Két motor szétszerelésével szemléltette a Ford, hogyan működik a háromhengeres motorok hengerlekapcsolása és mitől új az 1,0 EcoBoost az új Focusban. Volt min ámulnunk!
Te is azt hitted, hogy azonos furattal és lökettel két motor egy és ugyanaz lesz? A Ford-vezérképviselet műszaki oktatói egyértelművé tették, hogy egyforma számok mögött nagyon más motorok rejtőzhetnek. Ennek apropóját az 1,0 literes EcoBoost, a házon belül Fox-motornak hívott háromhengeres leváltása adta.
Új motor, régi főszámok
Igen, leváltása. Bár a Fox Upgrade név inkább renoválásra utal, ez egy alapjaiban újratervezett motor, egészen más hengerfejjel, ránézésre is különböző dugattyúkkal, új befecskendező-rendszerrel, szíj helyett láncos vezérléssel, új turbófeltöltővel meg egy csomó kisebb-nagyobb finomítással, tökéletesítéssel. A szent cél természetesen a fogyasztás és a környezetszennyezés csökkentése.
Tulajdonképpen a mi szakmánkat az ilyen napokért is érdemes csinálni. Az importőr szakemberei, névsorban Ágó Béla, Stump András és Szundi András szétszereltek nekünk egy 2012-es és egy 2018-as 1,0 EcoBoost háromhengerest, hogy látni lehessen az eltéréseket a kettő között. A dream team szerény famulusaként a magamfajta, műkedvelő autóbuzik segítettek szétborítani a motorokat, ha nem is a szeleprugókig, de a nagyobb elemeikre bontva a sorhármas benzineseket.
Ettől tényleg kevesebbet fogyaszt az autód
1/42 Ezekben az autókban volt benne az eddigi 1,0 Fox-motor. Egyelőre az új Focusban és a C-Maxban érhető el a hengerkiiktatásos 1,0 EcoBoost és csak a 125 lóerős változat. Külföldön van 85 és 110 lóerős is
Ezekben az autókban volt benne az eddigi 1,0 Fox-motor. Egyelőre az új Focusban és a C-Maxban érhető el a hengerkiiktatásos 1,0 EcoBoost és csak a 125 lóerős változat. Külföldön van 85 és 110 lóerős is
Fotó megosztása:
2/42 Ezekből az alkatrészekből épül fel a most leváltott Fox-motor. Minden motornak van neve a Fordnál, létezett pl. Cleveland-V8, a Mustangé a Coyote
Ezekből az alkatrészekből épül fel a most leváltott Fox-motor. Minden motornak van neve a Fordnál, létezett pl. Cleveland-V8, a Mustangé a Coyote
Fotó megosztása:
3/42 Az égéstérbeli forró gócpontok hőmérsékletének mérséklésével a motor hűtőrendszerének is kisebb tömegáramot kell létrehozni. Ha csekélyebb a vízpumpa terhelése, a motor fogyasztása is az
Az égéstérbeli forró gócpontok hőmérsékletének mérséklésével a motor hűtőrendszerének is kisebb tömegáramot kell létrehozni. Ha csekélyebb a vízpumpa terhelése, a motor fogyasztása is az
Fotó megosztása:
5/42 Itt az látszik, hogy 5500-as fordulatszámon és padlógázon a befecskendezett üzemanyag jó része a hengerfalon csapódott ki. Odarántotta az örvénylés, lemosva az olajat a hengerfalról, rontva a kenést és a teljesítményt. Ebben az igen ritka üzemállapotban az új motorban az áthelyezett injektorral több benzin képes hajtani az autót és kisebb a kenőanyag lemosása is, mert a kicsapódás a dugattyútetőn jelentkezik
Itt az látszik, hogy 5500-as fordulatszámon és padlógázon a befecskendezett üzemanyag jó része a hengerfalon csapódott ki. Odarántotta az örvénylés, lemosva az olajat a hengerfalról, rontva a kenést és a teljesítményt. Ebben az igen ritka üzemállapotban az új motorban az áthelyezett injektorral több benzin képes hajtani az autót és kisebb a kenőanyag lemosása is, mert a kicsapódás a dugattyútetőn jelentkezik
Fotó megosztása:
6/42 Eddig a hűtőfolyadék-szivattyút a hosszbordás szíj forgatta, ezt most Wartburg-módra, a kipufogó vezérműtengelyről hajtják meg kis szíjtárcsával és fogazott szíjjal. A vízpumpa hajtása az új motoron kisebb veszteség, mint eddig
