Motorizarea diesel - 1.7 cdti

Anul 1893 este considerat anul nasterii motorului diesel, odata cu inscrierea celui de-al doilea brevet al lui Rudolf Diesel. Primul autoturism echipat cu acest tip de motor a aparut in anul 1936. Motorul diesel este considerat ca fiind motorul cu ardere interna cu cel mai bun randament termic.

Inscriidu-se in tendinta marilor constructori mondiali de automobile, GM/Opel si-a echipat de-a-lungul timpului  gama de autoturisme Astra (si nu numai), ajunsa acum la cea de a treia generatie prin modelul Astra H, cu motoare diesel. Actuala generatie Opel Astra G si H, vine motorizata cu 3 tipuri de motoare turbo diesel cu injectie directa, alcatuind familia de motoare cu capacitate de 1.7 litri.

        Motoarele ECOTEC cu cilindreea  de 1.7 litri sunt  fabricate de  uzinele Isuzu Motors Sp - Polonia. Isuzu Motors Polska, a luat fiinta in anul 1997, ca un joint ventures realizat intre General Motors Corporation (GM) 49 % si Isuzu  Motors Limited 40 %. Isuzu are o lunga traditie in fabricarea motoarelor diesel inca din anul 1938. General Motors a realizat aceasta alianta strategica, incredintand firmei Isuzu misiunea de a dezvolta si furniza necesarul de motoare diesel in vederea echiparii  diferitelor branduri detinute in intreaga lume. Uzinele Isuzu din Polonia, au marcat la data de 24 Mai 2004, 1 milion de unitati fabricate incepand din 14 Iunie 1999. Motorul diesel care a marcat milionul a fost modelul de 1.7 litri cu nume de cod 4EE2. Acest motor il regasim si in motorizarea modelului Honda Civic ctdi 1.7, incepand cu anul 2000.

Motorul Z17- 4EE2  (codificare ISUZU) este un  motor  diesel cu injectie directa, ce utilizeaza sistemul Common Rail (rampa comuna cu acumulator de inalta presiune), produs de firma BOSCH. Motorul Z17 DTL este primul motor fabricat in serie din lume care a indeplinit normele standard de poluare  EURO 4 inca din  Februarie 2003, an in care Astra G a primit aceasta motorizare ce venea sa inlocuiasca vechiul motor X17 DTL.

La lansarea modelului Astra H pe piata, Z17 DTL si DTH, erau singurele motoare diesel disponibile pentru acest model .Ulterior au venit si ceilalti frati, 1.9 cdti respectiv 1.3 cdti „nascuti” si ei tot in Polonia in urma  mariajului  grupului GM cu FIAT.    

Beneficiind de presiunea inalta de injectie specifica sistemului common-rail BOSCH respectiv 1600 bari, s-a reusit obtinerea unei pulverizari foarte fine si precise a combustibilului in camera de ardere, avand drept rezultat, scaderea consumului specific de carburant, a zgomotului in functionare, precum si a noxelor. Unul din avantajele majore ale sistemului Common Rail, ajuns la cea de a 2 generatie, este acela ca reuseste sa mentina presiunea de injectie la o valoare constanta permanent pentru fiecare cilindru, independent de regimul de functionare al motorului. Galeria de admisie, este prevazuta pe fiecare canal, cu clapete de turbionare a aerului aspirat, actionarea acestora facandu-se electropneumatic. Motorul respira prin intermediul cele 16 supape, 4 pe cilindru si 2 arbori cu came ce actioneaza direct asupra acestora, antrenarea arborilor realizandu-se  printr-o curea trapezoidala dintata. Reglarea jocului tachetilor se face mecanic.

Prin amplasarea catalizatorului foarte aproape de galeria de evacuare, acesta atinge rapid temperatura de functionare, inca din faza de incalzire. Recircularea gazelor de ardere se face prin intermediul unui schimbator de caldura care le raceste, in acest mod ajungandu-se la reduceri de pana la 20 % a emisiilor de noxe, precum si diminuarea fenomenului de formare a calaminei.

