Volvo представляет грузовик с улучшенными поршнями, большей экономичностью и более высокой производительностью

Автор: Дмитрий Ковалев
Фото: © A. Krivonosov

Volvo представляет грузовик с инновационными поршнями

Новый VNL предлагается в шести различных конфигурациях кабины, четырех уровнях отделки как внешнего, так и внутреннего дизайна, и с тремя версиями двигателя D13 рядного шестеренчатого типа с максимальным крутящим моментом 2507 Нм.

Начиная с внутренней части 13-литрового двигателя, Volvo оптимизировала дизайн волнистой головки поршня, впервые представленный в 2016 году. Инженеры компании использовали вычислительную динамику жидкости для моделирования процесса сгорания внутри камеры. Таким образом, они обнаружили недостаток традиционных головок поршней: когда топливо распыляется сверху центра камеры сгорания к стенкам цилиндра, фронты пламени распространяются к стенкам, прежде чем сходиться, оставляя колонну неиспользованного кислорода в центре камеры.

Чтобы противостоять этому, головки поршней D13 изготавливаются с ребрами, расположенными радиально. Форсунки направлены так, чтобы распылять топливо во впадинах между ними, создавая фронты пламени, которые движутся к стенке цилиндра, а затем обратно к середине. Оригинальный дизайн волнистого поршня имел шесть сегментов, но обновленная версия имеет семь. Добавление еще одного сегмента в дизайн волны потребовало дополнительной форсунки в топливной рампе. Разделение общего выхода топлива из форсунки на меньшие дозы означает меньшие управляющие иглы. Оба эти улучшения не только повышают топливную экономичность на 2%, но и сокращают выбросы сажи наполовину. Перепроектируя поршни, Volvo также выбрала поршни с более низким профилем. Это позволяет использовать более длинный шатун без необходимости увеличивать высоту блока. Более длинный шатун держится ближе к параллели с направлением поршня, что снижает боковую нагрузку на стенки цилиндра. Снижение этой нагрузки минимизирует трение.

Турбина на D13 также меньше, чем обычно используется на двигателе такого размера. Предыдущие двигатели достигали максимального крутящего момента между 1300 и 1500 об/мин. Этот двигатель начинает вырабатывать пиковый крутящий момент на 1050 об/мин и поддерживает его до 1500 об/мин.

Но особенно привлекает внимание то, что происходит после турбинной секции турбины. D13 использует турбокомпаунд для восстановления энергии, обычно теряемой через выхлопную трубу. Эта технология восходит ко временам Второй мировой войны в авиации и с тех пор использовалась время от времени с переменным успехом. Компаундер — это дополнительная турбина, расположенная после турбины турбокомпрессора. Вращаемая выхлопными газами, она механически соединена с коленчатым валом через шестерни, возвращая энергию.