Der neue 2.0 CDTI mit 125 kW feiert seine Premiere im Insignia und Zafira Tourer.
GM
125 kW Leistung und 400 Nm Drehmoment: Für Opel erfüllt der neue 2.0 CDTI alle wichtigen Ansprüche an einen modernen Diesel. Sein Debut feiert der neue Dieselmotor im Insignia und Zafira Tourer auf der Mondial de l'Automobil 2014 in Paris.
Der 125 kW und 400 Nm starke 2.0 CDTI ersetzt den 120-kW-Dieselmotor im Insignia und den 121 kW starken Diesel im Zafira Tourer, die beide 380 Nm entwickeln. Der neue Diesel erfüllt die Euro-6-Abgasnorm, entwickelt knapp vier Prozent mehr Leistung und legt im Drehmoment um 14 Prozent zu. Gleichzeitig konnten Verbrauch und Emissionen gesenkt werden. Opel präsentiert den neuen Diesel auf der Mondial de l'Automobil 2014 in Paris (4. bis 19. Oktober).
Der ab 2015 erhältliche 2.0 CDTI soll eine neue Generation von großen Dieselmotoren einleiten, die - unterstützt von einem Team aus Nordamerika - von Ingenieuren in Turin und Rüsselsheim entwickelt werden. Die Fertigung erfolgt im Opel-Motoren-Werk Kaiserslautern.
Literleistung rauf, verbrauch und Emissionen runter
Mit seiner spezifischen Literleistung von 63 kW rangiert der 2.0 CDTI laut Rüsselsheimer Hersteller auf einem Niveau mit dem unlängst präsentierten 1.6 CDTI. Das Drehmoment von 400 Nm liegt in einem Drehzahlbereich zwischen 1750 und 2500/min an, während die Höchstleistung von 125 kW bei 3750/min erreicht wird, nennen die Motorenkonstrukteure Zahlen.
Die Erhöhung der Effizienz erreichen die Ingenieure durch neu gestaltete Brennräume, optimierte Einlasskanäle und ein neues Einspritzsystem, das mit einem maximalen Druck von 2000 bar operiert und bis zu zehn Mal pro Verbrennungszyklus einspritzt. Allein für die Optimierung des Brennraums wurden 80 Simulationen virtuell am Computer erstellt, bevor die besten Entwürfe in die reale Weiterentwicklung gingen, heißt es aus Rüsselsheim. Diese Maßnahmen sollen nicht nur die Effizienz des Motors verbessern, von der optimierten Verbrennung soll auch die Laufkultur profitieren.
Der Turbolader ist mit einer variablen Turbinengeometrie (VTG) ausgerüstet, die erstmals nicht durch einen Vakuumaktuator, sondern durch einen elektronisch angesteuerten Aktuator reguliert wird, wie die Experten erläutern. Dadurch erreichten die Konstrukteure ein um 20 Prozent schnelleres Ansprechverhalten. Das kompakte System aus Turbolader und Ladeluftkühler minimiere das Luftvolumen zwischen Turbolader und Motor, wodurch der Druckaufbau besonders schnell gelinge. Zur Steigerung der Lebensdauer habe der Turbolader eine Wasserkühlung bekommen, ein separater Ölfilter schütze die Lager zusätzlich vor frühzeitigem Verschleiß.
Zur Steigerung der Effizienz sind der Turbolader und die Abgasrückführung als Einheit ausgeführt, erklären die Entwickler. Das Kernstück des Abgasrückführungsmoduls sei ein Edelstahl-Kühlsystem, das einen Wirkungsgrad von knapp 90 Prozent erreiche. Ein integriertes und ebenfalls wassergekühltes Bypass-Ventil minimiere Druckverluste, seine Regelung mit geschlossener Rückführung entschärfe den Stickstoff/Partikel-Zielkonflikt (NOx-PM Trade-Off) bei dynamischen Fahrzyklen und verbessere gleichzeitig das Management der Kohlenwasserstoff- und der Kohlenmonoxid-Emission.
Motorengeräusche und Vibrationen
Die Minimierung der Motorengeräusche und Vibrationen stand Angaben zufolge bei der Entwicklung - neben der Effizienz-Steigerung - des neuen 2.0 CDTI ganz weit oben im Lastenheft. Bevor die ersten Test-Motoren gebaut wurden, mussten alle Komponenten mehrere virtuelle Akustik-Tests durchlaufen.
Die Verbesserungen am Aufbau des Motors betreffen vor allem die beiden geräuschintensiven Bereiche am oberen und unteren Ende des Triebwerks, verraten die Motorenentwickler. So erhalte der Aluminium-Zylinderkopf einen entkoppelten Ventildeckel aus Kunststoff, dessen Befestigungspunkte und Dichtung zudem isoliert montiert seien. Allein dadurch werde eine beträchtliche Senkung des Geräuschniveaus erreicht. Auch der Ansaugkrümmer wurde weiter optimiert und besitzt nun eine Ummantelung aus geräuschdämpfendem Material, heißt es aus Rüsselsheim.
Im unteren Bereich des Motors kommt ein neues Ausgleichswellengetriebe aus Aluminium-Druckguss zum Einsatz. Es verfügt über zwei gegenläufig rotierende Wellen, die bis zu 83 Prozent der sekundären Motorvibrationen eliminieren, erläutern die Entwickler. Ein Schrägzahnrad auf der Kurbelwelle treibe eine Ausgleichswelle an, die wiederum mit der zweiten Ausgleichswelle verzahnt sei. Die exakte Steuerung des Scherengetriebes garantiere ein sanftes, geräuscharmes Ineinandergreifen der Zahnräder und der Verzicht auf eine Antriebskette verhindere potenzielle Rasselgeräusche. Nach umfangreichen Auswertungen entschlossen sich die Konstrukteure für die Verwendung von Gleitlagern anstelle von Rollenlagern - dadurch reduzierten sich, wie die Ingenieure ausführen, nicht nur Geräusche und Vibrationen, sondern auch das Gewicht.
Die zuvor einteilige Ölwanne wird nun durch eine zweiteilige Konstruktion ersetzt, bei der das untere Wannenelement aus Blech am oberen Aluminium-Druckguss-Teil befestigt ist. Durch speziell eingearbeitete Rippen in diesen beiden Teilen sollen sich Vibrations- und Geräuschniveau zusätzlich reduzieren.
Die Eindämmung von Geräuschen erfolge auch durch die Optimierung der Diesel-Einspritzung, durch akustisch günstig platzierte Rippen am gusseisernen Motorblock, durch die jeweils einzeln ausgewuchteten Schaufelräder des Turboladers, durch die optimierte Verzahnung des Steuerriemens und durch die entkoppelten Befestigungspunkte seiner Verkleidung.
Resultat ist, wie die Experten betonen, dass der neue 2.0 CDTI in jedem Drehzahlbereich weniger Geräusche als sein Vorgänger emittiert und im Leerlauf sogar um fünf Dezibel leiser ist.
Saubere Abgase durch selektive katalytische Reduktion (SCR)
Mithilfe des Blue-Injection-SCR-Systems haben die Entwickler Angaben zufolge erreicht, dass die Abgase des neuen 2,0-l-Diesels so sauber wie bei einem Ottomotor sind - dadurch erreiche der 2.0 CDTI die Euro-6-Abgasnorm.