Jak ovlivnil první dieselový motor Subaru Boxer uvedený v roce 2008 v modelech Subaru prodeje značky Subaru na našem trhu

První dieselový motor Subaru s protilehlými válci o objemu 2,0 litru EE 20 v modelech značky Subaru podstatně zvýšil celkové prodeje značky Subaru na našem trhu.

Za tři roky po jeho uvedení, tedy v roce 2010, značka Subaru prodala na našem trhu již více jak polovinu svých modelů s tímto dieselovým motorem:

Po odeznění světové krize a důsledků přírodní katastrofy v Japonsku se dá předpokládat další zvyšování prodeje vozů značky Subaru a tedy i modelů s dieselovými motory Subaru.

V současné době je dieselový motor Subaru Boxer k dispozici v těchto modelech Subaru:

• Legacy – kombi i sedan
• Forester
• Outback
• Impreza

Technické údaje dieselového motoru Subaru Boxer 2,0D:

/x – podle zvoleného modelu

Charakteristika motoru:

Nízká hmotnost, malé rozměry a vysoká tuhost

Konstruktéři zmenšili rozteč mezi válci a navrhli velmi tuhou konstrukci levého i pravého bloku pro upevnění klikového hřídele, což umožnilo použít blok válců z hliníkové slitiny, a tak snížit celkovou hmotnost agregátu. Výsledkem je dieselový motor, jehož hmotnost se řadí na špičku třídy pohonných jednotek o obsahu 2,0 litru.

Nízká úroveň vibrací i hluku

Pohyb protilehlých válců pracujících v jedné rovině vede k účinnému vyrušení vibrací na druhé harmonické frekvenci (tj. vibrací s dvojnásobným kmitočtem v porovnání s otáčkami motoru), které jsou pro lidské ucho obzvláště nepříjemné. Konstrukcí bylo dosaženo minimální úrovně vibrací bez nutnosti použít vyvažovací hřídel, který jinak najdeme u řady běžných řadových i vidlicových šestiválců. Klikový hřídel je krátký a velmi tuhý, čímž se minimalizuje hluk vibrací typický pro řadu běžných dieselových motorů.

Okamžitá reakce na povely plynového pedálu

Vynikající vyvážení plochého motoru s protilehlými válci se projevuje nízkou rotační setrvačností a nízkou úrovní tření v samotném motoru. Výsledkem je okamžitá reakce na sešlápnutí plynového pedálu.

Ekologické parametry

Agregát nabízí mocný točivý moment dieselového motoru, ale současně splňuje přísné emisní normy. Promyšlená konstrukce motoru rovněž přispěla k nejlepším parametrům spotřeby paliva v kategorii osobních vozů s pohonem všech kol.

Konstrukce motoru:

1. Blok válců

Blok válců

Potenciál velmi tuhého plochého motoru s protilehlými válci byl maximálně zúročen použitím bloku válců z hliníkové slitiny. Z důvodu co nejlepšího spalování paliva v dieselovém motoru byl oproti zážehovému agregátu prodloužen zdvih pístů o 11 mm, zatímco vrtání se zkrátilo o 6 mm. Konstruktéři Subaru tak dosáhli delšího zdvihu, aniž by se změnila celková šířka motoru. Kromě toho se zmenšila rozteč mezi válci na 98,4 mm, což je hodnota srovnatelná se šestiválcovým zážehovým motorem Subaru Boxer (EZ30), zatímco čtyřválcový zážehový Subaru Boxer (EJ20) má v tomto případě 113,0 mm. Celková délka bloku motoru se díky tomu zkrátila o 61,3 mm, a agregát je tak velmi kompaktní.

Polouzavřená horní část bloku válců

Při konstrukci bloku válců byla použita polouzavřená horní část bloku válců, která již prokázala vysokou životnost v přeplňovaných zážehových motorech. Výsledkem je vyšší tuhost v oblasti kolem hlavového těsnění.

Přídavné chladicí kanálky

Mezi vrtání válců byly doplněny drážky fungující jako chladicí kanálky pro vodní chlazení, zlepšující celkovou účinnost chlazení motoru.

Písty

Písty jsou vyrobeny z vysokopevnostního materiálu, který dobře odolává vysokému spalovacímu tlaku dieselového agregátu. Písty mají integrované chladicí kanálky, do kterých je vstřikován olej pomocí olejové trysky, což přispívá k ještě lepšímu chlazení pístů.

