Двигатели Volvo Drive E
Линейка бензиновых и дизельных двигателей Volvo Drive E производится компанией с 2013 года на специально переоборудованном для этого предприятии концерна в шведском городе Шёвде. Серия состоит из 1.5-литровых моторов на 3 или 4 цилиндра и 2.0-литровых 4-цилиндровых двс.
Бензиновые двигатели Volvo Drive E 2.0 литра
Новая линейка 2.0-литровых 4-цилиндровых силовых агрегатов была представлена в 2013 году. Инженеры попытались собрать в этой серии моторов практически все актуальные технологии: и блок цилиндров и головка из алюминиевых сплавов, DLC-покрытие внутренних поверхностей, прямой впрыск топлива, электропомпа, урвалы, маслонасос переменной производительности, система фазорегуляции на обоих распредвалах и конечно продвинутая система турбонаддува. По сложившейся традиции современного моторостроения применяется ременной привод ГРМ.
На данный момент предлагают три различных варианта исполнения таких силовых агрегатов: с одиночной турбиной, турбина плюс компрессор, а также гибридная версия с электромотором. Существует деление по экологическим нормам: так обычные моторы именуются как VEA GEN1, двигатели с фильтром твердых частиц VEA GEN2 и гибридные с 48-вольтовой сетью VEA GEN3.
Все двигатели серии имеют один объем и мы разбили их на семь групп согласно индексу авто:
О моторах Drive-E
В связи с тем, что вокруг этих моторов и их коробок возникло много полемики, в частности про их ресурс и надёжность, я бы хотел обратить внимание на некоторые детали.
Вот, например, описание конструкции поршня:
Поршень отлит из легкого металлического сплава, состоящего в основном из алюминия и кремния. Паз в верхнем кольце защищен кольцевым опорным элементом из литого чугуна, способным выдерживать высокое давление, которому подвергается поршень. На верхней стороне находятся гнезда для впускных и выпускных клапанов. Вес поршня оптимизирован за счет паза над поршневым пальцем и трапециевидной поверхностью, обращенной к шатуну. Вес поршневого пальца также оптимизирован. Максимальное укорочение не только минимизирует вес пальца, но и способствует снижению веса поршня. Для контроля температуры поршня используется регулируемое охлаждение поршня, которое управляется давлением масла.
Меры для минимизации трения и износа:
• юбка поршня покрыта графитсодержащим полимером, который помогает выдерживать экстремальные нагрузки и снизить уровень поршневого шума при запуске на холоде
• поверхности скольжения поршневого пальца имеют покрытие из алмазоподобного углерода DLC (Diamond Like Carbon)
• поверхности подкладок цилиндров сделаны исключительно чистыми за счет оптимизации заводского процесса хонингования
• снижены тангенциальные усилия на поршневых кольцах
• поршневые кольца имеют низкофрикционное покрытие
поршень
поршевые кольца
Для того чтобы справляться с повышенными нагрузками и снизить трение, не увеличивая потребление масла, разработан новый комплект колец.
1. Верхнее компрессионное кольцо толщиной 1,2 мм изготовлено из азотированной нержавеющей стали. Это кольцо имеет покрытие ФОПФ, которое снижает трение и обеспечивает хорошую износостойкость.
2. Нижнее компрессионное кольцо толщиной 1,2 отлито из серого чугуна и имеет фосфатированную поверхность.
3. Маслосъемное кольцо толщиной 1,5 мм состоит из двух частей и отлито из высокопрочного чугуна с конической поверхностью контакта с прокладкой. Его поверхность также имеет покрытие ФОПФ по тем же причинам, что кольцо №1. ФОПФ (физическое осаждение из паровой фазы) — это нанесения покрытия путем бомбардировки поверхности ионами одновременно с подачей химически активного газа. Этот процесс протекает при очень низком вакууме и высокой температуре. Получается тонкое покрытие с высокой адгезией.
