Scania új V8-as család: Óriáskamionhoz motoróriás

Személyautókban konokul mániáznak a motorméretek leszorításával („downsizing”), de a tehergépkocsik tervezői nagyon jól tudják, hogy semmivel sem helyettesíthető a lökettérfogat, egy kamiont nem fog elvinni egy bármekkora teljesítményre felhúzott furgonmotor sem. E józan felfogás jegyében hozta ki új, erőteljes V8-as sorozatát a Scania, ahhoz az új teherautó-generációhoz, amely már az alakuló szabályozást veszi figyelembe.
A fő szempont természetesen továbbra is a tüzelőanyag-fogyasztás és a károsanyag-kibocsátás mérséklése, de nem abszolút, hanem relatív értelemben, azaz tonnakilométerre vetítve. Az elv valahogy úgy fogalmazható meg leegyszerűsítően, hogy hadd fogyasszon kissé többet egy jármű, ha másfélszer annyi árut visz el! Skandinávia élen jár a szerelvények hosszúságának és legnagyobb megengedett össztömegének növelésében, ott már megszokott látvány a logisztikai központok között járó óriásszerelvény – magam is vezettem ilyet, impozáns látvány a tükörből figyelni, ahogy keresztülfűzi magát egy körforgalmon.

Turbófeltöltő a hengersorok közötti, rezgésmentes térben

Svédországban 1972 óta közlekedhetnek külön útvonalengedély nélkül 24 méteres szerelvények, de ma már 25,25 méteres, 64 tonna össztömegűek is. Idén jön ki az új szabályozás, amely 74 tonnát enged meg bizonyos utakon. Finnországban már ma is közlekedhet 76 tonnás jármű, ha megfelel bizonyos követelményeknek (tengelyek száma, út besorolása, teljesítménydotáció). A Scania felmérése szerint világszerte is növekszik az igény a nagyobb szerelvények iránt. Az Európai Unió egyelőre tartja magát a 16,5 méteres, negyven tonnás vontató-félpótkocsi kombinációhoz, de azért már terveznek változtatást.
A Scania saját logisztikai cége, a Transport Laboratory évek óta fuvaroz 31,5 méteres járművekkel (V8-as vontató, két félpótkocsi, összesen tíz tengelyen), nagyon jó eredményekkel: a tüzelőanyag-fogyasztás harminc százalékkal csökkent két külön szerelvényhez képest, ekkora javulást nem lehetett volna más módon elérni. Az új motorok nagy nyomatékát kihasználva 2,35:1-es áttételű hátsó hidat vezettek be tavaly, amely kiválóan megfelel a Scania új generációs V8-asához is.

Kívülről nem látni, hogy mekkora erőmű van a fülke alatt: a teljesítmény 730 lóerő is lehet

Nagyobb motor, nagyobb hatékonyság
A Scania most bemutatott 520, 580, 650, illetve 730 lóerős V8-as motorjai 7–10 százalékkal csökkenthetik a tüzelőanyag-fogyasztást és a károsanyag-kibocsátást olyan üzemeltetőknél, akik járművei nagyobb össztömeggel, átlagsebességgel vagy mindkettővel közlekednek. Közös műszaki jellemzőjük a fejlett műszaki megoldásokkal csökkentett tömeg, valamint javítási és karbantartási költség, illetve a megnövelt rendelkezésre állás.
Mióta, ötven esztendővel ezelőtt, a Scania kihozta első V8-asát, ez a család számít a legigényesebb vevők kedvencének. Azóta más márkák is beléptek ebbe a szegmensbe, de nem tudták megrendíteni a nagy eredeti pozícióját, majd az Euro VI károsanyag-kibocsátási norma életbe lépésével eltűnt a többi V8-as a piacról. A Scania V8-asának új generációja pedig még egy nagyot lép feljebb.

