Mit tud az Év motorja?

Bemutató: a Ford új egyliterese

2012.07.20. 06:22
Az Év motorját 35 ország 76 újságírója választja, különböző kategóriákban. Az egy liter alatti kategóriában, elsöprő fölénnyel a Ford új motorja, az Ecoboost 1.0 végzett, amelyet többen az összetett díjra is jelöltek, abszolútban is az év motorja lett 2012-ben.

Downsizing: egyszerűség, könnyű gyárthatóság, nagy fajlagos teljesítmény és takarékosság. Két változatban kapható, van 125 lóerős és egy 100 lóerős változat, de már most tudjuk, hogy lesz turbó nélkül is, 75 lóerővel. A 125 lovas 200 Nm nyomatékot tud túltöltött (overboost) üzemben, de a 170 folyamatosan megvan, széles tartományban, alulról is. Ha az adatokat nézzük, egy átlagos szívó kétliteres motornak felel meg, kicsit nagyobb és szélesebb tartományban rendelkezésre álló nyomatékkal.

Nagyon ritka, amikor egy mérnökcsapat úgy ülhet egy projekt elé, hogy nem kell semmit átmenteni, megőrizni vagy továbbfejleszteni egy adott konstrukcióból. Nem csak azért őrzik meg például a hengertömböt, mert nagyon bevált, hanem mert nem költenek egy teljesen új tervezésére, és új gyártósorra. A Ford kis háromhengeresénél nem így volt. Mindent nulláról kezdtek, szinte semmit nem vettek át korábbi motorokból.

A tervezőcsapat vezetője Roland Ernst, a Ford Europe vezető mérnöke. A célok egyértelműek: olyan motor tervezése, amely alacsony károsanyag kibocsátású, takarékos és jó vezetni. Fontos szempont volt a komfort, az alacsony zaj és a karbantartási költségek alacsony szinten tartása is. Próbáltuk a motort egy Focusban, de a legérdekesebb, ha szétszedjük és kicsit belenézünk, milyen eszközökkel próbálták megvalósítani a célt. Kis mérnöki pornó - remegő kézzel szedtük le a kartert, és néztük végig a nagyon kicsi blokkot.

Az emissziós értékek kordában tartása a jó égéssel, a gyors üzemi hőfokra melegedéssel és a kipufogógáz utókezeléssel valósítható meg. Mindhárom pontban nagyot alkottak a kis motoron. A befecskendezés az elvét tekintve common rail dízel is lehetne, közvetlenül az égéstérbe történik akár 150 bar-os nyomással egy mechanikus, nagynyomású pumpa segítségével. A befecskendezőfúvóka közvetlenül a gyertya mellett, szinte központosan az égéstér tetején van, a négy szelep között. Ez a nyomás olyan jó minőségű porlasztást eredményez, hogy a keverék éghetősége, gyúlékonysága egészen eltolható a szegény irányba, ami a károsanyag-emisszióra és a fogyasztásra is jó hatással van.

A gyors üzemi hőfokra melegedés osztott hűtőkörrel valósul meg. A fő hűtőkör csak a kipufogócsatornákat és környékét hűti a hengerfejben, ahol az integrált aprócska, szintén vízhűtéses turbótöltő is helyet kapott. Ezzel azt érik el, hogy a kipufogó nagyon hamar felfűti a hűtővizet, majd amikor rákapcsolódik a teljes hűtőkör, már nem 20 fokról kell feltornázni a hőfokot. A meleg motornak kisebb az ellenállása, a benzin jobban párolog, kisebb veszteséggel és hatékonyan gyújtható. Utána pedig a dolog átfordul: a hűtött kipufogó miatt a kipufogógázok nem melegednek túl, jobb lesz a motor töltéscseréje, összességében a hatékonyabb üzem felé viszi a dolgot. Amikor a tesztautó nálam volt, nagyjából 27 fokos külső hőmérsékletben elindulás után, normál terheléssel egy kilométeren belül elhagyta a vízhőfok a 40-et, és 2 kilométerem belül 90-es üzemi hőfokra állt be. Természetsen ebbe a hűtőkörbe van kötve az utastér fűtése is, tehát a téli bemelegedés sem olyan keserves, mint egyes mai dízeleké.

Az alacsony fogyasztás másik záloga a kis belső ellenállás, súrlódási veszteségek csökkentése. Az eleve kicsi, mindössze ezer köbcentis háromhengeres motor alapban nem nagy belső súrlódású. Ha ezt még megfejelik pár trükkel, valóban siklik, mint teflon a jégen. Az első ilyen trükk, hogy a főtengely csapágysora, illetve maga a tengely nem pontosan a furatok középvonalában helyezkedik el, hanem el van egy kicsit oldalra tolva. Ezzel hasonló hatást érnek el, mint az eltolt dugattyúcsapszeggel: egyrészt nem bólogat a dugattyú irányváltáskor és terhelve, másrészt pedig csökken a súrlódása terhelés alatt.

További érdekesség az olajban futó, rugós feszítésű vezérműszíj, amelyet kialakításánál fogva nem kell cserélni. Szintén egy feszítetlen, vékony szíj hajtja az olajpumpát, amelyet egyébként változtatható szállítású. Ezzel is azt érik el, hogy nagyobb fordulaton lekorlátozzák az olajnyomást a megfelelő értékre, így a pumpa nem fogyaszt a kelleténél nagyobb energiát. A belső súrlódás és pumpálási veszteségek csökkentését szolgálja az extrém híg SAE 0W20-as motorolaj is. Sok apró dolog, amely összességében azt eredményezi, hogy a motor gazdaságosan tud üzemelni.

Az integrált lefúvószelepes (BOV) aprócska turbótöltő is érdemel pár szót. Mivel az autó start-stop rendszerrel szerelt, a turbó vízhűtésének keringetéséről külön elektromos pumpa gondoskodik, amely termikus igény esetén a motor leállítása után még forgatja a vizet a turbó körül, így a visszahűlése gyors. A pici feltöltő maximális fordulatszáma mintegy 248 ezer fordulat percenként, ami még turbó mértékkel is sok. Ezzel próbálták a kis feltöltőt széles motor fordulatszám tartományban munkára bírni. A házába integrált lefújószelep gázelvételkor a felépülő nyomást elegedi, így a picike járókerék nem lassul annyira le, a turbólyuk szinte észrevétlen marad.