ŠKODA AUTO VYSOKÁ ŠKOLA, O.P.S.
Studijní program: B6208 Ekonomika a management Studijní obor: 6208R088 Podniková ekonomika a management provozu
Všeobecné zhodnocení automobilového agregátu 1,2 HTP
Josef STANĚK
Vedoucí práce: Ing. Josef Bradáč, Ph.D.
Tento list vyjměte a nahraďte zadáním bakalářské práce
Prohlašuji,
že
jsem
bakalářskou
práci
vypracoval
(a)
samostatně
s použitím uvedené literatury pod odborným vedením vedoucího práce. Prohlašuji, že citace použitých pramenů je úplná a v práci jsem neporušil (a) autorská práva (ve smyslu zákona č. 121/2000 Sb., o právu autorském a o právech souvisejících s právem autorským).
V Mladé Boleslavi dne .........
3
Děkuji panu Ing. Josefu Bradáčovi, Ph.D. za odborné vedení bakalářské práce, poskytování rad a informačních podkladů.
4
Obsah ŠKODA AUTO VYSOKÁ ŠKOLA, O.P.S. ............................................................... 1 Seznam použitých zkratek a symbolů .................................................................... 7 Úvod ....................................................................................................................... 8 1. Historický vznik spalovacích motorů ................................................................ 9 1.1
Pístový spalovací motor ............................................................................ 9
2. Palivo ............................................................................................................. 10 3. Rozdělení motoru .......................................................................................... 11 3.1
Rozdělení podle konstrukce .................................................................... 11
3.1.1
Pístový spalovací motor ....................................................................... 11
3.1.2
Wankelův motor ................................................................................... 14
3.1.3
Elektromotor......................................................................................... 16
3.2
Rozdělení podle paliva ............................................................................ 17
3.2.1
Paliva pro zážehové motory ................................................................. 18
3.2.2
Paliva pro vznětové motory .................................................................. 18
3.2.3
Termochemie – směs paliva a vzduchu ............................................... 18
3.3
Funkce .................................................................................................... 19
3.3.1
Čtyřdobý motor .................................................................................... 19
3.3.2
Dvoudobý motor ................................................................................... 20
4. Výroba motorů ve firmě ŠKODA AUTO a.s. .................................................. 21 4.1
Charakteristika motorů v zástavbách EA 111 a EA 211 .......................... 21
4.2
Porovnání zástavy EA 211 oproti zástavbě EA111 ................................. 22
4.3
Konstrukční rozdíly zástaveb .................................................................. 23
4.3.1 4. 4
MQB úprava pro zástavbu EA 211 ....................................................... 25 Motor v zástavbě EA 111 ........................................................................ 26
4.4.1
Tříválcové motory HTP o objemu 1.2 l ................................................. 27
4.4.2
Výroba motoru HTP 1,2 litru................................................................ 29
4.5
Další využití motorů ................................................................................. 32
5. Přechod z motoru 1,2 HTP na motor 1,0 MPI ................................................ 33 5.2
Konstrukce motoru 1,0 l MPI 44 a 55 kW ................................................ 33
5.1
Výhody motoru 1,0 l MPI ......................................................................... 34 5
6. Rozdíly mezi motory 1,2 HTP a 1,0 MPI ....................................................... 35 6.1
Závěrečné zhodnocení ............................................................................ 38
Závěr .................................................................................................................... 41 Seznam literatury ................................................................................................. 42 Seznam obrázků a tabulek ................................................................................... 44
6
Seznam použitých zkratek a symbolů ČR
Česká republika
EU
Evropská unie
HTP
High Torque Performance
MPI
Multi Point Injection
a.s.
akciová společnost
tzv.
tak zvaný
obr.
obrázek
OHC
Over Head Camshaft
OHV
Over Head Valve
LPG
Liquefied Petroleum Gas
EA
Interní označení motorů ve Škoda Auto a.s.
