Mitsubishi

Mitsubishi predstavlja novi 4N1 dizel motor

Zajednički razvijen od strane Mitsubishi Motors Korporacije i Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (MHI), ovi motori biće dostupni u dve zapremine, a za Evropu će se proizvoditi sledeći modeli:

• ASX (1.8 l “4N13”),

• Lancer Sports Sedan & Sportback (1.8 l “4N13”),

• Outlander (2.2 l “4N14”)

Prvobitno najavljena 20. juna 2006, prvi put prikazana na Concept- cX u septembru 2007 (1.8l) i potvrđena na Concept-ZT u oktobru 2007 (2.2l), ova nova porodica high-tech dizel motora omogućiće Mitsubishi Motorsu da 1) bolje odgovori na buduće tržišne trendove*, 2) nastavi da vlada sopstvenom tehnologijom- dizel u ovom slučaju i 3) bude manje zavisna od spoljnih partnera, bilo u pogledu snabdevanja ili razvoja.

MIVEC + Dizel = Prvi na svetu

Poslednja u dugoj tradiciji dizela u Mitsubishiju, koja datira od 1931. (“450AD”, prvi dizel motor razvijen u Japanu za upotrebu u motornim vozilima) ova “4N1” porodica sadrži puno vlastitih inovativnih tehnologija, uključujući i onu zadobijenu razvojem MMC-ove skorašnje “4B1” porodice benzinskih motora, kao i karakteristika visoko efikasnog sagorevanja nastalih iz primene sopstvene analitičke tehnologije MMC i MHI.

Najznačajniji od svega u tehnološkom smislu je Mitsubishijev sopstveni MIVEC varijabilni sistem promenljivog vremena otvaranja ventila, prvi na svetu kod dizel motora za putničke automobile, koji inženjerima Mitsubishija omogućuje da dostignu svoj cilj- najniži mogući nivo kompresije i sve ono što to podrazumeva u korist klijenata.

Svež pristup

Od strateške je važnosti u Evropi, gde je konkurencija velika i visokog profila u tom segmentu, to što je lako upravljanje “4N1” Mitsubishi dizel MIVEC motorom rezultat inovativnog pristupa pitanjima dizel motora što je primenjeno i na visoko efikasne, lagane putničke automobile.

Ubrzani potrebama strategije prodaje i marketinga na evropskom tržištu, inženjeri Mitsubishija morali su da se suoče sa dve suprotne realnosti:

• Sa jedne strane, dokazani znanje u razvoju benzinskih motora, bilo kod, npr. malenog ali visoko efikasnog 3-cilindričnog 660cc MIVEC motora “i” za japansko tržište ili moćnog 295 ks 4-cilindričnog 2.0L MIVEC motora koji ima Lancer Evolution.

• Sa druge strane i bez obzira na nasleđe, oblast dizel motora, gde su njihova najveća dostignuća uglavnom povezana sa teškim 4×4 vozilima kao što su Pajero, Montero, (Shogun) ili L200.

Neopterećeni inženjerskim konvencijama i/ili tradicijom unutar kuće, ovaj izazov pretvorili su u šansu, počevši sa praznim listom papira i nekoliko jednostavnih pitanja: “Može li se naše znanje iz tehnologije benzinskih motora primeniti na dizel pogon? Poznavajući specifičnost ove tehnologije, zašto još uvek ne možemo da približimo dizel motor benzinskom motoru što je više moguće? Mogu li tehnologije benzinskih motora doprineti novoj generaciji dizel motora sa niskim uticajem na životnu sredinu?

Odgovor na ova pitanja bio je “4N1”: porodica kompaktnih i laganih motora viskih performansi, odlična potrošnja goriva po kilometru i nivo emisije sa dosta ugradnog potencijala.

Tokom ovog inovativnog razvoja, MHI je obezbedio, pored ostalog, stručnost u inženjeringu zadobijenu kroz iskustvo sa industrijskim i pomorskim dizel motorima, kao i u tehnologijama gas turbina. Posebno, inženjerima MHI dat je poseban zadatak u oblasti livenja (aluminijumski blok cilindra), transferu toplote (glava cilindra) i sagorevanja uz korišćenje “Computational Fluid Dynamics” (CFD) tehnologije proračuna dinamike fluida. Podsećanja radi, CFD je sofisticirana alatka koja se koristi u aeronautičkoj industriji i čija je svrha da modelira i analizira različite dinamičke (termo dinamičke u ovom slučaju) konfiguracije pre bilo kakvog testiranja u realnom okruženju. Kao takva, CFD omogućava da se za manje vremena i investicija potrebnih za razvoj, poveća tačnost projekta.

