Volvo D 16 G: Eдър калибър

Това, което окончателно наклони везните в дилемата на Volvo преди близо 30 години, едва ли може да бъде еднозначно обяснено от днешна гледна точка. Тогава шведите бяха решили, че горният край на моторната гама трябва да бъде маркиран от по-голям двигател от съществуващите до момента десет- и дванайсетлитрови агрегати, но инженерите се колебаеха пред въпроса дали да създадат V8 или редови шестцилиндров двигател. Конкурентите от Scania от дълго време вече имаха успешен осемцилиндров агрегат в гамата си, а германският противник Mercedes-Benz залагаше на големи V-образни мотори още от края на 60-те години. През 80-те те дори бяха допълнени от турбокомпресор и междинен охладител.

Архитектура

В полза на V8 говореше не само фактът, че най-сериозните конкуренти вече използват подобна конструкция, но и технологичната специфика, при която 15 или 16 литра работен обем, разделени в осем цилиндъра, дават резултат около 2 литра на цилиндър. Преди години този размер бе считан за най-добрия компромис между мощност, газообмен и иконономичност. Друго предимство на V-образния мотор е неговата дължина – при идентичен работен обем той е по-къс от редови двигател. Във времената, когато дължината на кабините не бе дефинирана, тази особеност можеше да доведе до по-голямо товарно пространство.

За решението на Volvo да създаде въпреки всичко редови шестцилиндров двигател може да има много причини. Такъв агрегат е по-лесен за производство на съществуващите поточни линии, изисква по-малко пространство на широчина, по-лесен е за ремонтиране и за обслужване и като цяло е по-евтин. Не трябва да забравяме и спокойната му работа – нито една друга конструкция не притежава подобен естествено балансиран работен ход, с изключение на V12.

Американски правила

Решението обаче може би бе продиктувано от други съображения. По същото време шведите придобиха собствеността върху White Motor Corporation в САЩ и набелязаха сериозни планове за продажба на голям брой товарни автомобили там, както и на строителни машини в световен мащаб. А в Северна Америка правилата бяха ясни – големите бензинови V8 са за автомобилите, докато големите дизелови двигатели с шест цилиндъра – за тежките камиони и за строителните машини.

Двигателят TD 162 F

Така през есента на 1987 г. Volvo изненада света на товарните автомобили с мотора TD 162 F. До този момент никой не бе очаквал толкова голям редови мотор. Диаметър на цилиндъра 144 мм и ход на буталото 165 мм в шест цилиндъра доведоха работния обем до 16,12 литра. Това означава 2,7 литра на цилиндър – точно толкова, колкото бе обемът на целия двигател на лимузина от луксозния клас по това време. Огромният двигател осигуряваше 335 кВт (456 к. с. по стандарта DIN) при 1860 об./мин и 2005 Нм при 1100 об./мин. Останалите агрегати по това време предлагаха около 265 кВт (360 к. с.) и 1600 Нм. Единствено 18-литровият V10 на MAN притежаваше няколко киловата и нютонметра в повече. Този агрегат обаче не успя да се наложи, докато TD 162 F направи сериозна кариера – в Европа, в САЩ и, разбира се, вграден в строителните машини на Volvo Construction Equipment.

D 102 F и D 122 F

Едновременно с представянето на новия агрегат бяха модернизирани и десет- и дванайсетцилиндровите мотори и мощността им достигна до 235 кВт (320 к. с.) за малкия D 102 F и до 294 кВт (400 к. с.) за големия шестцилиндров D 122 F. Най-важната цел тогава бе да се оптимизира процесът на горене в цилиндрите и да се намали шумът. Всички мотори на Volvo бяха оборудвани с междинен охладител, но TD 162 F се отличаваше значително от по-малките си събратя, които в базовата си конструкция се вграждаха още в моделите Titan (от 1953 г.) и F89 (от 1980 г.). Единствено той имаше четири клапана във всяка от обичайните тогава единични цилиндрови глави. Въпреки относително високите цилиндрови обеми в комбинация с горно разположения разпределителен вал и късите повдигачи бе създаден стабилен, точен и здрав разпределителен механизъм, който позволява в инерционен режим постигане на 2200 оборота в минута и така прави възможна спирачна мощност от 275 кВт. Добър бе и коефициентът на полезно действие, който според Volvo достига 44% в най-добрата си стойност, което отговаряше на разход при пълно натоварване от 193 г/кВтч.

Новостите в TD 162 F

TD 162 F направи своята премиера в новия тогава Volvo F 16. Огромната мощност на агрегата обаче принуди инженерите на марката да се откажат от услугите на актуалната генерация предавателни кутии и да създадат допълнителен агрегат. Изцяло новата серия носеше името SR 2000, като името обозначава делител и мултипликатор (Split-Range) и 2000 Нм начално ниво на въртящия момент. Дванайсет основни и две понижаващи предавки бяха на разположение на водача. Най-високата, разбира се, бе директна в съотношение 1,00:1. Задвижващата ос при шведите също бе добре подбрана. За общо допустимо тегло до 50 тона - обичайно за скандинавските модели по това време - F 16 притежаваше хипоидно главно предаване. Предлаганите предавателни числа на главното предване бяха 3,10 и 3,44 към 1, като и в двата случая резултатът беше огромна тяга.