Eddig a hűtőfolyadék-szivattyút a hosszbordás szíj forgatta, ezt most Wartburg-módra, a kipufogó vezérműtengelyről hajtják meg kis szíjtárcsával és fogazott szíjjal. A vízpumpa hajtása az új motoron kisebb veszteség, mint eddig
Fotó megosztása:
7/42 Az új RAAX (radiális-axiális) turbóban elhelyezett terelőlemezke axiálisan (tengelyirányba) kezdi terelni az áramlást a turbina csigarésze felől, az áramlás az átirányítással hatékonyabban dolgozik
Az új RAAX (radiális-axiális) turbóban elhelyezett terelőlemezke axiálisan (tengelyirányba) kezdi terelni az áramlást a turbina csigarésze felől, az áramlás az átirányítással hatékonyabban dolgozik
Fotó megosztása:
9/42 Fent a hengerdeaktiválós 1,0 és 1,5 iteres háromhengeresek első hengerének szívószelepének himbája, alul a másik két hengeré
Fent a hengerdeaktiválós 1,0 és 1,5 iteres háromhengeresek első hengerének szívószelepének himbája, alul a másik két hengeré
Fotó megosztása:
10/42 A speciális himbával bontható a vezérműtengely és a szelep közötti kapcsolat
A speciális himbával bontható a vezérműtengely és a szelep közötti kapcsolat
Fotó megosztása:
11/42 Hátul a BMW E32-es 735i és az E34-es kódú 535i dugattyúja, elöl a háromhengeres turbómotoré. A 3,4 literes sorhatos szívómotor 211 lóerőt adott le, a Fiesta ST 1,5 literes motorja háromhengeres, turbós és 200 lóerős
Hátul a BMW E32-es 735i és az E34-es kódú 535i dugattyúja, elöl a háromhengeres turbómotoré. A 3,4 literes sorhatos szívómotor 211 lóerőt adott le, a Fiesta ST 1,5 literes motorja háromhengeres, turbós és 200 lóerős
Fotó megosztása:
13/42 Balra az eddigi egyliteres, jobbra az új háromhengeres. Előbbi a tényéeges beépítési helyzetében, utóbbi megfordítva. Jól látszik az új motoron, mennyire közel van a turbófeltöltő a kipufogószelepekhez
Balra az eddigi egyliteres, jobbra az új háromhengeres. Előbbi a tényéeges beépítési helyzetében, utóbbi megfordítva. Jól látszik az új motoron, mennyire közel van a turbófeltöltő a kipufogószelepekhez
Fotó megosztása:
14/42 Eddig is percenkénti 240 ezres fordulatszámra volt képes a turbófeltöltő
Eddig is percenkénti 240 ezres fordulatszámra volt képes a turbófeltöltő
Fotó megosztása:
15/42 Változatlanul percenkénti 240 ezres fordulatszámra képes a turbófeltöltő. A kisebb átmérőjű turbinakerékkel csökkent a tehetetlensége, gyorsabban felpörgeti a kipufogógáz és javult a gázreakció
Változatlanul percenkénti 240 ezres fordulatszámra képes a turbófeltöltő. A kisebb átmérőjű turbinakerékkel csökkent a tehetetlensége, gyorsabban felpörgeti a kipufogógáz és javult a gázreakció
Fotó megosztása:
17/42 Dr. Nagyszokolyai Iván, az Autótechnika című kitűnő szaklap főszerkesztője ismerkedik az 1,5 literes háromhengeressel. Ez a motor kombinált közvetlen és szívócső-befecskendezéses
Dr. Nagyszokolyai Iván, az Autótechnika című kitűnő szaklap főszerkesztője ismerkedik az 1,5 literes háromhengeressel. Ez a motor kombinált közvetlen és szívócső-befecskendezéses
Fotó megosztása:
18/42 Stump András (balra) mutatta be Ágó Bélával és Szundi Andrással, mi mindenben fejlődött a Fox Upgrade motor, az új háromhengeres
Stump András (balra) mutatta be Ágó Bélával és Szundi Andrással, mi mindenben fejlődött a Fox Upgrade motor, az új háromhengeres
Fotó megosztása:
19/42 Szundi András (a fotón balra) a Ford egyik műszaki oktatója. Az ő segedelmével szedtük szét a Fox-motort, az eddigi háromhengerest
Szundi András (a fotón balra) a Ford egyik műszaki oktatója. Az ő segedelmével szedtük szét a Fox-motort, az eddigi háromhengerest
Fotó megosztása:
21/42 Ezek itt az injektorok. 150-ről 250 barra nőtt a közös nyomócsöves befecskendező-rendszerben az üzemanyag nyomása. A finomabb porlasztással tökéletesebb az égés, kevesebb a részecske és a káros anyag