Niži, lakši

Vraćajući se osnovama dizela, dizel motor koristi toplotu kompresije kako bi se postiglo paljenje koje sagoreva gorivo ubrizgano u komoru za sagorevanje tokom poslednje faze kompresije.

Zbog veoma velikog stepena kompresije koji ovaj proces zahteva, dizel motori imaju najvišu termičku efikasnost od svih regularnih motora sa unutrašnjim sagorevanjem, što samo po sebi vodi ka smanjenju potrošnje goriva i logično, nižoj emisiji CO2.

Međutim, kako bi se odupro radnom pritisku uzrokovanom visokim stepenom kompresije i velikim obrtnim momentom generisanim bregastoj osovini, dizel motoru potrebni su teži, jači delovi od onih koje ima benzinski motor.

Tako je logično rešenje za smanjenje sila koje deluju u bloku, smanjenje stepena kompresije. Zauzvrat, ovo će omogućiti lakšu strukturu, ne tako različitu od one koju ima benzinski motor: nešto što su inženjeri Mitsubishija odlučili da primene na “4N1”, drugačiji sa veoma niskim (za dizel motor) stepenom kompresije, nižim od bilo kog dizel motora na putničkim automobilima:

• 14.9:1 za 1.8 l “4N13” (ASX i novi Lancer)
•14.9:1 za 2.2 l “4N14” (Outlander).

Ovaj rekordno nizak stepen bio je jedan od glavnih ciljeva inženjera MMC i MHI kako bi se (na kraju) postigao odličan nivo NVH, niska emisija, dugotrajna pouzdanost, neometan rad i ugodna vožnja, bilo sa zapreminom od 1,8 ili 2,2 litara.

• lagani blok cilindra. Napravljen od livenog aluminjuma, on je za 10 kg lakši u poređenju sa livenim čeličnim blokom. Može da izdrži visoke temperature i rad velike sile unutar dizel motora zahvaljujući izrađenom CAD/CAM – izvedenom zajedno sa MHI koji je puno doprineo značajnom poboljšanju kvaliteta livenja.

• inženjeri MMC-a izabrali su isti koncept plastičnog poklopca glave cilindra kao za “4B1”. Razvijena od strane Mahle-a za MMC, ova komponenta je 50% lakša (1 kg u poređenju sa otprilike 2kg koliko teži aluminijumski) i ima dodatne pogodnosti u pogledu potrošnje goriva i stabilnosti u vožnji.

Sličnost u konstrukciji sa MMC benzinskim motorima dovela je do očiglednih pogodnosti, bilo u pogledu vremena potrebnom za razvoj (otrprilike tri godine je prošlo između prvih inženjerskih studija i aprila 2010. kada je počela proizvodnja) bilo u pogledu uštede troškova upotrebom uobičajenog proizvodnog alata u MMC fabrici motora u Shigi.

Dalje, idući ka «staromodnoj» konfiguraciji sa praktično jednakim prečnikom i hodom cilindra što znači kraće i lakše klipnjače i klipovi a time je i težina manja, što se još više pojačava našom malom zapreminom od 1.8l. Očigledno, smanjenje težine dobro je za ekonomičnost u potrošnji goriva, samim tim i emisiju, ali takođe i za dinamiku budući da je težina manja u prednjem delu.

“MIVEC” vreme otvaranja ventila

Smanjenje structure omogućava nizak stepen kompresije, ali kako održati dovoljnu kompresiju potrebnu za paljenje? Nastupa MIVEC…

Baš kao što je i-MiEV postao realnost zahvaljujući razvoju nagrađivanog “MiEV OS” operativnog sistema, 4N1 serija duguje svoje postojanje u velikoj meri uvođenju još jedne Mitsubishijeve sopstvene tehnologije: MIVEC (ili “Mitsubishi Innovative Valve timing Electronic Control system”): prethodno “rezervisan” za teške dizel motore za kamione, ovo je prvi put na svetu da se koristi za dizel motore laganih/ putničkih automobila.