…и т.д. и т.п. про прочность, трение, охлаждение и облегчение всех компонентов двигателя.
Основное:
У новых двигателей Volvo Drive-E много одинаковых частей, в частности, это коленчатые валы, масляный насос, масляный поддон, генератор, компрессор кондиционера и др. Другие части похожи, например, блок двигателя.
Вариант Т6 (B4204T9/T10 — 306л.с., 400Нм) — это базовый мотор, с которого началось семейство Drive-E. Он имеет и турбину и компрессор. Все остальные моторы данного семейства являются его упрощённой версией, за исключением варианта B4204T27/Т35 для XC90 (320л.с.), который просто имеет бОльшую отдачу.
T9/T10
1. Электрический насос антифриза
2. Дроссельная заслонка
3. Стартер
4. Шкив коленчатого вала
5. Компрессор системы кондиционирования
6. Генератор
7. Вакуумный насос
8. Топливный насос
9. Заливная горловина масла
Т9/Т10
1. Регулятор вакуума
2. Компрессор
3. Резонатор
4. Турбонаддув
5. Каталитический нейтрализатор
6. Байпасный привод
Ремень распредвала (все двигатели Drive-E), заложенный ресурс ремня, натяжителя и бегунка — 240 000км
Ремень навесного оборудования на Т9/Т10
1. Распределительные валы
2. Направляющий ролик
3. Генератор
4. Компрессор системы кондиционирования.
5. Шестерня коленвала/демпфер вибрации коленвала
6. Автоматический натяжитель для ремня вспомогательного агрегата.
7. Компрессор
Ресурс поликлинового ремня, включая натяжитель и бегунок, составляет 240 000 км.
Ремень навесного оборудования B4204Т11/Т12/Т13/Т15 (245л.с./350Нм), заложенный ресурс — 240 000км
Система охлаждения:
Система охлаждения двигателей Drive-E отличается от прежних вариантов двигателей в нескольких отношениях. Вместо механического водяного насоса в них используется электрический водяной насос мощностью 400 Вт. Имеется также термостат с электроподогревом.
Этот электро насос обеспечивает возможность подстройки по мере необходимости. Это позволяет снизить нагрузку на двигатель, а следовательно, и расход топлива, и повысить КПД. Температуру включения для термостата с электрическим подогревом можно также регулировать по мере необходимости.
Электронасос на 400W
Насос управляется через ECM (модуль управления двигателя).
Число оборотов меняется в диапазоне 750-5800 об/мин., в зависимости от потребностей в охлаждении. Максимальная подача антифриза этим насосом составляет 2 литра в секунду. В некоторых случаях, например, при холодном запуске или на холостом ходу, насос, как правило, не запускается. Это позволяет снизить нагрузку на двигатель, то есть уменьшить и расход топлива. В других случаях это позволяет двигателю быстрее достигать рабочей температуры. Примеры запуска насоса:
• Если необходимо подогреть пассажирский салон, запускается электрический насос для подачи антифриза в теплообменник.
• При большой отбираемой мощности насос включается, чтобы не допустить локального перегрева, например, головки цилиндров или турбонагнетателя.
• Если температура антифриза приближается к идеальному значению (90°C или 105°C, в зависимости от условий движения) — насос включается. Это необходимо, чтобы обеспечить равномерное распределение температуры в двигателе и в термостате, для его открытия.
• Если охлаждение требуется после выключения двигателя, насос всегда запускается вместе с вентилятором для охлаждения антифриза.
• Электрический насос также используется для обеспечения циркуляции антифриза при запуске функции Старт/Стоп.
Предусмотрено дополнительное соединение между модулем управления и насосом для обеспечения работы насоса на полную мощность или, наоборот, его полного отключения. Оно используется в чрезвычайных ситуациях, когда связь по шине LIN не работает. В случае потери связи с шиной LIN этот насос включается на полную мощность.