A hengersorok kipufogó-gyűjtőcsöve kettős beömléssel fújja meg a turbinát

Műszaki alapok
A konstrukció alapja a Scania moduláris, 16,4 literes platformja – az új motornemzedék blokkja és alapvető elrendezése megegyezik a típuselődével, de itt már jóformán vége is a hasonlóságnak. A legjelentősebb újdonság, hogy a hengersorok kipufogó-gyűjtőcsöve külön-külön vezet fel a turbófeltöltőhöz, amelynek turbinakerekére így két irányból ömlik a gáz. A rendszer neve Rotated Twin Scroll FGT, azaz kettős megfúvású, fix geometriájú turbófeltöltő. A motorok közül három (a 730 lóerős kivételével) kipufogógázát csak szelektív katalitikus redukcióval (SCR) kezelik, amivel a változó geometriájú feltöltőnél robusztusabb, megbízhatóbb és könnyebb, fix geometriájú turbó jár együtt. Ezt közvetlenül a motorblokkra szerelik, a hengersorok közé, stabil és rezgésmentes környezetbe.

Igény szerint működő segédberendezések mérséklik a tüzelőanyag-fogyasztást

Alaposan átdolgozták a szívó- és befecskendezőrendszert is. A szívócsatornák egyenesebbek, a gázolajat pedig kétdugattyús, extra nagy nyomású Scania XPI szivattyú szállítja egyetlen közös nyomócsőbe, amelynek hosszabb leágazásai karbantartáskor jobban hozzáférhetők. A maximális befecskendezési nyomást 1800 barra csökkentették, ezt a „csak SCR”-technológia követelte meg, ugyanakkor nőtt a sűrítési arány és a maximális égési nyomás, az utóbbi eléri a 210 bart.

Régi, de milliószorosan bevált megoldás: különálló hengerfejek, OHV-vezérlés

A hengerfej, a dugattyú, a dugattyúcsapszeg, a forgattyúház és a főtengely, illetve annak csapágyai a Scania moduláris motorcsaládjának megfelelő alkatrészeivel együtt változtak meg, így továbbra is csereszabatosak azokkal. A módosítások hatására javult a tömítettség és csökkent a belső súrlódás.
„Finomításaink és tökéletesítéseink hatására kisebb a beépítési helyigény, és olyan eredményeket értünk el, amelyek meghaladják saját várakozásainkat is. Az egész a hardver és a szoftver harmonikus összehangolásán múlik. És szívdobogtató, hogy visszajött a klasszikus V8-as hang. Nem lett erősebb, de pontosan úgy szól, ahogy kell!” – mondta Roger Olsson, a Scania V8 főmérnöke.

Valamennyi szelepfedélen V8-as felirat utal a motoróriás különlegességére

Fejlett feltöltés
Viszonylag kis teljesítményű, de nagy összlökettérfogatú motorok kipufogógáz-kezelése problematikus lehet, mert a veszteséghőhöz képest túl sok levegőt pumpál át magán a motor. A Scania mérnökei egyszerű és elegáns megoldást találtak erre, az 520 lóerős kivitelben olyan vezérműtengelyt alkalmazva, amilyet az amerikai Ralph Miller talált fel az ötvenes években. A speciális bütyökprofil egy kicsit tovább tartja nyitva a szívószelepeket a sűrítési ütem elején, ezáltal kevesebb levegőt kap a motor, és nő a működési hőmérséklet, ami az SCR-rendszer javára válik. Olsson főmérnök szerint „mechanikai szempontból ugyanolyan a hatás, mintha egy literrel csökkentettük volna az összlökettérfogatot. A Miller-ciklus csodát tesz a károsanyag-kibocsátással és a tüzelőanyag-fogyasztással, egyetlen hátránya a nyomaték valamivel lassúbb felépülése alapjáratról. A valóságban alig venni ezt észre, sőt, inkább az érződik, hogy micsoda nagyszerű motor ez a harminctonnás és annál nagyobb össztömegű, távolsági fuvarozást végző tehergépkocsiknak, ahol a saját tömeg nem fontos szempont. Hegyes vidéken, nagy átlagsebességnél, nagy terhelés esetén az 520-as motorunk egyszerre takarékpersely és erőmű.”