Ezek itt az injektorok. 150-ről 250 barra nőtt a közös nyomócsöves befecskendező-rendszerben az üzemanyag nyomása. A finomabb porlasztással tökéletesebb az égés, kevesebb a részecske és a káros anyag
Fotó megosztása:
22/42 Káprázatosak a mai fémmegmunkálási technológiák. Ezen a hat furaton jön a benzin, az új motoré is hasonló
Káprázatosak a mai fémmegmunkálási technológiák. Ezen a hat furaton jön a benzin, az új motoré is hasonló
Fotó megosztása:
23/42 Ez az elődmotor benzinszivattyúja a feje tetejére állítva. A pumpát hajtó bütyök a felső sík felületet nyomkodja
Ez az elődmotor benzinszivattyúja a feje tetejére állítva. A pumpát hajtó bütyök a felső sík felületet nyomkodja
Fotó megosztása:
25/42 Ilyen az eddigi motor üzemanyag-szivattyúja beépítési helyzetében
Ilyen az eddigi motor üzemanyag-szivattyúja beépítési helyzetében
Fotó megosztása:
26/42 Mivel az új 1,0 EcoBoost üzemanyag-szivattyújában a bütyök egy görgőt nyom meg, kisebb a súrlódása,mint a jobbra látható eddigi megoldásnál, amikor a sík felületet nyomkodta. Ilyen szintre kell lemenni a további üzemanyag-megtakarításhoz
Mivel az új 1,0 EcoBoost üzemanyag-szivattyújában a bütyök egy görgőt nyom meg, kisebb a súrlódása,mint a jobbra látható eddigi megoldásnál, amikor a sík felületet nyomkodta. Ilyen szintre kell lemenni a további üzemanyag-megtakarításhoz
Fotó megosztása:
27/42 Ez a korábbi motor szíjas vezérlése, a vezérműtengelyek a hengerfejben vannak
Ez a korábbi motor szíjas vezérlése, a vezérműtengelyek a hengerfejben vannak
Fotó megosztása:
29/42 Nem a hengerfejhez vannak rögzítve a vezérműtengelyek, hanem a szelepfedél részét képezik. Így gyorsabban összeszerelhető a háromhengeres motor
Nem a hengerfejhez vannak rögzítve a vezérműtengelyek, hanem a szelepfedél részét képezik. Így gyorsabban összeszerelhető a háromhengeres motor
Fotó megosztása:
30/42 Nincs gyári csereperiódusa a szelepeket vezérlő fogazott láncnak, amit motorkerékpárokból ismerhettek. Az előd vezérlése olajködben futó szíjas volt
Nincs gyári csereperiódusa a szelepeket vezérlő fogazott láncnak, amit motorkerékpárokból ismerhettek. Az előd vezérlése olajködben futó szíjas volt
Fotó megosztása:
31/42 Nincs gyári csereperiódusa a fogazott láncnak, amit motorkerékpárokból ismerhettek
Nincs gyári csereperiódusa a fogazott láncnak, amit motorkerékpárokból ismerhettek
Fotó megosztása:
33/42 Az egyes henger benzinellátása kapcsolható ki kis terhelésnél, emiatt mások a szelephimbái
Az egyes henger benzinellátása kapcsolható ki kis terhelésnél, emiatt mások a szelephimbái
Fotó megosztása:
34/42 Az első hengert lehet deaktiválni. A speciális himbával bontható a vezérműtengely és a szelep közötti kapcsolat
Az első hengert lehet deaktiválni. A speciális himbával bontható a vezérműtengely és a szelep közötti kapcsolat
Fotó megosztása:
35/42 Ez az apró olajpermetező is segít a motor hűtésében
Ez az apró olajpermetező is segít a motor hűtésében
Fotó megosztása:
37/42 Egy olajterelő lemez a motor hasa alól. Ez akadályozza meg a motorolaj habosodását
Egy olajterelő lemez a motor hasa alól. Ez akadályozza meg a motorolaj habosodását
Fotó megosztása:
38/42 Változatlanul A4-es papírlap méretű a hengertömb
Változatlanul A4-es papírlap méretű a hengertömb
Fotó megosztása:
39/42 Átalakult a hengerfej, fent láthatók a szívószelepek, lent a kipufogószelepek. A zöld jelölés nem szériatartozék, de ez ez egy tanműhelybe szánt, preparált motor a márkaszervizek dolgozóinak oktatásához
Átalakult a hengerfej, fent láthatók a szívószelepek, lent a kipufogószelepek. A zöld jelölés nem szériatartozék, de ez ez egy tanműhelybe szánt, preparált motor a márkaszervizek dolgozóinak oktatásához
