Der 125 kW/170 PS und 400 Newtonmeter starke 2.0 CDTI ersetzt den 120 kW/163 PS im Insignia und den 121 kW/165 PS starken Diesel im Zafira Tourer, die beide 380 Newtonmeter leisteten. Trotz Erfüllung der überaus strengen Euro-6-Abgasnorm bringt das neue Kraftpaket knapp vier Prozent mehr Power und legt im Drehmoment gar um 14 Prozent zu. Gleichzeitig konnten Verbrauch und Emissionen gesenkt werden. Abgesehen von der deutlichen Erhöhung von Kraft und Effizienz punktet der Selbstzünder ebenso mit seiner beeindruckenden Laufkultur – die Sound-Ingenieure haben ganze Arbeit geleistet und sowohl das Geräuschniveau als auch die Motorvibrationen drastisch reduziert.
„Dieser hochentwickelte Motor ist der perfekte Partner für unsere Top-Modelle Insignia und Zafira Tourer“ sagt Opel-Entwicklungschef Michael Ableson. „Mit seiner Sparsamkeit, Laufkultur, Kraftentfaltung und dem resultierenden Fahrspaß reiht sich der neue 2.0 CDTI ganz oben im Segment der Dieselmotoren ein. Der Selbstzünder erfüllt bereits heute die künftige Euro-6-Norm und erhöht die Attraktivität unseres Diesel-Portfolios ungemein.“
Der neue, ab 2015 erhältliche 2.0 CDTI leitet eine neue Generation von großen Dieselmotoren ein, 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, Kraftstoffkosten und Emissionen runter
Möglichst viel Energie aus möglichst wenig Kraftstoff zu generieren, das ist der Schlüssel zu Leistung und Sparsamkeit. Mit seiner spezifischen Literleistung von 63 kW/85 PS rangiert der 2.0 CDTI auf einem Niveau mit dem unlängst präsentierten 1.6 CDTI und bietet wie dieser hohen Fahrspaß bei niedrigen Kosten. Das beeindruckende Drehmoment von 400 Newtonmetern liegt im Drehzahlbereich zwischen 1.750 und 2.500 min-1 an, während die Höchstleistung von 125 kW/170 PS bei 3.750 min-1 erreicht wird.
Die drastische Erhöhung der Effizienz erreichen die Motoren-Konstrukteure durch neu gestaltete Brennräume, optimierte Einlasskanäle und ein völlig neues Einspritzsystem, das mit einem maximalen Druck von 2.000 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. Diese Maßnahmen verbessern nicht nur die Effizienz des Motors, von der optimierten Verbrennung profitiert auch die Laufkultur.
Der Turbolader ist mit einer variablen Turbinengeometrie (VTG) ausgerüstet, die erstmals nicht durch einen Vakuumaktuator, sondern durch einen elektronisch angesteuerten Aktuator reguliert wird. Dadurch erreichten die Konstrukteure ein um 20 Prozent schnelleres Ansprechverhalten. Das außergewöhnlich kompakte System aus Turbolader und Ladeluftkühler minimiert das Luftvolumen zwischen Turbolader und Motor, wodurch der Druckaufbau besonders schnell gelingt. Zur Steigerung der Lebensdauer erhielt der Turbolader eine Wasserkühlung, ein separater Ölfilter schützt die Lager zusätzlich vor frühzeitigem Verschleiß.
Zur Steigerung der Effizienz sind der Turbolader und die Abgasrückführung als Einheit ausgeführt. Das Kernstück des Abgasrückführungsmoduls ist ein Edelstahl-Kühlsystem, das einen Wirkungsgrad von knapp 90 Prozent erreicht. Ein integriertes und ebenfalls wassergekühltes Bypass-Ventil minimiert Druckverluste, seine Regelung mit geschlossener Rückführung entschärft den Stickstoff/Partikel-Zielkonflikt (NOx-PM Trade-Off) bei dynamischen Fahrzyklen und verbessert gleichzeitig das Management der Kohlenwasserstoff- und der Kohlenmonoxid-Emission.
Neuer 2.0 CDTI: So laufruhig wie eine Turbine
Die konsequente Minimierung der Motorengeräusche und Vibrationen stand 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. So erhält der Aluminium-Zylinderkopf einen entkoppelten Ventildeckel aus Kunststoff, dessen Befestigungspunkte und Dichtung zudem isoliert montiert sind – allein dadurch erreichen die Konstrukteure eine beträchtliche Senkung des Geräuschniveaus. Auch der Ansaugkrümmer konnte weiter optimiert werden und besitzt nun eine Ummantelung aus geräuschdämpfendem Material.
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. Ein Schrägzahnrad auf der Kurbelwelle treibt eine Ausgleichswelle an, die wiederum mit der zweiten Ausgleichswelle verzahnt ist. Die exakte Steuerung des Scherengetriebes garantiert ein sanftes, geräuscharmes Ineinandergreifen der Zahnräder und der Verzicht auf eine Antriebskette verhindert potenzielle Rasselgeräusche. Nach umfangreichen Auswertungen entschlossen sich die Konstrukteure für die Verwendung von Gleitlagern anstelle von Rollenlagern – dadurch reduzieren sich 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 reduzieren sich Vibrations- und Geräuschniveau zusätzlich.
Die Eindämmung von Geräuschen erfolgt 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.
Der Lohn für die mühevolle Detailarbeit ist, 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)
Dank des BlueInjection-SCR-Systems sind die Abgase des neuen 2,0-Liter-Diesels so sauber wie bei einem Benzinmotor – dadurch erreicht der 2.0 CDTI die strenge Euro-6-Abgasnorm.
BlueInjection von Opel ist ein Abgasnachbehandlungssystem, das das Stickstoffoxid (NOx) aus dem Abgas entfernt. Kleine Dosen von AdBlue® – einer Flüssigkeit aus Wasser und Harnstoff – werden dem Abgas nach dem Durchströmen des Partikelfilters und vor dem SCR-Katalysator zugeführt. Der dadurch entstehende Ammoniak (NH3) wird vom SRC-Katalysator absorbiert. Das Stickstoffoxid im Abgas wird dann durch den Ammoniak selektiv zu harmlosem Stickstoff und Wasserdampf reduziert.
Die AdBlue-Lösung – erhältlich an Tankstellen und beim Opel-Händler – wird in einen Tank gefüllt, dessen Öffnung sich direkt neben dem Diesel-Tankverschluss befindet.
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