Alfa Romeo: Nový turbodiesel 1.9 JTD 16v Multijet

Alfa Romeo představila druhou generaci pohonných jednotek s přímým vysokotlakým vstřikováním Common Rail – 16ventilové turbodiesely s novou technikou Multijet. Prvním členem nové rodiny je čtyřválec 1.9 JTD s výkonem 103 kW (140 k), montovaný do vozů Alfa 147, 156 a Sportwagon spolu se sportovně naladěnou šestistupňovou manuální převodovkou.

Poprvé se jednotka JTD se vstřikováním Unijet Common Rail objevila v Alfě 156 v roce 1997 a okamžitě se zařadila na špičku mezi moderní turbodiesely. Konstruktéři z vývojového centra Fiatu dále zkoumali možnosti vstřikovacího systému Common Rail. Výsledkem jejich práce je právě uváděná druhá generace motorů JTD pojmenovaných Multijet.

Zcela nově navržený čtyřválec 1.9 JTD nabízí řadu výhod. V první řadě to je nízká úroveň hluku během zahřívání jednotky. Podle otáček motoru a teploty vnějšího vzduchu se jedná o snížení hlučnosti o 3 až 6 decibelů. Dalším zřetelným kladem je vysoký výkon 103 kW při 4000/min a točivý moment 305 N.m při 2000/min. Přitom ale spotřeba zůstala nízká. A na co se určitě nesmí zapomenout, jsou ještě nižší emise, kterých jednotka dosahuje, aniž by se ve výfukovém potrubí používalo komplikované zařízení na jejich omezení.

Nová pohonná jednotka je odvozena od osvědčeného čtyřválce 1.9 JTD s osmiventilovým rozvodem a vstřikováním Common Rail. Zásadní změnou je použití nové hlavy válců s šestnácti ventily a dvěma vačkovými hřídeli. Zdokonalený turbodiesel navíc prošel různými úpravami, které zvyšují výkon a točivý moment v nižších otáčkách a současně omezují hlučnost a vibrace. O to všechno se v první řadě zasloužil nový vstřikovací systém Common Rail Multijet, který samočinně nastavuje množství paliva a okamžik jeho vstříknutí do válce.

Mnohé díly na motoru jsou úplně nové: hlava válců s hydraulicky ovládanými zdvihátky, ojnice i kliková hřídel nebo písty s kanálkem umožňujícím přístup chladicího oleje k ojnici a ložiskům, která jsou vyrobena z nového materiálu. Sací a výfukové potrubí jsou také jiná: zatímco původní díly vznikly ze speciálního vysokopevnostního materiálu, nové součásti jsou vyrobeny z hliníkové slitiny.

Elektronicky řízená recirkulace výfukových plynů a chlazení výfukových plynů jsou další novinkou. Mazání obsahuje jiné olejové čerpadlo a tepelný výměník (vzuch/olej) k chlazení oleje; chladicí okruh dostal také nové čerpadlo. Tyto hlavní úpravy a vylepšení přispívají k tomu, že se nový motor vyznačuje vysokými výkony a nízkou spotřebou.

Jednotka 1.9 JTD 16v je prvním motorem, který dostal druhou generaci vstřikování Multijet Common Rail. Princip novinky je shodný se stávajícím typem Unijet Common Rail, to znamená použití elektronicky řízeného vstřikovače, který vstřikuje palivo do válce vysokým tlakem. Hlavní odlišností je počet vstřiků: dodnes si motor typu Common Rail musel během jednoho cyklu vystačit jen se dvěma, avšak od nynějška lze to samé (nebo i nižší) množství paliva rozvrhnout do více vstřiků těsně za sebou. Výsledkem je především hladší chod motoru, protože ve válci probíhá postupné spalování malých dávek nafty. To se odráží i v nižší hlučnosti, redukci emisí a nárůstu výkonu i točivého momentu kolem 6 až 7 procent, což dále přispívá k příjemnější jízdě.