U vreme prvobitnog razvoja “4N1”, MIVEC je bio najbolje moguće rešenje u postizanju niskog stepena kompresije koji su zacrtali inženjeri MMC i MHI i okidač nastanka konstrukcije motora i njegovih dinamičnih performansi. Ideja je da poboljša unos vazduha radi veće efikasnosti i energije, pri većem stepenu brzine motora, čak i sa tako niskim stepenom kompresije, i naravno, većom ekonomičnošću i smanjenom emisijom.

Ovo naročito važi za dizel motore gde je opseg brzine motora ograničeniji nego kod benzinskih. Još više kod dizel motora sa smanjenom kompresijom ne samo da bi se nadomestio gubitak kompresije u poređenju sa tradicionalnim motorima, već takođe i :

• prilikom hladnog paljenja

• radi stabilnosti sagorevanja i povezanih pitanja NVH.

U ova dva slučaja MIVEC je zgodan zbog:

• poboljšanja vremena zatvaranja usisnih ventila za poboljšanu efikasnost stepena kompresije,

• smanjenja podizanja jednog uvlačećeg ventila radi jačeg kovitlaca – kako bi se poboljšalo mešanje i sagorevanje, kontrola temperature u cilindru na kraju kompresije – kako bi se izbeglo stvaranje previše Nox i takođe, kontrola toka unutar cilindra.

U prilog tome…

Od danas, MIVEC je i dalje ključni za performanse 4N1, ali nije i jedini. Upravljanje tokom usisavanja vazduha je jedna stvar, ali dobijanje pravih karakteristika sagorevanja je druga i tu na scenu stupa uspešnost pojedinačnih stavki:

• Oblik komore za sagorevanje je jedna od njih, kako bi se mešavina sagorela što je više moguće, ali i izbegle prekomerne temperature i stvaranje NOx. U slučaju 4N1, inženjeri Mitsubishija su se odlučili za plitku posudu u gornjem delu klipa i uske ulazne duplje za bolju ekonomičnost u potrošnji goriva i robustnost sagorevanja.

• Proces ubrizgavanja je druga stavka. U svom novom dizel motoru, odlučili su se za:

– common rail sistem sa vrlo visokim pritiskom od 2.000 bara, umesto uobičajenih 1.800 bara, kako bi se postigla bolja atomizacija ubrizganog dizel goriva i

– optimizirano ubrizgavanje u tri faze:

– pilot ubrizgavanja,

– pred ubrizgavanje

– glavno ubrizgavanje

Tišina

Ako 4N1 može efikasno da radi sa niskim 14.9:1 stepenom kompresije, kako može da bude tih i bez vibracija, bez uobičajene buke koja prati dizel motore?

U suštini, istražene su tri posebne oblasti:

• Stepen kompresije: sa 14.9:1, očigledno je da tako nizak nivo dosta doprinosi ukupnim performansama, posebno po pitanju vibracija. .

• Sagorevanje: zahvaljujući kombinaciji MIVEC + plitke komore za sagorevanje + višefazno ubrizgavanje + common rail pritisak od 2.000 bara, + sofisticirane elektronske kontrole, buka dizela koja je zapravo buka sagorevanja, u velikoj meri je smanjena.

• Smanjenje prečnika radilice: kako bi se umanjile bočne sile koje proizvode klipovi, radilica je umanjena za 15 mm kako bi se smanjio nivo emisije CO2, dok se istovremeno generiše veća snaga i smanjuje NVH za rad bez smetnji pri svim brzinama motora. Zahvaljujući kompjuterskoj simulaciji pokreta, pomerena struktura cilindra je optimalizovana, dovodeći do smanjenja gubitka trenja povezanog sa klipom od 20%, i drugim pogodnostima vezanim za ekonomičnost potrošnje goriva.

Pravi život

4N1 je pravo inženjersko dostignuće koje nudi zadovoljstvo vožnje sa efikasnijim i čistijim dizel motorom nego što ga ima konkurencija, posebno imajući u vidu manju zapreminu.