MQB
ModularerQuerBaukasten
VW
Volkswagen
NS
nákladové středisko
ks
kus
cm3
centimetr krychlový
mm
milimetr
kW
kilowat
min-1
otáčky za minutu
7
Úvod Práce se týká všeobecného zhodnocení tříválcového motoru HTP, který je koncernem Volkswagen vmontováván do automobilů nižších tříd. Pro správné popsání motoru je v práci vysvětlen vývoj motorů a paliv od úplných začátků vývoje motorů. Práce obsahuje výrobní postup motoru HTP ve společnosti Škoda Auto a.s., jsou zde vysvětleny pracovní a montážní postupy, které probíhají v závodě společnosti. Bakalářská práce se snaží vyzdvihnout přednosti a nedostatky motoru, který společnost vyrábí více než 13 let a jedná se tedy o jeden z nejprodávanějších motorů společnosti Škoda Auto a.s., montovaný nejen pro potřebu společnosti, ale i do dalších modelů vozů nižších tříd v rámci koncernu VW. Motor je v mnohých ohledech kritizován či odsuzován, jen málo konečných spotřebitelů dokáže tento motor ohodnotit kladně či jej vychválit. Práce vysvětluje, v jakých ohledech tento motor nad jinými motory dominuje, nebo v čem je srovnatelný. Snahou bakalářské práce je podat vysvětlení, proč tento motor dokázal v rámci společnosti dominovat dlouhých 13 let. Součástí práce je detailní popis montážního procesu při výrobě ve firmě Škoda Auto a.s. V praktické části je popsán vývoj motorů, paliv a různých motorových komponentů, které se postupem času vyvinuly v precizně pracující části automobilů. V teoretické části se práce snaží popsat rozdíl mezi motorem HTP 1,2 litru a motorem 1,0 MPI, který tříválcový 1,2 litrový motor HTP v koncernu nahrazuje. Informace k vypracování bakalářské práce byly čerpány v rámci praktikantského pobytu s využitím odborných postupů činností a školících materiálů společnosti. V neposlední řadě bylo využíváno konzultací jak s vedoucím bakalářské práce, tak s pracovníky společnosti Škoda Auto a.s.
8
1.
Historický vznik spalovacích motorů
Hlavní objevy a vynálezy se zrodily počátkem průmyslové revoluce v 19. století. První počátky parního stroje pochází z Anglie, která se zasloužila také o prvenství v železniční dopravě. Upřednostňování železniční dopravy mělo za následek pomalý vývoj silniční dopravy, který byl umocněn v 70. letech 19. století hospodářskou krizí. Teprve po jejím útlumu znovu nastaly dobré výhlídky pro rozvoj vědy a techniky.
1.1
Pístový spalovací motor
Mezi první pohonné mechanické jednotky se řadil parní motor. Parní stroj je dvoudobý a dvojčinný, přičemž dochází k přeměně tepelné energie na energii mechanickou. Tento proces probíhá mimo spalovací prostor válce. Ve válci motoru probíhá jen expanze (vznícení směsi) a výfuk. Od pístového spalovacího motoru se čekala vyšší účinnost. Jako hlavní otázkou u spalovacího motoru bylo použití vhodného nosiče tepelné energie (paliva). Jako další problém u spalovacích motorů bylo, jak upravit pracovní oběh tepelného stroje, který probíhal právě v pracovním prostoru – ve válci.
V roce 1887 firma Otto Langer na světové výstavě v Paříži představila ležatý čtyřdobý spalovací motor na svítiplyn. Představení spalovacího motoru mělo za následek definitivní nahrazení parního motoru. Tato pohonná jednotka byla stabilní jednoválcový čtyřtaktní motor na kapalné palivo, kde zařízení na přípravu směsi (benzínových par se vzduchem) mělo větší konstrukci než samotný motor.
9
2.
Palivo
V 17. století zkoumali francouzští fyzici využití střelného prachu, avšak tento typ paliva se osvědčil jako nevhodný. Potvrdila se sice teorie spalování ve válci, ale výsledky nebyly v praxi použitelné. Motor na střelný prach se pojmenoval „výbušný motor“ a dále jako alternativní pohonná jednotka nebyl využíván. Lepší náhradou za střelný prach byl svítiplyn. Roku 1791 John Barber získal britský patent na plynovou spalovací turbínu, roku 1799 Philippe Lebon získal francouzský patent na dvoudobý motor s elektrickým zapalováním, spalující svítiplyn vyráběný suchou destilací dřeva. Nejdůležitějším mezníkem vývoje paliva bylo použití kapalného paliva, které má ze všech druhů paliv tu největší hustotu (koncentraci) energie. V 19. století britský fyzik a chemik Michael Faraday definoval proces destilace ropy a její přeměnu na tzv. benzín, naftu, petrolej,…
10
3.