термостат
Термостат состоит из обычного воскового термостата и электрического нагреваемого термоэлемента. В сердечнике воскового термостата (в воске) находится нагревательный элемент, которым управляет ECM. Это обеспечивает регулировку температуры двигателя в соответствии с текущей потребностью. Открывается такой термостат двумя разными способами:
• Как обычно, с помощью воскового элемента.
• В соответствии с текущей потребностью — путем подачи к восковому элементу дополнительного тепла от электрически нагреваемого термоэлемента.
При обычной езде, при температуре наружного воздуха ниже (примерно) 30°С и отключенном спортивном режиме, термостат открывается обычным образом при 105°С. Чем более высокая температура открытия термостата, тем выхлоп чище, а расход топлива ниже.
При больших нагрузках, наружной температуре выше 30°С и/или включенном спортивном режиме термостат открывается при температуре 90°С с помощью нагревательного элемента. Чем больше нагрузка, тем более интенсивное охлаждение требуется.
Т9/Т10 (306л.с.)
Двигатели B4204T9 и T10 имеют максимальную мощность 306 л.с., и крутящий момент в 400 Нм обеспечивается уже при 2100 об/мин. Для получения высокого крутящего момента при очень низких оборотах используется компрессор с ременным приводом от коленчатого вала. Рабочий диапазон компрессора — от 0 до 3500 оборотов двигателя в минуту. Соотношение таково, что 3500 оборотов коленчатого вала в минуту соответствуют 23 000 оборотов компрессора в минуту. При оборотах двигателя выше 3500 об/мин. компрессор всегда механически отключается с помощью электрического разъема. Компрессор поставляется компанией Eaton и работает на основе принципов Roots.
T9/T10 (306л.с.) T11/T12/T13/T15 (245л.с.)
1. Вакуумный насос
2. Вакуумная линия
3. Регулятор вакуума
4. Шланг для свежего воздуха (от компрессора, если двигатель имеет компрессор)
5. Затвор вакуумного привода (для регулировки давления наддува)
6. Ось заслонки — затвор
7. Рециркуляционный электромагнитный клапан
8. Соединение — впускной трубопровод антифриза
9. Соединение — выпускной трубопровод антифриза
Вместе с компрессором с ременным приводом (B4204Т9/Т10-306л.с.) используется турбонаддув с технологией сингл-скролл. Менее мощные варианты двигателей (B4204T11/T12/Т13/T15-245л.с.) имеют только турбонаддув отработавших газов. Турбоагрегат, используемый в таких двигателях, имеет подшипники меньших размеров и узлы компрессора турбины тоже имеют меньшие размеры по сравнению с турбонаддувом в двигателях B4204T9/T10 (306л.с.).
Турбонаддув охлаждается антифризом из контура охлаждения двигателя и моторным маслом.
Датчик уровня масла:
Электронный щуп
Этот двигатель не имеет обычного "механического" масляного щупа. Вместо этого он оснащен "электронным щупом", т. е. электрическим датчиком.
Измерение производится один раз за ездовой цикл в самом начале цикла. Для обеспечения точности измерения двигатель в течение некоторого времени должен быть выключен, то есть почти все масло сливается в поддон картера.
Перед запуском двигателя водитель получает информацию (в DIM) о текущем уровне и возможных корректирующих мерах в графическом и текстовом виде. Если условия измерения не выполнены, например, если температура масла слишком низкая, угол наклона слишком большой или двигатель был выключен недостаточно долго, считывание показаний датчика просто недоступно.
Поставщиком модулей управления дизельных и бензиновых двигателей (ECM) является Denso. Соответственно система зажигания тоже Denso.
кое-какие ттх… Weight, complete, including oil (kg)
На этом о моторе всё. Позже опишу функции управления и охлаждения автомата TG-81SC, работу системы старт/стоп.
