Wygląda na to, że logujesz się z .
Aby uzyskać więcej informacji, przejdź do strony internetowej firmy Scania Poska.
Polska
region sprzedaży
Jednostki produkcyjne

Scania V8 nowej generacji – konstrukcja, która wybiega w przyszłość

Udoskonalenia w nowej generacji silników Scania V8 przynoszą klientom wiele korzyści. Najbardziej cenione są zwłaszcza niższe zużycie paliwa, niższa masa,  mniejsze koszty obsługi oraz wyższa dyspozycyjność.

Punktem wyjścia zmian jest 16-litrowa jednostka Scania o modułowej budowie, którą wzbogacono najnowocześniejszymi rozwiązaniami technicznymi. Istotnym osiągnięciem jest redukcja zużycia paliwa o 7-10 proc., zwłaszcza obecnie, gdy znaczenie zrównoważonych rozwiązań transportowych rośnie.

Nowa generacja silników wykorzystuje ten sam blok oraz ogólną konstrukcję, co poprzednia. Na tym jednak kończą się podobieństwa. Najważniejszą zmianą jest rozdzielenie kolektorów wydechowych, które osobno zasilają turbosprężarkę. Turbinę o stałej geometrii napędzają bezpośrednio z dwóch stron spaliny obu rzędów cylindrów. Rozwiązanie to nosi nazwę Rotated Twin Scroll FGT.

Nowe silniki V8 (poza wersją 730 KM), wykorzystują do utylizacji spalin jedynie SCR (Selective Catalytic Reduction). Oznacza to, że mają turbosprężarkę o stałej geometrii, która jest bardziej trwała i lżejsza od turbosprężarki o zmiennej geometrii. Turbosprężarka jest obecnie montowana wprost na bloku silnika, pomiędzy dwoma rzędami cylindrów, co zapewnia jej stabilne, pozbawione drgań środowisko pracy.

Nowy układ dolotowy i wyższe ciśnienie

Duże zmiany zaszły również w układzie zasilania. Kanały dolotowe zostały wyprostowane, a paliwo jest dostarczane centralną szyną wysokiego ciśnienia i dłuższymi odcinkami doprowadzającymi paliwo do cylindrów. Nowy układ wtryskowy oferuje także łatwiejszy dostęp do obsługi dla serwisu. Maksymalne, powstające w nim ciśnienie zostało obniżone do 1800 bar, aby zapewnić dobre warunki pracy katalizatorowi SCR.

Nowy układ wtryskowy wykorzystuje pompę wysokiego ciśnienia, która ma jedynie dwa tłoczki. Wyższy stopień sprężania i ciśnienie w cylindrze dochodzące do 210 bar, przyczyniają się do znaczącego ograniczenia zużycia paliwa.

Niższe opory wewnętrzne

Głowice cylindrów, tłoki, sworznie tłokowe, wał korbowy, skrzynia korbowa oraz ułożyskowanie zostały udoskonalone, aby poprawić ich smarowanie i ograniczyć tarcie. Zmiany te nie wpłynęły na modułowość konstrukcji, co oznacza, że nowe silniki większość części dzielą z pozostałymi.

Udoskonalenia w nowej generacji silników Scania V8 mają szeroki zakres. Obejmują nowe komponenty, takie jak turbosprężarka oraz optymalizację i zastosowanie nowych materiałów w koszykach łożysk i innych drobnych elementach – komentuje Roger Olsson, główny konstruktor Scania V8.

Dokonaliśmy licznych udoskonaleń stosując inteligentne, jeszcze lepiej dobrane rozwiązania. Wyniki przeszły nasze oczekiwania. Wszystko sprowadza się do osiągnięcia pełnej harmonii między silnikiem, oprogramowaniem i lepszą kalibracją. Mówiąc o zmianach, nie mogę nie wspomnieć o nowym układzie wydechowym, który sprawił, że V8 znów świetnie brzmi. Silnik nie jest głośniejszy, ale… słychać go tak, jak trzeba – dodaje Roger Olsson.

Zaawansowane sterowanie zaworami silnika 520

Duże, niezbyt wysilone silniki mogą stwarzać problem dla układu oczyszczania spalin. Dzieje się tak dlatego, że w wydostających się z cylindrów gazach spalinowych znajduje się dość dużo powietrza, które obniża temperaturę spalin. Inżynierowie Scania rozwiązali ten problem, wykorzystując w 520-konnym silniku cykl pracy, wynaleziony w latach 50. XX wieku przez amerykańskiego inżyniera Ralpha Millera.

Odpowiednio skonstruowane krzywki wałka rozrządu sprawiają, że podczas suwu sprężania zawory dolotowe są otwarte nieco dłużej niż zwykle, co oznacza, że do cylindrów dostaje się mniej powietrza. Wobec tego temperatura spalin rośnie, co poprawia warunki pracy katalizatora SCR. Silnik pracujący według cyklu Millera jest przykładem charakterystycznej dla Scania umiejętności tworzenia prostych, skutecznych rozwiązań, bez dodatkowych kosztów.