Rozdělení motoru
Spalovací motory se mohou rozdělit do 3 kategorii podle: - Konstrukce - Paliva - Funkce
3.1
Rozdělení podle konstrukce
Pístové
spalovací
motory
jsou
dominantními
pohonnými
jednotkami
v automobilovém průmyslu. Během vývoje nových automobilů se na trhu objevují stále nové konstrukční řešení motorů, jako nejznámější jsou motory Wankel, elektromotor, spalovací turbína, Stirlingův motor a Ericssonův motor.
3.1.1 Pístový spalovací motor Pístové spalovací motory jsou v automobilech konstruovány jako víceválcové jednotky, které mají nejčastější uspořádání v řadě – řadové motory (obr. 1 typy uspořádání motorů řadový 4válcový motor), vidlicová konstrukce dvou řad válců ve tvaru písmene V (obr. 1 typy uspořádání motorů uspořádání válců do V), dalším typem je konstrukce plochého uspořádání válců takzvané ležaté – boxer (obr. 1 typy uspořádání motorů 2válcový ležatý „boxer“ motor), u dvoudobých motorů se můžeme setkat s uspořádáním dvou rovnoběžných válců se společným spalovacím prostorem – U motory (obr. 1 typy uspořádání motorů uspořádání 2dobého u motoru). Typickým charakterem pro víceválcové motory je větší chod rovnoměrnosti, lze u nich zkvalitnit lepší vyvážení nerovnoměrně se pohybujících hmot – setrvačných sil.
11
Zdroj: Technická univerzita v Liberci, fakulta strojní, katedra vozidel a motorů Prof. Ing. Stanislav Beroun, CSc.:Vozidlové motory Studijní texty k předmětu „Motorová vozidla“ Obr. 1. typy uspořádání motorů
Princip fungování pístového spalovacího motoru Spalovací motor využívá chemickou energii uloženou v palivu (benzin, nafta), kterou převádí spalováním na tepelnou energii a následně na mechanickou práci. Čili píst koná posuvný pohyb ve válci, ojnice pohyb kývavý a kliková hřídel pohyb rotační. Čili posuvný pohyb pístu ve válci je převáděn na rotační pohyb klikové hřídele pomocí ojnice.
Základní části čtyřdobého pístového spalovacího motoru: - hlava válce - skříň motoru (blok) - spodní část motoru (vana)
12
Hlava motoru Může být konstruována společně pro více válců anebo jednotlivě pro každý válec zvlášť. Hlava válce slouží k uzavření spalovacího prostoru motoru. V hlavě jsou umístěny zapalovací svíčky, ventilové pružiny, vodítka ventilů, sedla ventilů, klínky, vahadla nebo hydraulická zdvihátka podle konstrukčního řešení motoru, a dále vstřikovací trysky, sací a výfukové ventily. Při společném provedení hlavy válců je v hlavě umístěna vačková hřídel pro otevírání a zavírání ventilů (jedná se o provedení OHC, máme ještě další povedení a to jsou DOHC, OHV a SV). Hlava válců je konstrukčně propracovaný komponent, ve kterém se odehrává otevírání a zavírání ventilů, chlazení, mazání,… Hlava válců je upevněna k bloku motoru pomocí šroubů utažených předepsaným momentem. Mezi hlavou a blokem se nachází těsnění, díky kterému motor splňuje předepsaný tlak.
Zdroj: Školící materiály Škoda Auto a.s. Obr. 2. hlava motoru
Blok motoru Tvoří nosnou část motoru. Blok se skládá z vložek válců motoru a je tvořen průtokovými kanály pro přívod maziva a chladicí kapaliny. V bloku motoru probíhá pracovní proces pomocí klikového mechanismu. Ve válci se pohybuje píst za pomoci klikové hřídele a ojnice.
13
Zdroj: Školící materiály Škoda Auto a.s. Obr. 3. blok motoru
Spodní část motoru - vana Je připevněna k bloku motoru ze spodu. Je to sběrná část, ve které je nahromaděn mazací olej, který je pomocí olejového čerpadla Dopravován mazacími kanály motoru do ložisek.
