Technika: naftový motor Volvo D5

Druhá evolúcia naftového motora D5 končí. Na trhu ju nahrádza jej tretie vydanie, čo prináša výbornú príležitosť na technické porovnanie jej dvoch generácií.

31.08.2009 14:14
Volvo D5 Foto:
Volvo D5
debata

S testom Volva XC60 poháňaného naftovým motorom D5 ste sa už na stránkach auto.pravda.sk stretli. V týchto dňoch sa však na trhu objavujú prvé Volvá poháňané treťou evolúciou motorov D5. Poďme sa preto ešte raz bližšie pozrieť na techniku evolúcie č. 2 (teda motora, ktorým bolo poháňané aj nedávno testované Volvo XC60) a porovnať ju s prichádzajúcou treťou generáciou tohto legendárneho agregátu.

Naftový päťvalec D5 predstavilo Volvo ako výsledok vlastného vývoja v roku 2001 (vo svojej vtedajšej vlajkovej lodi S80). Vtedy ešte nikto netušil, že Švédi práve postavili hardware, ktorý prežije niekoľko inovácií a postupne sa usadí vo všetkých veľkých modeloch tejto severskej značky. Agregát vznikol prevŕtaním bloku pôvodne benzínového motora s objemom 2435 cm3. Po úpravách dostal novú hliníkovú hlavu valcov a jeho objem sa zmenšil na rovných 2400 cm3 (tento objem si zachoval dodnes).

Pôvodný motor 2.4 D sa objavil v roku 2001. Foto: Volvo
Volvo D5 Pôvodný motor 2.4 D sa objavil v roku 2001.

Jeho druhá evolúcia naladená na maximálny výkon 136 kW (185 k) poháňala aj testované Volvo XC60. Moderný crossover automobilka bez ostychu vyhlasuje za najlepšie a najmodernejšie Volvo vo svojej súčasnej ponuke. To je zároveň aj dôkazom, že aj po rokoch aktívnej služby motoru D5 Volvo stále verilo a považovalo ho za dôstojného partnera pre svoj technologický top model.

O prepĺňanie sa staralo variabilné turbodúchadlo. Foto: Volvo
Volvo D5 O prepĺňanie sa staralo variabilné turbodúchadlo.

Druhá generácia päťvalca D5 využíva modernú celohliníkovú konštrukciu (s oceľovou monovložkou) a vodou chladené turbodúchadlo. To môže byť preto menšie (pohotovejšie zaberá odspodu) a dokáže dopovať motor aj pri vysokých otáčkach. Konvenčné turbodúchadlá musia byť aj z dôvodu chladenia pri vyšších otáčkach výrazne regulované, čo je vysvetlením, prečo nemá cenu niektoré prepĺňané naftové motory vytáčať do príliš vysokých otáčok (aj napriek tomu, že ich vstrekovacie čerpadlo by s prehľadom zvládlo zásobovať valce aj v červenom poli otáčkomera). Plniaci tlak v motore D5 tak prudko neklesá ani za otáčkami maximálneho výkonu motora, čo sa pri akcelerácii prejavuje srdnatým ťahom blízko pred začiatkom červeného poľa začínajúceho až pri 5000 ot./min.

Dlhozdvihová konštrukcia (81,0 × 93,15 mm) motoru zabezpečuje pružnosť, ktorá nie je pri veľkom SUV vôbec na škodu. Mierne to síce otupuje jeho reakcie na zošliapnutie plynového pedálu a subjektívne vyvoláva pocit neochoty, no keď motor konečne roztočí veľký kľukový hriadeľ, dokáže zrýchľovať veľmi svižne a svoju silu dávkuje príjemne lineárnym spôsobom.

Motor používa filter pevných častíc, čo znamená jeho občasnú regeneráciu (všetko prebieha automaticky bez toho, aby ste o tom tušili) zvyšujúcu spotrebu, na druhej strane však dovoľuje manažmentu motora v prípade potreby poriadne „zakúriť pod kotlom“ a vstreknúť do valcov dávku nafty, ktorá aj pod hrozbou prísnych emisných limitov vleje motoru do žíl potrebnú chuť zrýchľovať.

Ventilový rozvod je poháňaný ozubeným remeňom, takže si vyžaduje prísne dodržiavanie intervalov jeho výmeny. Je však tichší ako reťaz. Na druhej strane, kompresný pomer 17,3:1 dnes už patrí k tým vyšším a motoru prepožičiava výrazne klapotavejší zvuk ako predvádza novšia konkurencia. Proti nej tak druhá evolúcia motora D5 stráca kultivovanosťou a v spojení s ťažkým SUV vybaveným veľkými kolesami aj spotrebou.

Priame vstrekovanie common-rail dodáva Bosch a využíva elektromagnetické vstrekovače pracujúce s maximálnym pracovným tlakom 1600 barov.

Vo Volve XC60 motor roztáča všetky kolesá cez šesťstupňovú automatickú prevodovku Geartronic s klasickým hydrodynamickým meničom. V jeho oleji sa strácajú ďalšie potrebné kone, takže hoci dokáže Geartronic radiť skutočne hladko a komfortne, jeho negatívny vplyv na spotrebu je neoddiskutovateľný. Problémom sa mi zdali aj jeho pomalšie reakcie pri potrebe prudkého zrýchlenia pri predbiehaní.