По отношение на впръскването TD 162 F бе на нивото на останалите двигатели от своето време. Необходимото налягане и прецизно премереното впръскване на горивото се създаваха от редова помпа на Bosch, впръскваща горивото в цилиндрите с до 260 бара налягане. Това решение бе използвано и във версията с 368 кВт (500 к. с.) и 2160 Нм въртящ момент - най-високата мощност до момента за големия шестцилиндров мотор във Volvo F 16. В следващите години не бе направено почти нищо, като новости нямаше дори и при представянето на новата генерация влекачи FH през 1993 г. За модела FH 12 Volvo предложи изцяло нов модерен шестцилиндров мотор с 12,1 литра работен обем, монолитна цилиндрова глава и горно разположен разпределителен вал, както и електронно командвано впръскване под високо налягане с елементи помпа-дюза. Аналогично на новия двигател с името D 12 A, моторът TD 162 F получи обозначението D 16 A, но конструкцията му остана непроменена. Както и преди, бяха използвани изпитаната редова помпа на Bosch и датиращото от 1987 г. конвенционално управление на клапаните. Единствено популярният тогава EDC (Electronic Diesel Control) и новите дюзи със седем отвора допълниха системата на впръскване. Мощността и въртящият момент се покачиха до 382 кВт (520 к. с.) и 2400 Нм.

От TD 162 F към D 16 А

В края на 90-те години около големия шестцилиндров двигател настана пълно затишие. Във версията си D 16 A агрегатът отговаряше на нормите Euro 1, версия Euro 2 така и не се появи, а Volvo не даде официално обяснение за този факт. Едва ли на много от клиентите тази версия е липсвала, тъй като по това време двигателят D 12 се предлагаше с мощност 368 кВт (500 к. с.) и със същия въртящ момент като D 16 A, но бе значително по-модерен. Съвсем очаквано D 12 се наложи на пазарите като икономичен и много надежден агрегат. Изолирани случаи на повреди в разпределителния вал в началото на кариерата също не попречиха на 12-литровия агрегат да изпревари своя 16-литров събрат.

Повторен дебют

През 2003 г. обаче двигателят D 16 направи впечатляващ повторен дебют. Сега той носеше обозначението С зад цифрата си (еволюционната версия В и Euro 2 така и не бяха реализирани) и с мощността си от 449 кВт (610 к. с.) при едва 1800 оборота в минута той за първи път прескочи магическата граница от 600 конски сили. В конструкцията си D 16 C, който още отначало отговаряше на нормите Euro 3, се ориентираше - макар и с идентични с предшественика си диаметър на цилиндъра и ход на буталото - към по-малките шестцилиндрови агрегати: с монолитна цилиндрова глава, горно разположен разпределителен вал, елементи помпа-дюза и всички необходими съставки за модерните агрегати.

Въртящият момент на D 16 C достигна 2800 Нм, а оборотното ниво, в което бе поддържана тази максимална стойност, бе разширено от 1000 до 1500 оборота в минута. Положителна последица от това бе, че още в средни обороти бяха налични мощност от 441 кВт (600 к. с.) и гигантска тяга. За подсилване на моторната спирачка бе приложен малък трик, познат от D 12 - там допълнителна гърбица на разпределителния вал в края на такта на сгъстяване осигурява възможност компресираните газове да напуснат двигателя при движение в режим на моторна спирачка, вместо да избутват буталото надолу. Резултатът от това бяха впечатляващите 380 кВт спирачна мощност.

D 16 G

Впечатляващ бе и начинът, по който големият шестцилиндров мотор бе преобразен по отношение на спокойствието на хода си. Той никога не е бил шумен агрегат, но след преработката си започна да работи изключително спокойно и тихо и да върши работата си изненадващо добре дори под 1000 оборота в минута. Следващата еволюционна степен не закъсня, тъй като нормите Euro 4 вече бяха на дневен ред. Резултатът бе допълнителна преработка на актуалния агрегат. Моторът получи името D 16 E и притежаваше не само задължителната селективно-каталитична ауспухова система, но и разположени от страната на съединителя агренажни зъбни колела, което допълнително подобри спокойствието му на работа. Мощността се покачи до 485 кВт (660 к. с.), а въртящият момент достигна 3100 Нм. Като опция сега се предлага и моторна спирачка с мощност 425 кВт. Традицията бе продължена и в началото на 2009 г. С преминаването към Euro 5 мощността и въртящият момент бяха повишени още веднъж. Сега резултатът е 515 кВт (700 к. с.) и 3150 Нм. Засега допълнително увеличаване на мощността не се очаква, но това е само временно състояние на нещата.

Текст: Франк Цайцен
Снимки: Volvo Trucks