Zdroj: Školící materiály Škoda Auto a.s Obr. 4. spodní část motoru - vana
3.1.2 Wankelův motor Spalovací motor Wankel se řadí do skupiny motorů s rotačním pohybem pístu. Píst je trojúhelníkového tvaru se zaoblenými boky a pohybuje se ve směru hodin. Píst má ve svém středu ozubený otvor, který je nasazen na hlavním centrálním
14
kole a současně je uložen na excentru výstupního hřídele. Dutina ve skříni je těsnícími lištami ve vrcholech trojúhelníkového pístu rozdělena na 3 komory, které se s pístem pohybují a pomocí pohybů mění svůj objem. Při chodu motoru se v každé komoře odehrává jedna fáze cyklu chodu motoru. Chod Wanklového motoru se dá přirovnat k chodu tříválcového čtyřdobého motoru.
Motor Wankel byl z mnoha důvodů vychvalován, ale také mnohými kritizován. Hlavními přednostmi motoru byly velké objemové hmotností výkony na rozdíl od pístového spalovacího motoru, menší počet dílů a nižší výrobní náklady. Naproti tomu Wanklův motor měl více záporných vlastností, a to hlavně problémy s těsností pístu v jednotlivých komorách dutiny skříně, nízká životnost těsnících ližin, vysoká spotřeba paliva a horší emisní hodnoty, které byly zapříčiněny nízkým kompresním tlakem. Motor se v automobilovém průmyslu využíval jen zřídka a to v automobilech značky NSU a Mazda. Jelikož motor trojúhelníkového tipu byl nadále nežádoucí, výrobci jej do automobilů přestali montovat.
Zdroj: Technická univerzita v Liberci, fakulta strojní, katedra strojů průmyslové dopravy Prof. Ing. Stanislav Beroun, CSc.:Vozidlové motory Studijní texty k předmětu „Motorová vozidla“ Obr. 5. Wankelův motor
15
3.1.3 Elektromotor Tento pohonný agregát se stal hlavním předmětem vývoje automobilového průmyslu z důvodu nulových emisí. Elektromotor má hodně typů konstrukčních provedení, například do nedávna používaný elektromotor se sériovým buzením, který je napájen z akumulátorových baterií. Předností tohoto konstrukčního typu byla jednoduchá konstrukce a tichý chod. Nevýhody motoru byly omezená životnost baterii, omezená dojezdová vzdálenost, vysoká hmotnost. Další
propracovanější
variantou
elektromotoru
je
stejnosměrný
motor
s permanentními magnety, u kterého rotuje kotva disku - rotor mezi dvěma magnetickými systémy – stator. Tento druh elektromotoru se v automobilech využívá jako rekuperace brzdné energie, kdy elektrické řízení umožňuje připojit motor při brzděni jako generátor a vytváří tak provozní brzdu s dodávkou vyrobené elektrické energie do akumulátoru. U konstrukce tohoto typu nastává problém při převodu proudu do rotoru pomocí uhlíkových kartáčů, pro lepší účinnost rotoru se používají rotory bezkartáčové. Stejnosměrné elektromotory se používají jako pomocné hnací motory u automobilů s hybridním pohonem. Zde je elektromotor zabudován přímo v setrvačníku motoru kde pomáhá snižovat spotřebu. Tento druh pohonu je využíván v automobilech Honda Insight s hybridním pohonem. Zdrojem elektromotoru jsou akumulátorové baterie. Nejstarším provedením jsou klasické akumulátory olověné. Jejich využití je v dnešní době velmi zřídka, baterie mají velkou hmotnost a nízkou výdrž. Vhodnějším zdrojem energie jsou alkalické akumulátory. Tyto akumulátory jsou charakterizovány vyšší pořizovací cenou a výkonnějšími parametry.
16
Zdroj: Technická univerzita v Liberci, fakulta strojní, katedra strojů průmyslové dopravy Prof. Ing. Stanislav Beroun, CSc.:Vozidlové motory Studijní texty k předmětu „Motorová vozidla“ Obr. 6. elektromotor
3.2
Rozdělení podle paliva
Nejpoužívanějšími palivy do pístových spalovacích motorů jsou kapalná uhlovodíková paliva, která se získávají frakční destilací ropy. Palivo se rozděluje na dvě skuliny podle rozmezí destilace: 35 – 200 °C - lehce odpařitelné (benzín) 150 – 360 °C - těžko odpařitelné (nafta) Jako další vhodné kapalné paliva pro pístové spalovací motory se využívají: líh (metanol i etanol) a palivo biologického původu metylester řepkového oleje. Pístové motory také využívají plynná paliva: zemní plyn a rafinerské plyny (LPG) a vodík – pouze ve vývojových provedeních, automobily na vodík ve světě stále ještě nejezdí. Základní požadavky pro motorová paliva: - Vysoká výhřevnost - Schopnost dobrého smísení se vzduchem - Schopnost zážehu – vznícení směsi a celkové vyhoření - Čistota při putování palivovým potrubím
17
- Zachování vlastností při uskladnění a přepravě - Minimální obsah síry
3.2.1 Paliva pro zážehové motory Hlavním požadavkem paliva je schopnost vytvořit zápalnou směs se vzduchem, schopnost snadného zažehnutí směsi pomocí vysokonapěťového výboje ze zapalovací svíčky a odolnost vůči samovznícení mimo spalovacího prostoru v žádoucím okamžiku. Tento jev se nazývá antidetonační odolnost, vyjadřuje se takzvaným
Oktanovým
číslem.
