HET TIJDPERK VAN CILINDERINHOUD LOOPT TEN EINDE. WAT IS HET VOLGENDE?
HET TIJDPERK VAN CILINDERINHOUD LOOPT TEN EINDE. WAT IS HET VOLGENDE?
De trend van downsizing van verbrandingsmotoren om het verbruik omlaag te krijgen en de uitstoot te verminderen.
Wat staat je te wachten in de nabije toekomst?Het is waarschijnlijk overbodig om u te vragen of u heeft gemerkt dat de cilinderinhoud van voertuigen voortdurend afneemt – dit is het beste te zien in de trends van het afgelopen decennium. Na 2000 ziet een toenemende populariteit van motoren met turbocompressor. De turbocompressor maakt het mogelijk de motorefficiëntie te verhogen en tegelijkertijd het brandstofverbruik en de uitstoot te verminderen en konden fabrikanten dezelfde prestaties behalen met motoren met kleinere cilinderinhoud.
Kleinere, zuinigere en lichtere motoren hebben ertoe bijgedragen dat de autofabrikanten zich rond 2008 vrijwillig aan de Europese Unie hebben gecommitteerd om de CO2-uitstoot te verminderen tot 140 g / km. In 2003 was dit cijfer nog 163 CO2 g / km. Opgemerkt moet worden dat de hoeveelheid kooldioxide die wordt uitgestoten door interne verbrandingsmotoren recht evenredig is met het brandstofverbruik.
Een turbolader (turbine) is in wezen een motoruitlaatpomp die een extra hoeveelheid zuurstof in de inlaatkanalen pompt waardoor er meer brandstof kan worden verbrand (elke hoeveelheid brandstof moet immers worden gemengd met de juiste hoeveelheid zuurstof) en het motorvermogen toeneemt.
Het belangrijkste voordeel van een turbocompressor is dat deze het vermogen van kleine motoren kan vergroten, waardoor fabrikanten kleinere turbomotoren kunnen gebruiken in plaats van grotere conventionele motoren. Bovendien vermindert het gebruik van een turbolader de CO2-uitstoot aanzienlijk. Dit was de belangrijkste reden waarom de interesse van autofabrikanten om niet alleen turbodiesel, maar ook benzinemotoren met turbocompressor te leveren, in 2000-2010 aanzienlijk toenam.
Turbocompressoren zijn sinds het begin van de jaren negentig beschikbaar in bijna alle dieselauto’s die in Europa worden verkocht, terwijl turbomotoren in 2005 slechts 8-10% van de markt voor benzinemotoren vertegenwoordigden. In 2010 – bijna 30%. Tegenwoordig zijn er vrijwel geen atmosferische benzinemotoren meer, laat staan dieselmotoren, die in al jarenlang worden voorzien van een compressor.
1.0TFSI
2.0BI-TDI
De gouden eeuw van turbochargers. Wat gebeurde er dat de motoren plotseling zo “krompen”?
De onstuitbare vermindering van de cilinderinhoud was voornamelijk te wijten aan twee redenen:
succesvol gebruik van turboladers, waardoor het brandstofverbruik en de vervuiling worden verminderd
strenger wordende regelgeving van de EU en de rest van de wereld op het gebied van emissie eisen. De fabrikanten hebben deze uitdaging met succes opgepakt.
Lage cilinderinhoud, hoog presterende, zuinigere en milieuvriendelijkere motoren beloofden geen hoge betrouwbaarheid vanwege hun hoge belasting, maar werden misschien de enige oplossing tegenover klanten en vervuilers: hetzelfde of meer vermogen aanbieden terwijl het motorgewicht, het brandstofverbruik en de vervuiling werden verminderd.
Door turbocompressoren en motoren te verbeteren, en in technische termen de belastingen, brandstof- en turbocompressordrukken te verhogen, de nauwkeurigheid van de brandstofinjectie te verbeteren en de efficiëntie van duizenden processen per seconde te berekenen, is het mogelijk geworden om de kleine motoren even krachtig als grote motoren te maken.
Enkele meer opvallende voorbeelden:
Geschiedenis van Formule 1 motoren – beknopt: 2000 – 3.0L V12, 2006 – 2.4L V8, 2014 – 1.6L Turbo V6.