Pod względem konstrukcji jest to dość proste rozwiązanie, które przynosi taki sam efekt, jak zmniejszenie pojemności silnika o litr. Cykl Millera czyni cuda, jeśli chodzi o układ oczyszczania spalin oraz redukcję zużycia paliwa. Jedyną zmianą jest nieznaczne spowolnienie przyrostu momentu obrotowego z obrotów biegu jałowego. W rzeczywistości różnica jest niezauważalna, a zalety takiego silnika w długodystansowych pojazdach o ładowności 30 t lub większej, są imponujące. Jeśli jeździsz wieloczłonowym zestawem po pofałdowanym terenie, osiągając wysokie prędkości przejazdowe, nowy silnik 520-konny, to nie tylko świetne źródło energii, ale także znakomita metoda oszczędzania – mówi Roger Olsson.

Wydajne oczyszczanie spalin

Wszystkie 4 odmiany silnika V8 zgodne z Euro 6 mają kompaktowy tłumik wydechu, który oczyszcza spaliny. Tłumik zawiera katalizator utleniający, dwa filtry cząstek stałych z krótkimi wkładami i asymetrycznymi ściankami ograniczającymi ciśnienie powrotne, mieszalnik AdBlue, trzy równoległe katalizatory SCR i trzy katalizatory nieprzereagowanego amoniaku ASC (ang. ammonia slip catalysts). Mimo to całość ma jedynie 900 mm szerokości i nie zabiera cennego miejsca na zbiornik paliwa.

Stosowanie wyłącznie SCR do oczyszczania spalin ma kilka zalet. Oczywistą korzyścią w porównaniu z EGR jest mniejsza liczba lżejszych elementów. To ułatwia sterowanie silnikiem i sprzyja uzyskaniu najniższego możliwego zużycia paliwa. Wprowadzenie turbosprężarki o stałej geometrii w miejsce poprzedniej VGT zwiększa wydajność redukując straty energii spalin – komentuje Roger Olsson.

Inteligentne komponenty

Udoskonalenia wewnątrz silnika, takie jak mniejsze opory, wyższy stopień sprężania i lepsze wykorzystanie energii spalin przyczyniają się do zmniejszenia spalania o około 2 proc. Kolejne zmiany dotyczą osprzętu, który wpływa na ograniczanie zużycia energii, tzw. strat ubocznych, wyłącza się, gdy nie jest potrzebny i dostosowuje swoje działanie do aktualnych potrzeb. Nowa generacja silników ma cichą, dwutłoczkową pompę paliwa, która ma niższą masę i potrzebuje mniej energii do pracy.

Warto także wspomnieć o pompie oleju. Przedostawanie się oleju do kluczowych elementów silnika przy zimnym rozruchu oraz po osiągnięciu temperatury pracy poprzez chłodnicę oleju, jest kontrolowane przez termostat. Sprawia on, że ciśnienie szybciej narasta po rozruchu pojazdu, można utrzymać wyższą temperaturę oleju, spada tarcie wewnętrzne i zużycie paliwa. Przepływ przez pompę oleju jest uzależniony od siły nacisku strumienia oleju na zawór ciśnieniowy. Pompa oleju zapewnia zatem właściwe ciśnienie i przepływ w każdym zakresie obrotów. Przy wysokich obrotach nie podaje oleju pod zbyt wysokim ciśnieniem, co skutkowałoby wzrostem zużycia paliwa.

Układ chłodzenia działa według podobnych zasad. Termostat i pompa cieczy o zmiennym wydatku sprawiają, że silnik jest w stanie utrzymywać nieznacznie podwyższoną temperaturę pracy w porównaniu z poprzednią generacją, nie ryzykując przegrzania. Wyższa temperatura pracy obniża opory wewnętrzne i sprzyja niskiemu spalaniu.

W podobny sposób funkcjonuje sprężarka powietrza zaopatrująca układ hamulcowy. Jest obecnie montowana za silnikiem, na szczycie obudowy koła zamachowego. Przekazywanie do niej napędu zostało uproszczone podobnie, jak w przypadku pompy paliwa. W połączeniu z automatycznym wyłącznikiem, aktywującym się gdy w układzie jest dostateczna ilość sprężonego powietrza, sprawia to, że spalanie jest niższe o 0,5 proc.

Mix rozwiązań technologicznych

Perłą w koronie udoskonalonych silników Scania V8 jest znany wariant 730-konny, który osiąga maksymalny moment obrotowy 3500 Nm. Jest on dedykowany klientom zainteresowanym najwyższymi osiągami i wykorzystuje zarówno rozwiązania nowe, jak i znane z poprzedniej generacji. 730-konny silnik ma ten sam, nowy układ oczyszczania spalin, co pozostałe V8, ale zachował turbosprężarkę o zmiennej geometrii (VGT) i używa zarówno EGR jak i SCR. Ma ten sam układ wtryskowy, co poprzednio i niezmieniony osprzęt, choć wyposażono go w wyłączaną pompę cieczy chłodzącej.