На сладкое — рабочий прототип Drive-E мотора с 3й, электро-турбиной. 450 л.с. без турбо-лага.
drive-e 450
drive-e 450. Электро-наддув крупным планом
drive-e 450
Двигатель Volvo B4204T
2-литровый фордовский движок B4204T EcoBoost открывает обширную серию шведских моторов Volvo. Он развивает мощность в 160 л. с., имеет много различных версий. Самые известные — B4204T6 и T7, B4204T19, B4204T20, B4204T27 и другие.
Обзор двигателей B4204T6 и T7
Это двухлитровые агрегаты, питающиеся бензином. Подача топлива типа GDI, напрямую в цилиндры. Поступление воздуха — через турбину. Таким образом, создаётся максимальная экономия горючего и высокий КМ на низах. Это же даёт прирост мощности, отменную сопротивляемость к детонации и другие важные преимущества. Двигатели B4204T6 и T7 могут обеспечивать высокий компрессионный момент, как и все моторы с прямым впрыском.
Оснащены ДВС четырьмя клапанами на цилиндр. Для регулировки зазоров предусмотрены стальные механические толкатели. Они на определённом этапе работы требуют регулировки, что и происходит автоматически. До конца эксплуатационного ресурса какого-либо ухода клапанная система не требует.
Блок цилиндров, поршневая, ГБЦ
Блок цилиндров этих моторов изготовлен алюминиевым, но облицован прочной стальной защитой. Для усиления жёсткости, корпуса опорных подшипников установлены в едином мосте.
ГБЦ алюминиевая, оснащается 4-клапанным оборудованием. На каждый цилиндр проведена отдельная катушка зажигания. В головке нашли место не только форсунки, но и ТНВД, приводимый в движение одним из распредвалов.
Шатуны изготовлены методом горячей штамповки, сделаны из максимально жёсткого профиля. Поршни модернизированы, их верхняя часть обеспечивает наибольший коэффициент полезного действия. Это снижает риск увлажнения внутренних частей цилиндров при неисправном зажигании. Универсально изготовлена и юбка поршня. Она покрыта графитом, что снижает общий показатель трения и люфты, а также снижает шум. Палец закалён, оснащён внутренним конусовидным элементом для снижения веса. Поршни охлаждаются через клапаны, после открытия которых, начинает поступать масло с нижней стороны.
Коленвал с балансирами
Коленвал прочный, чугунный, держится на пяти подшипниках, имеет привод на балансирующие валы. Основная задача балансирных валов — уравновешивать вибрации двигателя. Привод они получают от шестерней, соединённых с коленвалом. Балансиров два, они вращаются противоположно друг другу. Установлены в поддоне картера, имеют собственные защитные кожухи.
Для уравновешивания вибраций двигателя предусмотрен также специальный гаситель. Состоит он из главной части, затянутой на коленвале, а также резинового демпфера и внешнего обода с ременным шкивом.
Привод ГРМ — цепной, с ресурсом до 240 тыс. километров. Цепь одинарная. За её правильной работой следит автоматический натяжитель. Газораспределение осуществляется посредством блоков CVVT. Один из них регулирует по большей части впускной распредвал на раннем этапе открывания клапанов, чтобы повысить эксплуатационные характеристики двигателя. Этот блок 4-х лопастный, несколько мощнее второго — 3-х лопастного, предназначенного для выпускного распредвала. Регулировка последнего, как правило, несёт цель получить быстрое нагревание катализатора, не более.
Система смазки
Маслонасос работает через цепной привод. Смазка для движка всасывается из поддона через пластиковую трубку. Поверх насоса расположен радиатор. Он полностью алюминиевый, охлаждается водой. Применяется также регулятор давления, находящийся на корпусе.
Наружный масляный фильтр находится под радиатором. Его задача — очищать масло от грязевых частиц. При засорении элемента, открывается клапан, и смазка продолжает омывать внутренние детали мотора, однако, уже в обход фильтра. Очевидно, что туда попадёт много сора, что негативно скажется на ресурсе силового агрегата.