A kipufogónyílás azért sejteti, hogy a tehergépkocsi-motorok királyával van dolgunk

Hatékony emissziószabályozás
Mind a négy új motorváltozat teljes kipufogógáz-utánkezelő rendszerét – oxidációs katalizátor, AdBlue-elegyítő, két rövid, az ellennyomást aszimmetrikus falelrendezéssel csökkentő részecskeszűrő, három párhuzamos SCR-katalizátor és három ammónia-utóoxidációs katalizátor – a kompakt hangtompítóba integrálták. A komplett egység mégis csupán 630 milliméter széles, vagyis nem foglal el értékes helyet például a tüzelőanyag-tartálytól.
„A mi megoldásunknak számos előnye van” – fejtegette Olsson. „Nyilvánvaló különbség, hogy kevesebb és könnyebb szerkezeti elemre van szükség, nem kell annyi paramétert figyelembe venni, ezáltal tovább csökkenthettük a tüzelőanyag-fogyasztást. A fix geometriájú turbófeltöltő pedig mérsékli a gázcsere-veszteségeket a korábbi változó geometriájúhoz képest.”

Immár az oldalablakok alatt is fémesen csillogó díszcsíkot viselnek a V8-as modellek

Okos alkatrészek
A motor eddig említett belső finomításai két százalékkal járultak hozzá a fogyasztás leszorításához. A fejlesztések során fontos szempont volt továbbá a segédberendezések okozta veszteségek lefaragása. A kéthengeres, csendes XPI gázolaj-tápszivattyú könnyebb az eddiginél és kevesebb energiával hajtható. Hidegindítás után a sűrű olaj nem megy át az olajhűtőn, csak az üzemi hőmérséklet elérése után, amikor már hígfolyósabb. Szállítási mennyiségét egy olajsugár nyomására érzékeny szenzorral szabályozzák. Fejlett termosztátjával és változó szállítású hűtőfolyadék-szivattyújával a motor több Celsius-fokkal nagyobb hőmérsékleten járatható az eddiginél, a túlmelegedés veszélye nélkül. Ezáltal csökken a belső súrlódás. A sűrített levegő kompresszorát a motor hátsó végére szerelik, a lendkerék fölé, ahol egyszerűbb a hajtása. Természetesen ez is szükség szerint működik, további félszázaléknyi gázolajat takarítva meg.

Emelkedő? Sok-sok tonna? A Scania V8-asokkal egyik sem probléma

Vegyes technika
A motorsorozat csúcsán álló 730 lóerős, 3500 newtonméter nyomatékú erőműben viszont megtartottak néhány műszaki megoldást az elődgenerációból. Ez is megkapta az újonnan kifejlesztett kipufogógáz-utánkezelő rendszert és ennek is lekapcsolható a hűtőfolyadék-szivattyúja, viszont megtartották a változó geometriájú turbófeltöltőt, a kipufogógáz-visszavezetést (EGR-rendszer) és a korábbi befecskendezőrendszert, néhány segédberendezéssel együtt. „Erre azért volt szükség, mert egy ilyen nagy motor szélsőségesen változó körülmények között dolgozik, néha hatvan tonnát vagy még többet mozgat, visszafelé meg esetleg üresen megy. Az effajta járművek üzemeltetői kevésbé érzékenyek apró fogyasztáskülönbségekre, de azért az új 730 e tekintetben is 5,5 százalékkal javult” – magyarázta Olsson.
Ekkora teljesítményű motorokat nem sokan kínálnak, és a viszonylag szűk választékból hagyományaival, hosszú sikersorozatával és megalapozott jó hírével is kiemelkedik a Scania bivalyerős V8-asa. Mostani megújulását követően kétség sem fér hozzá, hogy tovább folytatódik a történet – különösen, ha csakugyan szélesebb körben elterjedhetnek a mainál nagyobb méretű és össztömegű szerelvények.