Geartronic radí veľmi plynulo, občas však... Foto: Volvo
Volvo XC60 Geartronic radí veľmi plynulo, občas však pomalšie.

Laika môže zaraziť aj rozhodnutie prevodovky nechávať motor v zbytočne vysokých otáčkach. V automatickom režime skrátka ručička otáčkomera len neochotne a zriedkavo podlezie číslicu „2“. Do nižších otáčok motor nespadne ani pri ustálenej rýchlosti a pokiaľ chcete Geartronic donútiť k preradeniu na vyšší stupeň, musíte mu pomôcť manuálne. Toto správanie má však preventívny charakter. Riadiaca jednotka prevodovky necháva motor v otáčkach preto, aby bolo vodou chladené turbodúchadlo vždy dostatočne roztočené a pripravené zabrať v akomkoľvek momente. Zrýchliť takmer dvojtonový kolos totiž nie je ani pre motor s výkonom 136 kW (185 k) žiadna hračka.

Volvo XC60 dáva naftovému motoru zabrať. Foto: Václav Lipavský
Volvo XC60 Volvo XC60 dáva naftovému motoru zabrať.

Keď sa však XC60 už rozbehne, 400 Nm si s jej udržaním v pohybe hravo poradí aj na diaľnici alebo v prudšom stúpaní. Je jedno, či sedíte v aute sám, alebo s celou rodinou a dovolenkovou batožinou, Volvo sa ženie vpred ako lokomotíva.

Nástupca je už na svete

Kým testovaný crossover poháňala druhá evolúcia motora D5 s výkonom 136 kW (185 k), Volvo už ponúka jeho ďalšiu evolúciu, ktorá má nielen vyšší maximálny výkon 151 kW (205 k) a krútiaci moment 420 Nm, ale zároveň prináša najnovšie technológie výrazným spôsobom znižujúce jeho hlučnosť, spotrebu aj emisie.

Novinka vyvinie maximálny výkon 151 kW (205 k). Foto: Volvo
Volvo D5 Novinka vyvinie maximálny výkon 151 kW (205 k).

Zásadnú úlohu v tom hrajú nové piezoelektrické vstrekovače pracujúce s pracovným tlakom 2000 barov (zabezpečujú výrazne presnejšie riadenie spaľovania), kompresný pomer znížený z pôvodnej hodnoty 17,3:1 na 16,5:1 (pokojnejší a tichší chod motora) a pokrokové prepĺňanie dvoma turbodúchadlami BorgWarner. Pri menšom zaťažení smerujú výfukové plyny na lopatky menšieho turbodúchadla (úniku plynov späť cez druhé stojace turbodúchadlo bráni spätný ventil), ku ktorému sa neskôr pridá aj väčšie. Regulácia plniaceho maximálneho tlaku prebieha natáčaním lopatiek veľkého turbodúchadla.

Regulačnú klapku ovláda pneumatický aktuátor. Foto: Volvo
Volvo D5 Regulačnú klapku ovláda pneumatický aktuátor.

Z technologických zmien stojí za zmienku nová technológia výroba hliníkového bloku motota. Ten najnovšie nepoužíva jednu oceľovú monovložku, alebo päť samostatných suchých vložiek. Blok je preto ešte ľahší a pevnejší. Túto zmenu si mohlo Volvo dovoliť vďaka spolupráci so spoločnosťou Kolbenschmidt Pierburg, ktorá s úspechom využíva technológiu hrubého nasprejovania hliníkových častíc na vonkajšiu stranu oceľových vložiek (tzv. Bimetal Interlock).

Na novú techniku sa však podrobnejšie pozrieme pri teste Volva XC60 poháňaného týmto novým motorom. Zároveň porovnáme, do akej miery upravený motor zlepšil správanie Volva na ceste a ako dokázal zmeniť ekonomiku jeho prevádzky. Zaujímavé bude aj sledovanie, ako si dvojité prepĺňanie poradí s plnením motora pri nízkych otáčkach. Práve to bolo totiž slabším miestom testovanej druhej evolúcie.

Porovnanie technických údajov:

Volvo XC60 D5 AWD AT (druhá evolúcia D5)

Motor: radový päťvalcový naftový motor, vodou chladený, uložený vpredu naprieč, prepĺňaný jedným turbodúchadlom
Zdvihový objem valcov: 2400 cm3
Maximálny výkon: 136 kW (185 k) pri 4000 ot./min.
Maximálny krútiaci moment: 400 Nm pri 2000 ot./min.

Zrýchlenie 0 – 100 km/h: 9,9 s
Maximálna rýchlosť: 200 km/h
Kombinovaná spotreba: 8,5 l/100 km

Volvo XC60 D5 AWD AT (tretia evolúcia D5)

Motor: radový päťvalcový naftový motor, vodou chladený, uložený vpredu naprieč, prepĺňaný dvoma turbodúchadlami
Zdvihový objem valcov: 2400 cm3
Maximálny výkon: 151 kW (205 k) pri 4000 ot./min.
Maximálny krútiaci moment: 420 Nm pri 1500 – 3500 ot./min.

Zrýchlenie 0 – 100 km/h: 8,9 s
Maximálna rýchlosť: 205 km/h
Kombinovaná spotreba: 7,5 l/100 km

debata chyba
Články podľa značiek