Масло хранится в картере, вентиляция которого построена по принципу «тихой комнаты». Задействованы для этого 2 сепаратора. Один нашёл место в клапанном механизме, другой — на фронтальной части БЦ.
Система охлаждения
Охлаждение происходит по кругу. Сначала жидкость передвигается общим потоком, но доходя тыльной стороны силового агрегата, распределяется — большая часть идёт к ГБЦ, меньшая часть антифриза вращается вокруг первого цилиндра. По отдельности, через специальные отверстия, питаются хладагентом перемычки клапанов.
Система охлаждения контролируется термостатом. На B4204T6/7 он механического типа, позволяет осуществлять настройку температуры в соответствии с режимом двигателя. Регулировка подразумевает снижение или увеличение объёма жидкости, подаваемого к мотору.
Топливная система
По утверждениям многих экспертов, топливная система на B4204T6/7 изготовлена максимально качественно. Все детали, которые входят в непосредственное соприкосновение с бензином, сделаны из нержавейки. Работа топливной системы проходит благодаря двум фильтрам — ТНВД и простого насоса. Первый располагается в ГБЦ, второй — в топливном баке. В задачи насоса высокого давления входит регулировка давления, его непосредственное создание, что необходимо для эффективного впрыскивания форсунками горючего. Изготовлен он из нержавеющей стали, не имеет кольцевых уплотнений, редко портится раньше срока.
Система впрыска
Форсунки являются главными компонентами системы впрыска. Инжектор B4204T6/7 напорного типа, имеет соленоидное открывание. Это означает, что топливо перед впрыском успевает смешаться с воздухом, и только затем происходит зажигание.
Другие системы и детали
Рассмотрим их подробнее.
- Впускной коллектор полиамидный, укреплённый стекловолокном. Патрубки изготовлены из нержавейки, отлиты из качественной стали, выдерживают температуру до 1050 градусов. Подобная технология даёт отличные эксплуатационные характеристики: снижается расход горючего и выбросы СО2.
- Катализатор на B4204T6/7 состоит из керамико-металлических блоков, покрытых по технологии Wash-coat — распыления благородными металлами. Катализатор активно очищает выхлоп в процессе обычной езды. Однако элемент сильно боится свинцовых загрязнений, содержащихся в некачественном топливе, поэтому быстро повреждается.
- Датчик лямбда — следит за количеством озона в катализаторе. В моторах B4204T6/7 регуляторов предусмотрено 2 — первый расположен до катализатора, второй — после.
Обзор других модификаций
Целых 17 модификаций используется в линейке B4 от Вольво. Каждый из моторов имеет свои сильные и слабые стороны. Рассмотрим подробнее самые известные аналоги.
B4204T19
Бензиновый шведский 2-литровый мотор, выдаёт 190 л. с. Чистый его рабочий объём меньше, чем у популярного B4204T6/7 на 30 куб. см. Этим и объясняется низкая мощность. Однако и расход топлива у этого мотора не такой высокий. Так, на 100 км он расходует не больше 6,7 литра в смешанном цикле. Желательно заливать в него бензин класса АИ-98, так как использование топлива низкого качества отрицательно сказывается на устройстве охлаждения и провоцирует нестабильную работу двигателя.
Ресурс мотора B4204T19 составляет 350-400 тыс. километров. Безусловно, рабочий срок зависит непосредственно от качества обслуживания, его своевременного проведения. Конструкция этого движка предусматривает возможность капремонта, что значительно увеличивает срок выработки.
B4204T20
Другая силовая установка — B4204T20 — разработана уже для двух автомобилей шведского производства. Мотор ставится под капоты Volvo S90 и V90. Он бензиновый, с принудительным наддувом воздуха, развивает мощность в 249 л. с. По праву, является лучшей модификацией B4204T. Помимо того, что у этого агрегата больше мощность и нет характерных для серии проблем с охлаждением, конструктивно предусматривается использование топлива низкого класса. Вполне подойдёт, например, АИ-95.