De moderne 2,0-liter turbobenzinemotor is in prestatie gelijk aan een 3-4 liter atmosferische motor.
2005 de krachtigste “Volkswagen” op benzine de Passat had in 2012 een 3.6L FSI atmosferische motor met 220kW / 350Nm. VW Golf R met turbocompressor en 2.0L TFSI-motor met 228 kW / 380 Nm.
Chronologie van BMW 3.0L turbo-dieselmotoren:
1998: 30d 135kW / 390Nm. Eén turbocompressor . Brandstofdruk: tot 1600 bar. Laaddruk- tot 1,1-1,15 bar.
2010: 40d-model, twee turbocompressoren. 225kW / 600Nm. Brandstofdruk: tot 2000 bar. Laaddruk – tot 1,95-2,1 bar.
2013: M50d, drie turbocompressoren. Een indrukwekkende 280 kW / 740 Nm. Brandstofdruk: tot 2200 bar. Laaddruk – tot 2,6-2,8 bar.
2012 – 2015 Ford introduceert 1.0L 3-cilinder Ecoboost, Volkswagen – 1.0L TSI, Renault-Nissan – 0.9 TCe benzinemotoren, een bewijs dat de ontwikkeling van de markt voor zuinige, dynamische benzinemotoren groeit. Veel andere fabrikanten introduceren ook hun nieuwe motoren met een cilinderinhoud van ~ 1l.
BMW 550d 3.0L TRI-TURBOBMW 550d 3.0L TRI-TURBO
Het probleem van motoren met een kleine cilinderinhoud. De praktijk.
Welke mening je moet geloven is aan jou, maar toch verbruikte in 2016 de Volvo S90 diesel met een 4-cilinder 2.0 D4-motor meer brandstof dan de Audi A4 3.0 TDI-zescilindermotor.
Het belangrijkste doel van het introduceren van kleine en relatief krachtige motoren was om het brandstofverbruik en de vervuiling te minimaliseren en toch voldoende vermogen te behouden. En inderdaad, de cijfers in de motortestlaboratoria (onder ideale omstandigheden) waren veel belovend, als er geen rekening werd gehouden met de betrouwbaarheid op de lange termijn van zwaarbelaste auto’s met kleine motoren.
De laboratoriumtestnorm voor motoren – NEDC (New European Driving Cycle) werd ontwikkeld in 1980. Helaas verschillen de resultaten van uitgevoerde laboratoriumtests vaak van de test onder reële omstandigheden: het inmiddels beroemde Dieselgate- schandaal heft als inspiratie gediend voor de WLTP (Worldwide Harmonized Light Vehicle Test Procedure). Een nieuwe norm voor emissies van auto’s en brandstofverbruik, die in 2017 van kracht werd. Welke resultaten kwamen hier uit?
veel motoren halen significant slechtere resultaten op brandstofverbruik en vervuiling dan de “laboratorium” -standaard in tests onder de nieuwe WLTP-norm.
De slechtste CO2-resultaten (kooldioxide) vergeleken met de gerapporteerde resultaten werden behaald door kleine motoren, die in reële omstandigheden veel zwaarder worden belast dan motoren met een grotere cilinderinhoud die gemakkelijker aan hun taken kunnen voldoen. De hoge temperaturen die tijdens het intensieve verbrandingsproces ontstaan, hebben de vervuilingsresultaten sterk negatief beïnvloed.
kleine motoren, hoewel minder vervuilend en zuinig bij het werken in lichte (ideale) omstandigheden, lijden aan aanzienlijk hogere temperatuur en mechanische belastingen, die de levensduur sterk negatief beïnvloeden.
De gevolgen van de WLTP-norm hebben niet alleen betrekking op kleine motoren: fabrikanten hebben de besturingssoftware van sommige motoren moeten aanpassen aan de nieuwe eisen. Als gevolg hiervan werden de dynamische eigenschappen van de motoren aangetast. Een goed voorbeeld zijn de “late” nieuwe Audi 2.0 / 3.0 TDI-motoren. Er zijn meer voorbeelden.
Limiet motorreductie bereikt. Wat staat je te wachten?
Autofabrikanten, die de cilinderinhoud het afgelopen decennium hebben verkleind op zoek naar een compromis van prestatie en uitstoot, bevinden zich nu op een keerpunt: in praktijktests vallen de kleine motoren door de mand en kwamen hun tekortkomingen aan het licht.