Ojnice

Větší konec ojnice je zvláštní svým asymetrickým profilem, jenž umožňuje vyšší přesnost při montáži. Zaokrouhlení vnitřních povrchů ve styku s klikovým čepem přispívá k nižší úrovni tření. Díky použitému profilu bylo zároveň možné minimalizovat dráhu opisovanou při rotaci, a tak uvnitř kompaktního bloku válců použít delší zdvih pístů.

Klikový hřídel

Klikové hřídele z vysokopevnostního materiálu mají takovou povrchovou úpravu, aby odolávaly vysokému spalovacímu tlaku dieselového agregátu. Plochý motor s protilehlými válci je díky své jedinečné konstrukci výrazně lehčí než srovnatelný agregát s válci v řadě.

2. Ventilový rozvod / sací a výfukové ventily

Hlava válců

Hlavy válců z vysokopevnostního materiálu dobře odolávají vysokému spalovacímu tlaku. Ventilová vahadla s rolničkami: v systému ventilového rozvodu se dvěma vačkovými hřídeli (DOHC) jsou použita kompaktní ventilová vahadla s rolničkami a velmi nízkou úrovní tření.

Ventilový rozvod

Byl optimalizován průměr sacích ventilů z důvodu lepšího sání a zlepšení charakteristiky víření vzduchu, s cílem dosáhnout vyšší účinnosti spalování paliva.

Sací kanály

Sací kanály: spojením systému vířivé komůrky na straně sání s optimalizovaným průměrem sacího ventilu bylo dosaženo lepší charakteristiky víření nasávaného vzduchu.

Systém vačkového pohonu

Agregát používá pro pohon vačkového hřídele vysoce odolný řetězový rozvod, který se lépe vyrovnává s kolísáním točivého momentu vznětového motoru.

3. Systém vstřikování Common Rail

Z důvodu lepší charakteristiky byl zvolen systém vysokotlakého vstřikování typu common rail. Palivo se pomocí vysokotlakého čerpadla přivádí do palivového potrubí (společné pro všechny válce) pod tlakem 180 MPa.

Elektromagneticky ovládané vstřikovací ventily

V motoru jsou použity speciálně navržené vstřikovací ventily. Díky zkrácení celkové délky vstřikovacích ventilů bylo možné zachovat stejnou šířku motoru jako v případě standardního zážehového agregátu, a to i přes delší zdvih pístů.

4. Turbodmychadlo

Pohonná jednotka používá turbodmychadlo s variabilní geometrií lopatek navržené tak, aby byl přeplňováním zajištěn dostatečný výkon v nejširším spektru otáček. Samotné turbodmychadlo je umístěno pod motorem a je přímo fyzicky spojeno s katalyzátory kvůli snížení emisí. Výsledkem je lepší reakce motoru na sešlápnutí plynového pedálu a současně i snížení těžiště motoru.

5. Výfukový systém

Konstruktéři vyladili výfukový systém tak, aby co nejlépe spolupracoval s dieselovým motorem.

6. Systém řízení výfukových emisí

Hlavní součástí systému řízení výfukových emisí jsou oxidační katalyzátory, filtr pevných částic (DPF) a recirkulace výfukových plynů. Pod motor byl umístěn čistič výfukových plynů společně s turbodmychadlem. Výfukové plyny tak vykazují nižší úroveň škodlivých emisí, nicméně zůstává zachováno nízko položené těžiště vozu díky spojení plochého motoru Subaru s protilehlými válci a systému pohonu Symmetrical AWD.

Oxidační katalyzátor

Oxidační katalyzátor se nachází pod motorem společně s turbodmychadlem. Katalyzátor přeměňuje nespálené palivo na vodu a oxid uhličitý. Jednotka byla navržena jako poměrně kompaktní, aby se aktivovala brzy po spuštění motoru. Když teplota za určitých jízdních podmínek dosáhne hodnoty 300 °C, oxidační katalyzátor generuje NO2, s jehož pomocí dojde k okysličení nahromaděných částic uvnitř filtru pevných částic (DPF).

Filtr pevných částic (DPF)

Pevné částice se účinně oddělují pomocí uhlíkových filtrů uvnitř DPF. Když teplota za určitých jízdních podmínek dosáhne hodnoty 600 °C, nahromaděné částice se zcela spálí a vypustí ven výfukovým potrubím.

Systém recirkulace výfukových plynů

Motor používá systém recirkulace výfukových plynů. Ochlazené výfukové plyny se přivádí zpět do spalovací komory, a tak dochází ke snížení emisí NOx v důsledku nižší teploty spalování.

7. Systém uložení motoru

Motor je uložen na pružných blocích naplněných kapalinou. Snižuje se tak hladina vibrací při současném zlepšení jízdního chování.