Среднестатистический расход горючего T20 составляет 7,5 литра. Его нельзя назвать высоким, учитывая наличие турбины. Кроме того, у этого движка ниже эксплуатационный ресурс — не больше 300 тыс. километров, что объясняется штатным увеличением мощности.
B4204T27
Последняя генерация семейства — мотор под названием B4204T27. Производится также для двух автомобилей концерна Вольво, является логическим завершением серии B42. Компоновка у этого мотора осталась прежней — 4 цилиндра, впрыск — непосредственный, подача воздуха — принудительно, турбиной.
Объём двигателя составляет 1969 куб. см. Он развивает больше всех мощности — 320 л. с. Без труда переваривает топливо класса АИ-95, не расходует много — 7,5 литра. Движок имеет немного слабых узлов в конструкции, что позволяет увеличить эксплуатационный ресурс до 500 тыс. километров. Однако всё это не может понизить стоимость данного мотора — цена на него чересчур высокая, но оно того стоит.
Двигатель Volvo B4204T
2.0-литровый турбо двигатель Вольво B4204T собирали на заводе концерна с 1997 по 1999 год и устанавливали на некоторые модификации седана S40 либо универсала V40 до рестайлинга. Существуют более мощные версии мотора с индексами B4204T2, B4204T3, B4204T4 и B4204T5.
Технические характеристики мотора Volvo B4204T 2.0 Turbo
Точный объем | 1948 см³ |
Система питания | инжектор |
Мощность двс | 160 л.с. |
Крутящий момент | 230 Нм |
Блок цилиндров | алюминиевый R4 |
Головка блока | алюминиевая 16v |
Диаметр цилиндра | 83 мм |
Ход поршня | 90 мм |
Степень сжатия | 9.0 |
Особенности двс | DOHC |
Гидрокомпенсаторы | нет |
Привод ГРМ | ременной |
Фазорегулятор | нет |
Турбонаддув | MHI TD04L-12T |
Какое масло лить | 5.5 литра 5W-30 |
Тип топлива | АИ-92 |
Экологический класс | ЕВРО 2 |
Примерный ресурс | 275 000 км |
Вес двигателя B4204T по каталогу составляет 140 кг
Номер двигателя B4204T находится на стыке блока с головкой
MANUAL
Мануал для S40 с турбомотором ищите на Драйв 2
MANUAL
Немало полезного собрано на форуме ClubVolvo.ru
Расход топлива Вольво B4204T
На примере Volvo V40 1999 года с механической коробкой передач:
Город | 12.5 литра |
Трасса | 6.8 литра |
Смешанный | 8.9 литра |
На какие автомобили ставился двигатель B4204T 2.0 l
S40 I (644) | 1997 — 1999 |
V40 I (645) | 1997 — 1999 |
Недостатки, поломки и проблемы двс B4204T
Турбомоторы этой серии не являются проблемными и имеют внушительный ресурс
На форумах нередко жалуются на расход масла из-за забитой вентиляции картера
После 200 000 км причиной масложора может стать износ вала турбокомпрессора
Ремень ГРМ может не пройти регламентных 90 000 км, а при обрыве гнет клапана
Также тут часто отказывает бензонасос, блок управления двс и некоторые датчики
Обзор турбомотора этой серии от Теории ДВС
Все тексты написаны мной, имеют авторство Google, занесены в оригинальные тексты Yandex и заверены нотариально. При любом заимствовании мы сразу же пишем официальное письмо на фирменном бланке в поддержку поисковых сетей, вашего хостинга и доменного регистратора.
Далее подаем в суд. Не испытывайте удачу, у нас более тридцати успешных интернет проектов и уже дюжина выигранных судебных разбирательств.