Renault (Nissan), PSA (Citroën, DS Automobiles, Opel, Peugeot, Vauxhall), Volkswagen (Audi, Skoda, Seat) bouwen al enige tijd het gebruik van hun kleinste motoren af en richten zich op het verbeteren van de beproefde grotere diesel- en benzinemotoren. Steeds meer fabrikanten volgen hun voorbeeld – ze hebben dan ook meer dan voldoende ervaring met betrouwbare motoren met grotere cilinderinhoud.Toegegeven, er liggen nog andere uitdagingen: fabrikanten moeten nadenken over het verminderen van kooldioxide (CO2) in grotere motoren, terwijl er al enorme budgetten zijn uitgegeven aan het bouwen en upgraden van energie- en hybride energiecentrales.
“Met de technologieën die we hebben gebruikt om de cilinderinhoud te verminderen, kunnen we niet langer voldoen aan toekomstige emmissie eisen. We hebben de limiet van de mogelijkheden met motorreductie bereikt”, zegt Alain Raposo, hoofd motoren bij Renault-Nissan Group.
Fabrikanten zijn al jaren geforceerd bezig met het voldoen aan de CO2-emissie-eisen van de Europese Unie, door de cilinderinhoud te verminderen en turbo’s toe te voegen om het verloren vermogen te compenseren. Driecilindermotoren van minder dan 1 liter zijn de norm geworden in auto’s uit de Golf-klasse. Sommige Fiat-motoren hebben ondertussen slechts twee cilinders. Al deze minimotoren voldeden net aan de eisen tijdens laboratoriumtests – in onrealistische tests, gebruikmakend van de rollenbank in plaats van wegen en bij buitengewoon gunstige temperaturen en snelheden. Na de WLTP methode hadden ze gewoon geen kans: onder realistische omstandigheden hebben de kleine motoren vanwege de hoge belasting in de praktijk een brandstofverbruik en een uitstootemissie van stikstofoxiden en andere verontreinigende stoffen die de opgave van de fabrikanten tien keer of meer overschreden.
In werkelijkheid waren autofabrikanten, toezichthouders en groepen groene activisten zich terdege bewust van de veel hogere niveaus van koolstofdioxide (CO2) en stikstofoxiden (NOx) uitstoot maar het was niet eenvoudig om deze misstanden op te lossen – zowel enorme geldbelangen als de noodzakelijke rechtszaken belemmerden dit. Ook waren de meetmethoden niet toereikend.
Ons advies bij het kiezen van een cilinderinhoud.
Moderne kleine motoren slijten sneller en hebben minder vermogen, grotere zijn meestal minder zuinig, maar gaan langer mee. Wat te kiezen?
als u een dieselauto koopt (nieuwer dan ~ 2009 b.v.), vermijd dan bij een kilometerstand van >200.000km motoren met een cilinderinhoud van minder dan 2L.
moderne kleine (tot 1.5L) turbobenzinemotoren falen statistisch gezien vaak vanaf een kilometerstand van 100.000 km. Motoren met een inhoud van 1,5-2L – bij een stand van 150.000 tot 200.000 km.
de betrouwbaarheid van Euro6-conforme automotoren is extreem gereduceerd in vergelijking met motoren van oudere generaties. Studies hebben bevestigd dat bij Euro6 dieselmotoren het verversen van olie wordt aanbevolen om de 12.000 tot maximaal 15.000 kilometer. Fabrikanten streven op hun beurt naar verlengen van de olie verversing intervallen om aan de wens van de consument te voldoen, hoewel het andersom zou moeten zijn gezien de hoeveelheid emissie verminderende maatregelen in de moderne motor.
houd er rekening mee dat de prioriteiten van veel autofabrikanten de afgelopen tien jaar drastisch zijn veranderd: van betrouwbaarheid tot koste wat het kost minder vervuiling, vaak van de levensduur van de motor tot de omvang van de garantie. Volgens verschillende bronnen zullen een aantal autofabrikanten waarschijnlijk de inkomsten uit reparaties na garantie opnemen in hun geplande winst uit de verkoop van nieuwe auto’s.
Wilt u overleggen? Bel of mail ons – we zijn altijd bereid om mee te denken!