Oktanové
číslo
vyjadřuje
odolnost
proti
samovznícení, skládá se z oktanu a heptanu. Nejčastějším palivem pro zážehové motory je benzín s 95% oktanovým číslem, znamená, že se skládá z 95% z oktanu a 5% z heptanu. Při tvorbě směsi jde o homogenní směs palivových par a vzduchu.
3.2.2 Paliva pro vznětové motory Hlavní požadovanou vlastností na palivu (nafta) pro vznětové motory je schopnost samovznícení v místě spalovacího prostoru. Samovznícení se vyjadřuje v jednotkách cetanového čísla. To vyjadřuje množství cetanu v palivu. Cetanové číslo se u motorové nafty pohybuje v rozsahu 45 – 55. Při tvorbě směsi jde o heterogenní směs palivových kapek (nafty) a vzduchu.
3.2.3 Termochemie – směs paliva a vzduchu Pro správný oxidační proces musí dojít k dokonalému smíchání vzduchu a paliva. Při úplném vyhoření paliva vzniká tzv. - dokonalé spalování. Poměr mezi palivem a vzduchem se nazývá bohatost směsi, vyjadřuje se pomocí součinitele přebytku vzduchu, značí se λ Jestliže nastane: - λ = 1 jedná se o stechiometrické složení (100% bohatost směsi) - λ < 1 směs bohatá (bohatost větší jak 100% - nedostatek vzduchu) - λ > 1 směs chudá (bohatost menší jak 100% - přebytek vzduchu) 18
3.3
Funkce
Pro správně fungující motor je důležité plnění válce směsí paliva a vzduchu a odstranění spalin. K úplnému vyprázdnění a přesnému naplnění válce slouží u čtyřdobého motoru ventily a u dvoudobého šoupátka.
3.3.1 Čtyřdobý motor Motor pracuje ve 4 pracovních cyklech: sání, komprese (stlačení), expanze (výbuch) a výfuk. Celý tento cyklus proběhne při dvojitém otoční klikové hřídele motoru.
1. Sání: do válce je za pomocí otevření sacího ventilu nasávána směs vzduch paliva. 2. Komprese: stlačení směsi do horní části válce 3. Expanze / zapálení: zapalovací svíčka hodí jiskru a směs ve válci se vznítí 4. Výfuk: píst při pohybu nahoru vytlačuje z válce spaliny Velkou výhodou čtyřdobého motoru je jeho správné nasátí a vyfouknutí směsi, klidnější a kultivovanější chod a vyšší spolehlivost. Čtyřdobé motory se proto montovali do většího množství dopravních prostředků.
Zdroj: Technická univerzita v Liberci, fakulta strojní, katedra strojů průmyslové dopravy Prof. Ing. Stanislav Beroun, CSc.:Vozidlové motory Studijní texty k předmětu „Motorová vozidla“ Obr. 7. spalovací cyklus u čtyřtaktního motoru
19
3.3.2 Dvoudobý motor Cyklus probíhá pouze při jednom otočení klikového hřídele motoru 1. Plnění válce: čerstvá náplň, stlačená v klikové skříni, je přepouštěcím kanálem přiváděná do válce (přepouštění řídí horní okraj pístu). 2. Komprese: čerstvé náplň se ve válci stlačí (sání do klikové skříně řídí dolní okraj pístu) na konci komprese je zážeh ve válci. 3. Expanze: na začátku expanze pokračuje hoření směsi ve válci a končí plnění klikové skříně čerstvou náplní (po zakrytí sacího kanálu dolním okrajem pístu je náplň v klikové skříni stlačována) 4. Konec expanze spalin ve válci: horní okraj pístu odkryje výfukový kanál, při dalším pohybu pístu k dolní úvrati píst odkryje přepouštěcí kanál, pro naplnění válce a vytlačí spaliny z kliky skříně.