Fotó megosztása:
41/42 Fent a Fox-motor hengerfeje, lent utódjáé, a Fox Upgrade-é. A kisebbik lyuk a gyertya felett illetve mellett az injektor helye
Fent a Fox-motor hengerfeje, lent utódjáé, a Fox Upgrade-é. A kisebbik lyuk a gyertya felett illetve mellett az injektor helye
Fotó megosztása:
42/42 Merőben más az új egylieres motor (balra) dugattyúja, mint a tarajos dugattyú az igen sikeres elődben
Merőben más az új egylieres motor (balra) dugattyúja, mint a tarajos dugattyú az igen sikeres elődben
Fotó megosztása:
Fotó megosztása:
Mitől új ez a motor, ha változatlanul 999 köbcentis, a furat maradt 71,9, a löket 82,0 mm? A turbó eddig a hűtő felőli oldalon volt, az autó orra felé, az új motoron viszont hátul van a feltöltő, így kevesebb menetszél éri és forróbbak maradhatnak a kipufogógázok. A károsanyag-kibocsátás csökkentése érdekében a katalizátor olyan közel van a motorhoz, amilyen közel csak lehet, hogy a kipufogógáz minél melegebb maradjon, minél hatékonyabban dolgozzék a katalizátor.
Kipufogógáz-visszavezetés, EGR-szelep nélkül
Az emissziót itt is kipufogógáz-visszavezetés csökkenti, de elődjéhez hasonlóan ebben a motorban sem kell külön EGR-szelepet (Exhaust Gas Recirculation) bevetni. A szívó és kipufogó oldalon is változó szelepvezérléssel, a szelepek nyitási-zárási idejének állításával megoldható a kipufogógáz egy részének benntartása az égéstérben. Mivel a motor nagyon tiszta üzemű és nem kell agyontömni a saját mocskával, az 1,0 EcoBoost motorokra a közvetlen befecskendezés ellenére sem jellemző a szelepek kokszosodása.
Nincs gyári csereperiódusa a szelepeket vezérlő fogazott láncnak, amit motorkerékpárokból ismerhettek. Az előd vezérlése olajködben futó szíjas volt
2011 novembere óta készülnek Kölnben és 2012-től az egykori Oltcit-gyár helyén, Craiovában; van velük kedvezőtlen szerviztapasztalat is, de más közvetlen befecskendezéses motoroknál, például a VW-konszern TSI-motorjaiban vagy a Peugeot és a MINI 1,6-os turbómotorjánál ez jóval gyakoribb kellemetlenség. (A szívótorokba porlasztott benzinnel ez a probléma nem merül fel, mert a szívócsőbe juttatott üzemanyag mossa és tisztán tartja a szelepeket meg a szívótorkot, viszont emel a fogyasztáson. Ezért is van egyre több motornak kettős befecskendezése.)
Vezérműszíj helyett fogazott lánc
Új a szelepmozgatás is. A vezérlés eddig olajban futó szíjas volt, de ezt ne úgy képzeljétek el, hogy a vezérműszíj tocsogott az olajban, inkább olajködben futott. Az új motor vezérlése láncos, méghozzá fogazott láncos, ami főleg motorkerékpárokból ismert megoldás. Ez érdekes, mert ennyire új motorokban egyre ritkább a vezérműlánc, mert szíjjal nagyobb távolságokat lehet áthidalni görgős alátámasztás nélkül és ez az egészen kis energiamegtakarítás is számít.
Fent a Fox-motor hengerfeje, lent utódjáé, a Fox Upgrade-é. A kisebbik lyuk a gyertya felett, illetve mellett az injektor helye
Más lett a hengerfejben a gyújtógyertya és az injektor elrendezése, ez a fotókon jól látható. A hengerfejben a szívó- és a kipufogóoldal megfordult, a turbófeltöltő hátrakerült a tűzfal felőli oldalra. A hengerfej megfordításának oka a katalizátor gyorsabb felmelegítése, így a turbó után azonnal következő katalizátorral a kipufogógázok rövidebb úton jutnak el a három hatású katalizátorba. Ez azért nagyon fontos, hogy a motor és a katalizátor is gyorsan felmelegedjen, mert a kritikus káros anyagok 80-95 százaléka a bemelegedési fázisban keletkezik. A motor hőmenedzsmentjét továbbra is két termosztát segíti, az egyik a melegebb hengerfej, a másik a hidegebb blokk hőmérsékletét szabályozza.