        Racirea continua a gazelor de evacuare, prezinta totusi incovenientul in faza de pornire la rece, deoarece  intarzie atingerea temperaturii optime de functionare a motorului. Motiv pentru care o supapa ‘bypass’ va trimite o anumita cantitate din gazele arse, inapoi in camera de ardere, pe perioada cat temperatura de functionare a motorului este scazuta. Acest procedeu va ajuta motorul sa se incalzeasca mai repede, reducand perioada in care are loc arederea incompleta a amestecului carburant.
        Incepand cu motorul Z17 DTH, turbina ce echipeaza acest motor este una cu geometrie variabila VNT (Variable Nozzle Turbine), ea venind sa inlocuiasca vechea turbina de tip ``Wastegate`` (cu supapa de descarcare) de pe motorul Z17 DTL. Odata cu schimbarea turbinei, a fost marita si presiunea de supraalimentare de la 1,0 bari la  1,18 bari. Noua turbina VNT, prin intermediul actionarii electropneumatice a paletilor de reglare a fluxului de gaze ce intra in turbina (vezi figura de mai jos-dreapta), reuseste sa reduca eficient fenomenul de “gol turbo” specific domeniului  turatilor  mici, cand volumul de gaze arse este redus.
       

Urmand strategia Opel de micsorare a cilindreii, concomitent cu cresterea puterii litrice si scaderea noxelor, ultima generatie de motoare diesel compacte s-a imbogatit cu 2 noi modele mai puternice, reprezentand  un ‘’diesel state-of-art’’ al clasei 1.7 litri.

Acesti doi noi membrii sunt  Z17 DTJ -110 CP respectiv DTR-125 CP, creditati cu un consum mediu de numai 5,2/5,4 litri la 100 km. Sistemul de injectie common-rail, impreuna cu injectoarele si pompa de inalta presiune, cu senzor de temperatura si masurarea debitului la intrare,  ce echipeaza  motoarele  Z17 DTR /DTJ sunt  produse  de firma DENSO. Injectoarele sunt permanent  alimentate cu motorina la inalta presiune, dar momentul si durata injectie sunt comandate de ECU. 
       

Denso lanseaza la sfarsitul anului 1995 primul sistem cu rampa comuna (common-rail) pentru autocamioane. Daimler-Benz  au lansat in anul 1997 primul sistem de injectie cu rampa comuna pentru autoturisme in anul 1997. In anul 2002 firma DENSO lanseaza sistemul common-rail, ce lucreaza la o presiune de 1800 bari. In aceste conditii, motorul indeplineste cu usurinta cerintele normei EURO 4, si asta in conditiile in care nu este necesara montarea unui filtru de particule.
       

Sistemul de injectie foloseste injectoare piezoelectrice multijet, capabile de 5 injectii pe un ciclu motor astfel :

    -  injectia pilot (1) se face pana cand motorul atinge temperatura de 60 de grade dupa care se intrerupe;

    - preinjectia (2), injectia principal (3) si injectia ulterioara (4) formeaza injectia de baza, care prin cele 3 subdiviziuni asigura o ardere eficienta a combustibilului, concomitent cu o reducere semnificativa cantitatilor de noxe;

    - injectia tarzie (5), se realizeaza numai la motoarele Z17DTJ si DTR, care sunt echipate cu filtru de particule (DPF). Prin aceasta, se injecteaza combustibil suplimentar in faza de evacuare a gazelor de ardere, cand pistonul se afla in punctul mort superior in vederea cresterii temperaturii gazelor de ardere necesare declansarii procesului de regenerare (550 grade) a filtrului de particule;

Toate acestea, nu ar fi posibile fara o unitate de control a managemetului motorului,  performanta care sa adapteze continuu schema de injectie in  functie de informatile primite de la senzorii ce impanzesc motorul.

Ar mai fi de precizat ca odata cu lansarea celor 2 noi motoare DTJ si  DTR, s-a optat si pentru cuplarea acestora la o cutie de viteze cu 6 rapoarte, spre deosebire de modelele anterioare care aveau cutii de viteze cu 5 trepte.

          Avand in vedere strategia de marketing a firmei Opel, cel putin pentru perioada imediat urmatoare, s-a renuntat din pacate la echiparea modelului Astra H cu motorul de 125 CP, care ar fi trebuit sa inlocuiasca  motorul Z19 DT – 120 CP, acesta fiind disponibil doar pe  Corsa si Meriva.