почти напълно потиснати.

Двигателят е оборудван и със система за директно впръскване на горивото с централно разположен инжектор. Централното разположение на запалителната свещ и инжектора над горивната камера и тяхната ориентация паралелно на коляновия вал, формират компактна конструкция с възможност за работа както в хомогенен режим, така и в режим с бедни смеси (т.нар. разслояване на заряда).

Клапаните се задвижват от ролкови кобилици с ниско съпротивление, а разпределителните валове - от верига с необслужваем хидравличен обтегач. За намаляване на масата на двигателя, конструкцията на картера се състои от две части, като носещият коляновия вал корпус е изработен от излята под налягане алуминиева сплав.

Два различни вида бутала се използват съответно за версиите Eco Turbo и Performance Turbo, като всяко е със специфична малка вдлъбнатина. И двата са с чугунени канали за пръстените, за да издържат на високите налягания. Първият бутален пръстен е с PVD покритие (от английското Physical Vapour Deposition или физическо отлагане на пари) за допълнително намаляване на триенето.

Каква е технологията - 1.6 CDTI

Това е напълно нова разработка, стартирана от чист лист хартия. Основната цел пред инженерите е била постигането на оптимален баланс по отношение на мощност, разход на гориво, работа (нисък шум и вибрации), емисии, тегло и достъпност.

Ключов фактор за динамичните качества на двигателя е системата за впръскване на гориво с високо налягане common rail, съчетана със система за контрол на горивния процес с обратна връзка и пълненето с помощта на турбокомпресор с променлива геометрия (VGT).

Налягането на впръскване на горивото от 2 000 бара е с 25 процента по-високо от това на предишните двигатели и позволява извършването на до 10 импулса на впръскване на работен цикъл.

Максималното налягане на турбокомпресора с променлива геометрия (VGT) е 1.7 бара, а благодарение на междинния охладител от типа въздух-въздух последният осигурява висока плътност на сгъстения въздух. Турбокомпресорът VGT и системата за рециркулацията на отработилите газове (EGR) са разработени като една цяла, единна система.

При този двигател цилиндровия блок е изработен от алуминий вместо от чугун, което се прави за първи път при дизеловите двигатели на марката. А съчетанието с алуминиев опорен корпус на коляновия вал и алуминиеви цилиндрови глави, намалява с над 20 килограма теглото на агрегата.

Разпределителните валове са два, задвижвани от верига и разположени в главата, като включват кухи секции и гърбици. Те задействат по четири клапана на всеки цилиндър чрез ниско фрикционни ролкови кобилици с хидравлични повдигачи. Буталата, изработени от алуминий в името на намаляването на възвратно-постъпателните маси, са с плитък вдлъбнат профил, чрез който се осигурява ефективен процес на горене. Освен това дъната им се охлаждат от маслена струя. Коляновият вал с четири противотежести, с цел намаляване на масата и биелите, е изработен от кована стомана.  

Почти „квадратната” архитектура, с диаметър на цилиндъра и ход на буталото от съответно 79.7 и 80.1 мм са избрани като най-добър компромис по отношение на добрия газообмен на двигателя, високата термодинамична ефективност и оптималните размери. Същевременно с това е избрана степен на сгъстяване 16:1 като балансиран компромис между изискванията за висока мощност, ниски нива на емисии и добри качества за студен старт.

Предвидените сервизни интервали – 12 месеца / 30,000 км – са същите като тези на актуалните дизелови двигатели на Opel.

Както и бензиновият вариант, 1.6 CDTI разполага с множество решения базирани на „саунд инженеринг” стратегията за намаляване на шума и вибрациите, което го прави най-тихият представител на дизеловите двигатели с обем 1.6 литра в оборотния диапазон от 1 000 до 4 000 об/мин, заявяват инженерите на марката.  

От гледна точка на емисиите, новият CDTI е толкова чист, колкото и бензинов двигател, което се дължи на системата за селективна каталитична редукция (SCR) на Opel BlueInjection и системата за улавяне на азотните окиси LNT. С тяхна помощ се покрива стандартът за емисии Евро 6.

Сред технологиите намаляващи потреблението на гориво присъстват още изключваща се водна помпа, маслена помпа с променлив работен капацитет, електронно контролирани дюзи за охлаждане на буталата и нов алгоритъм за регенерацията на филтъра за твърди частици (DPF).

При разработването на този агрегат са патентовани над 150 контролни функции, въведени в системата за управление на двигателя.

Снимки: Opel (снимането в базата е абсолютно забранено)