Igazodás a legforróbb hengerhez
A hűtés javításával sikerül csökkenteni a három henger hőmérséklet-különbségét. Eddig ez 4,2 százalék volt, tehát a legforróbb hengerben, ami a középső, a második henger, ennyivel lehetett magasabb a hőmérséklet, mint a szélsőkben.
Mivel az új 1,0 EcoBoost üzemanyag-szivattyújában a bütyök egy görgőt nyom meg, kisebb a súrlódása, mint a jobbra látható eddigi megoldásnál, amikor a sík felületet nyomkodta. Ilyen szintre kell lemenni a további üzemanyag-megtakarításhoz
Az égéstér felett teljesen eltérő az alkatrészek elrendezése. Ahogy az ábrán is látszik, a korábbi motoron balra van a befecskendő szelep, egy kipufogó meg egy szívószelep között és utána következik a gyújtógyertya. Az újnál a szívószelepek között találni az injektort.
A fejlesztésekkel sikerült mérsékelni az égéstérben lévő gócpont forróságát, már nem 245 Celsius-fok a maximum a gyújtógyertya és a kipufogószelep között, csak 206 fok a csúcsérték. A 245 fokos csúcsérték nyilván korlátozta a motor teljesítményét, az előgyújtás maximális szögét, mert a forró pont környékén elkezd gyulladozni a keverék és létrejön a kopogásos égés, ami a kompressziónövelés és az előgyújtás-növelés határa.
Mivel itt továbbra sincs hengerenkénti kopogásérzékelő, a legforróbb henger határozza meg az előgyújtást mindhárom henger számára és a benzin-levegő keverék összesűríthetőségét. (A kopogásos égés az összesűrített benzin-levegő keverék öngyulladása, ami károsítja a motort és mindenképp elkerülendő.)
Merőben más az új egylieres motor (balra) dugattyúja, mint a tarajos dugattyú az igen sikeres elődben
Mivel az újnál 4,2 helyett csak 0,7 százalék a különbség, a sűrítési viszony megemelhetővé vált 10,0:1-ről 10,5:1-hez. Ez nem tűnhet soknak, de a nagyobb sűrítéssel nagyobb munkát végeztetünk a motorral az adott benzinmennyiségből, tehát ezzel is apad kicsit a fogyasztás. Ezen a szinten már nem lehet nagyokat ugrani, mert az elődmotort sem ipari tanulók dobták össze.
Hengerkiiktatás, először nagyszériás háromhengeresen
Az egyik fő fejlesztés a hengerkiiktatás, amit az 1,5 literes háromhengeres előtt az ezresen is megvalósított a Ford. Nyugaton 85/100/125 lóerős verziók készülnek belőle, ezek közül itthon csak a legerősebb kapható a Focusban és a C-Maxban, míg a 140 lóerős Fiestában még az előző háromhengeres dolgozik.
Kis terhelésnél az elektronikus vezérlés az első hengerben deaktiválja az üzemanyag-ellátást és a gyújtást. A szelepek ebben a hengerben zárva maradnak, így szerényebbek a motor pumpálási veszteségei és zárt szelepekkel a hengerben lévő levegő gázrugóként hatva csökkenti a motor energiaigényét. A hengerlekapcsolás azzal is spórol, hogy abba az égéstérbe nem jut benzin, másrészt a többi henger magasabb terheléssel, hatékonyabban működik. Az olajnyomással működő be- és kikapcsolás időigénye 14 ezredmásodperc, tehát egy szempillantás alatt húszszor tudja a vezérlés megszüntetni és létrehozni a mechanikus kapcsolatot a vezérműtengely és a szelepek között.
Az első hengert lehet deaktiválni. A speciális himbával bontható a vezérműtengely és a szelep közötti kapcsolat
Mivel a kéthengeres üzem nemcsak hallható, de a motor járását is darabosabbá, rázósabbá teszi, az elődben is kettős tömegű lendkereket a Ford továbbfejlesztette, hogy a speciális kuplungtárcsával együtt minél jobban csillapítsa a rázkódást kéthengerezéskor.
Eco is, Boost is
Kipróbálva az 1,5 literes Fiesta ST-t és az ezres Focust, inkább a motorok hangján volt érezhető az első henger lekapcsolása, a bakkecskés járást sikerült elkerülni. A fogyasztásmérés a rövid próbaúton elmaradt, de ősszel a Focus ST Line és tavaly nyáron a Fiesta ST tesztfogyasztása azt igazolta, hogy a motor nevében nemcsak a Boost (töltés, nyomás) szó szerepel teljes joggal, de az Eco is.