Systém Multijet vznikl na základě dlouhodobého vývoje a zkoušení. Vývojoví pracovníci Fiatu a Alfy Romeo začali tím, že vyřešili jistá omezení řídicích jednotek. Když se jim to podařilo, zaměřili se na sérii drobných vstřiků stejného množství paliva. Výsledkem je několik možností nastavení: dva druhotné vstřiky následující po hlavním vstřiku; jeden předvstřik v delším předstihu před hlavním vstřikem a dva po sobě jdoucí druhotné vstřiky; jeden předvstřik a pak dva hlavní vstřiky apod. Řídicí jednotka nastavuje zvolené sekvence podle různých podmínek – jinak probíhá vstřikování při volnoběhu, nízkém zatížení v nízkých otáčkách, sportovní jízdě atd.

Použití vícenásobného vstřiku u motoru Multijet významně zdokonaluje konstrukci vznětového motoru. Je to další úspěšná kapitola v dlouhém příběhu, v němž první řádky napsala Croma TDI v roce 1986, když se stala prvním automobilem s dieselem vybaveným přímým vstřikováním nafty.

Alfa stála u zrodu vstřikování Common Rail

Jednotky s přímým vstřikováním nabízely lepší výkony a nižší spotřebu, ale těžko se bránily vyšší hlučnosti v nízkých otáčkách a při náhlé změně režimu. Proto se vývojoví pracovníci zaměřili na ještě lepší systémy přímého vstřikování, což před několika lety vedlo k uvedení principu Common Rail se vstřikováním Unijet.

Poprvé tento nápad zveřejnila v roce 1987 univerzita v Curychu, v jejíchž laboratořích vědci pracovali na naprosté novince v autě dosud nepoužité – vznětovém motoru se vstřikovači a vysokotlakým zásobníkem paliva, který dal také nové generaci vstřikování jméno Common Rail. Princip je prostý a účinný: zvýšením tlaku nafty v zásobníku se z něj stane jakýsi hydraulický akumulátor schopný okamžitě dodávat stlačené palivo.

O tři roky později vstoupil systém Common Rail, dopracovaný společnostmi Magneti Marelli, Fiat a Elasis, do fáze těsně před sériovou výrobou. Během roku 1994, když bylo vše připravené, hledal Fiat partnera s co možná nejlepšími zkušenostmi v oblasti vstřikovacích systémů vznětových motorů a našel jej ve společnosti Bosch, která se ujala završení vývoje a průmyslové výroby. Poprvé se turbodiesel s tímto vstřikováním představil pod kapotou Alfy 156 JTD v roce 1997. Ve srovnání s obvyklými vznětovými jednotky zaručoval motor JTD v průměru o 12 % lepší jízdní parametry při současném snížení spotřeby paliva o 15 %.

Nyní přichází na trh další generace motorů JTD vybavených moderním vstřikováním Multijet a víceventilovou hlavou válců. Výkonu 103 kW a neméně působivého točivého momentu 305 N.m, bylo u nového čtyřválce 1.9 JTD 16v dosaženo za použití moderních technologií a konstrukčních prvků. Jde především o: nové nastavení řídicí jednotky, zvětšení vstřikovacího tlaku z 1300 na 1400 barů a nové nastavení turbodmychadla.

Motor je přeplňován výfukovým turbodmychadlem Garett s proměnnou geometrií lopatek, která zlepšuje průběh točivého momentu a zajišťuje jeho nárůst zejména v nižších otáčkách. Celých 90 % točivého momentu nového motoru je k dispozici v širokém rozsahu otáček od 1750 do 3250/min! Během jízdy však řidiče více než čísla zajímá ochota motoru zrychlovat a právě tyto hodnoty dokládají, že akcelerace Alfy 147 JTD a 156 nebo Sportwagonu JTD je vskutku velmi dobrá.

Příkladem mohou být naměřené časy výrobcem při pružném zrychlení. I na pátý rychlostní stupeň Alfa 147 dokáže zrychlit z 80 na 120 km/h za neskutečných 7,9 s. Přitom dosahuje maximální rychlosti 206 km/h a akcelerací z 0 na 100 km/h za 9,1 sekund. A vše korunuje nízká spotřeba paliva. Při konstantní rychlosti na nejvyšší, šestý stupeň, dosahuje podle údajů výrobce nový model vybavený motorem se vstřikováním Multijet následující spotřeby:

• 4,5 l na 100 km při 90 km/h,
• 6,0 l na 100 km při 120 km/h,
• 7,5 l na 100 km při 150 km/h.

Se stejným motorem dosahuje i větší Alfa 156 podobně příznivých výsledků.