Uzmimo primer ASX nasuprot Qashqai (podaci od Avg. 2010):

I kada se uporedi sa postojećim Lancerom 2.0 DiD, pogodnosti “4N1” su jednostavno jasne – čak i pri za 200 cc manjoj zapremini:

Oba poređenja i pravo iskustvo vožnje pričaju još jedan deo priče o 4N1 : onaj koji govori o tome da dizel motor nije toliko različit od benzinskog. I to još više pri većim brzinama motora pri kojima dizel motor obično nije tako dobar kao njegovi benzinski pandani.

To nije iznenađenje, naravno, poznajući iskustvo MMC-a u tehnologiji benzinskih motora…

Nije iznenađenje ni kada se znamo postojeću relaciju između 4N13 i poslednje generacije MMC benzinskih motora… Nije iznenađenje znajući paletu tehnologija koje su inženjeri MMC izabrali kako bi stvorili ovakav karakter :

• MIVEC i mogućnosti koje on nudi u upravljanju protokom vazduha : pri punom opterećenju, postiže se veoma dobar nivo snage i obrtnog momenta zahvaljujući 1) visoko podignutim unosnim ventilima i 2) primeni ventila širokog ugla rada u uslovima velike brzine.

• Usisni ulaz koji je sličan onom koji ima benzinski motor.

• turbo-punjač promenljive geometrije (VG) – u ovom slučaju, MHI-ev sopstveni TF035, koji sadrži lopaticu kompresora širokog stepena koja omogućava veću efikasnost punjenja pri brzoj vožnji. Podsećanja radi, VG tehnologija teži da pronađe optimalni stepen pri velikim i malim brzinama što samo po sebi garantuje efikasnost, posebno u oblasti emisije izduvnih gasova i odgovora na dodavanje gasa (odsustvo zakašnjenja itd.)

U slučaju MMC-jevog “4N1” usvajanje 8-lopatičnog dizajna aluminijumskog točka kompresora (nasuprot 12-lopatičnom standardnom) imalo je za cilj da proširi stepen rada kompresora, a time i efikasnost punjenja. Istovremeno, varijabilni kapacitet turbine prevodi se u veliko ubrzanje odziva i optimum pojačanja pritiska preko stepena brzine motora kako bi se isporučile dinamične performanse i niska emisija.

ClearTec

U zavisnosti od trišta i modela, uticaj Mitsubishijevog novog “4N1” motora na životnu sredinu može se dalje unaprediti uvođenjem ClearTec paketa za nizak novo CO2. Konceptualno sličan onom koji je već prilagođen Coltu, on uključuje:

• “Automatski Stop & Go” sistem

• Električni upravljač

• Sistem kontrole generisanja (tjs. regenerativno kočenje)

• Gume niskog otpora

• Zatvoreni filter čestica

• Ulje niske viskoznosti

• itd.

Porodica motora:

Prvobitno najavljen 2006. godine kao motor “2.0 – litarske klase”, “4N1” nudi veliki potencijal bilo drugačijom zapreminom bilo snagom, iznad originalnih 150 ks koje ima varijanta “4N13” 1.8l prilagođena ASX-u i Lanceru. Sledeći u redu biće “4N14”, veći 2,268 cc (86.0mm x 97.6mm) motor, namenjen za velikog Outlandera kao i druga veća Mitsubishijeva vozila u budućnosti:

U slučaju Outlandera, treba imati u vidu da će se zadržati postojeći 156 ks 2.2 DiD (motor sa PSA izvorom) prilagođen Mitsubishi Motors TC+SST menjaču sa dva kvačila i prodavati zajedno sa moćnijim varijantom 177 ks “4N14” 6 M/T.

Pri lansiranju na tržište, bez obzira na zapreminu, “4N1” biće ponuđen samo sa 6- stepenim manuelnim menjačem. Međutim, u zavisnosti od interesovanja na tržištu, Mitsubishi će razmotriti mogućnost proširenja proizvoda jednim od svojih automatskih rešenja.

1 Comment

  • Ko bre prevodi ovakve tekstove?! Oduvek sam se divio PR odeljenjima koje toliko fale proizvod da je cudo jedno. Vec kod drugog pasusa sam pozeleo da kupim ovaj motor, bez automobila, samo motor.

    Bas me zanima kako ce se pokazati u eksploataciji.

Comments are closed.