Zdecydowaliśmy się na to, gdyż w konstrukcji silnika o tak wysokiej mocy trzeba brać pod uwagę dużo zmiennych. Pracuje on w zmiennych warunkach, niekiedy są to zestawy o masie 60 t lub większej. Niekiedy pojazd wraca następnie do bazy bez obciążenia. Klienci potrzebujący wysokich osiągów silnika 730 KM są zadowoleni z obecnych rozwiązań i rzadko kładą tak wysoki nacisk na niskie zużycie paliwa, jak użytkownicy mający do czynienia z lżejszymi ładunkami. Mimo to nowa generacja silnika 730 KM oferuje spalanie mniejsze nawet o 5,5 proc. w porównaniu z analogicznym pojazdem poprzedniej generacji – wyjaśnia Roger Olsson.

Niskie spalanie krok po kroku

Klienci, którzy wybierają nowy silnik V8 mogą spodziewać się niższego poziomu hałasu, np. pochodzącego od skrzyni biegów. Zachowano jednak legendarne brzmienia silnika widlastego. Warto podkreślić też takie elementy, jak niższa masa, prostsza obsługa i jeszcze bardziej wytrzymała konstrukcja. Nowa generacja oferuje wysoką wartość klientowi. A jak wygląda kwestia spalania? Jak osiągnięto redukcję spalania o 7 do 10 proc.?

Wszystkie elementy zostały wnikliwie sprawdzone w teorii i praktyce. Mamy bogate, wieloletnie doświadczenie z V8, dlatego wiemy dokładnie w co inwestować, aby otrzymać największy zysk pod postacią niskiego zużycia paliwa. Wszystko zależy od wariantu, o jakim mówimy i sposobu, w jaki jest wykorzystywany – komentuje Roger Olsson.

1.    Wewnętrzne zmiany obejmujące wzrost stopnia sprężania, wyższe ciśnienie w cylindrze, mniejsze tarcie wewnętrzne itp. odpowiadają za obniżenie spalania na poziomie 1,5-2 proc.

2.    Zmiana z EGR/SCR wyłącznie na SCR wraz z turbosprężarką o stałej geometrii przyczynia się do wzrostu wydajności i utrzymania odpowiedniej temperatury spalin, przez co nie trzeba podnosić jej sztucznie. Dzięki temu uzyskujemy kolejne 1,5 proc.

3.    Nowy układ oczyszczania spalin zapewnia lepsze odparowanie AdBlue i utylizację składników spalin oraz niższe starty ciśnienia. Przynosi to 1,5 proc. oszczędności paliwa.

4.    Nowy osprzęt z inteligentnym sterowaniem odpowiada za 1,5-2 proc. przy zachowaniu zwykłego, ekonomicznego stylu jazdy.

5.    Ponadto nabywca czerpie korzyści z aerodynamicznej formy, która pojawiła się w pojazdach nowej generacji. Odpowiada ona za około 2 proc. oszczędności paliwa w typowym transporcie długodystansowym.

Kiedy podsumujemy wszystkie te korzyści okaże się, że większość klientów, powinna ograniczyć wydatki na paliwo, o co najmniej 7 proc., niezależnie od rodzaju pracy, jaką wykonują ich pojazdy. Nie wspominając o zaletach wynikających z aerodynamicznych udoskonaleń pojazdów nowej generacji – mówi Olsson.

Dane techniczne

 

DC16 116

520 KM

DC16 117

580 KM

DC16 118

650 KM

DC16 108

730 KM

Układ cylindrów

V8

Pojemność

16,4 l

16,4 l

Kolejność zapłonu

1-5-4-2-6-3-7-8

Liczba cylindrów

90° V8

Głowice cylindrów

8

Zaworów na cylinder

4

Średnica cylindra
x skok tłoka

130 x 154 mm

Wałek rozrządu

Millera

Zwykły

Stopień sprężania

22,2:1

20,3:1

17,4:1

Wtrysk paliwa

Scania XPI

Utylizacja spalin

Scania SCR

Scania EGR/SCR

Moc hamulca wydechowego

297 kW @ 2400 obr/min

  320 kW @ 2400 obr/min

Pojemność układu smarowania

43 l

Moc maksymalna

520 KM (382 kW)

przy 1900 obr/min

580 hp (427 kW)

przy 1900 obr/min

650 hp (479 kW)

przy 1900 obr/min

730 hp (537 kW)

przy 1900 obr/min

Maksymalny moment obrotowy

2700 Nm przy

1000-1300 obr/min

3000 Nm przy

950-1350 obr/min

3300 Nm przy

950-1350 obr/min

3500 Nm przy

1000-1400 obr/min

17070-1871