Zdroj: Technická univerzita v Liberci, fakulta strojní, katedra strojů průmyslové dopravy Prof. Ing. Stanislav Beroun, CSc.:Vozidlové motory Studijní texty k předmětu „Motorová vozidla“ Obr. 8. spalovací cyklus u dvoudobého spalovacího motoru
Jako hlavní nevýhody dvoudobého motoru je nevyužití celého spalovacího prostoru, horší sání a výfuk a jeho kultivovanost. Proto se dvoudobé motory montovaly převážně do motocyklů, kde byly výkonnější a vozidlu dodávaly lepší akcelerace.
20
4.
Výroba motorů ve firmě ŠKODA AUTO a.s.
Výroba motorů ve společnosti Škoda Auto a.s. probíhá ve dvou výrobních halách. V hale M2, kde se vyrábí motory v zástavbě EA 211 – novější generace motorů koncernu Volkswagen a v hale M6, kde se vyrábí motory v zástavbě EA 111 starší generace motorů koncernu Volkswagen do které patří i tříválcové motory HTP – tříválcový motor o objemu 1,2 litru.
4.1
Charakteristika motorů v zástavbách EA 111 a EA 211
Výroba motorů v zástavbě EA 111 začala koncem roku 2010 v Mladé Boleslavi tříválcovým motorem 1,2 litru o výkonu 40 kilowatt hodin a dvou ventilů na válec – tento motor je pod označením HTP – High Torque Performance, ve volném překladu můžeme přeložit jako motor s vysokým krouticím momentem. Motor HTP má naplánovanou výrobu až do roku 2016, kdy definitivně skončí výroba, českými techniky, vyvinutého motoru 1,2 HTP. Tento HTP motor nahradí nový tříválcový motor ze zástavby EA 211 o objemu jednoho litru. Nový litrový motor je ve Škoda Auto a.s. vyráběn od ledna roku 2014. Koncern se snaží inovovat celou svou skupinu motorů ze zástavby EA 111 na zástavbu EA 211, proto se každý motor ze skupiny EA 111 nahrazuje motory EA 211, které jsou mladší výkonnější, lehčí, menší a často i úspornější z hlediska paliva a šetrnější z hlediska ovzduší.
Zástavba motoru EA 111 EA 111 EA 111 EA 111 EA 111 EA 111 EA 111 EA 111
Objem v litrech 1,2 1,2 1,4 1,6 1,2 1,2 1,4 1,4
Výkon v kilowattech 44 51 63 77 63 77 90 132
Počet ventilů na válec 4 4 4 4 2 2 2 2
21
Pohon ventilového ústrojí Řetěz Řetěz Řemen Řetěz Řetěz Řetěz Řetěz Řetěz
Zástavba motoru EA 211 EA 211 EA 211 EA 211 EA 211 EA 211 EA 211 EA 211
Objem v litrech 1,0 1,0 1,2 1,4 1,4 1,4 1,4 1,6
Výkon v kilowattech
Počet ventilů na válec
44 55 66 77 81 92 103 81
4 4 4 4 4 4 4 4
Pohon ventilového ústrojí Řemen Řemen Řemen Řemen Řemen Řemen Řemen Řemen
Zdroj: Školící materiály Škoda Auto a.s. Tabulka. 1. Porovnání motorů EA 111 a EA 211
4.2
Porovnání zástavy EA 211 oproti zástavbě EA111
Přechod z motorové zástavby EA 111 na novou motorovou zástavbu EA 211 měl za následek mnoho konstrukčních, na výrobu méně nákladných a ekologických výhod, které vedly k lepšímu propracování motorů koncernu Volkswagen. Za nejvýraznější rozdíly zástaveb jsou vyznačovány změny v: Snížení emisí normy CO2 -
Plnění budoucích cílů spotřeby a emisí
-
Zamezení plateb pokut za CO2
-
Snížení relativních provozních nákladů z pohledu zákazníka
Snížení jednotlivých nákladů Značné "efekty rozsahu" díky zavedení MQB (ModularerQuerBaukasten modulární stavebnicový systém) – je nový typ konstrukce, který sjednocuje zástavbové uložení motoru do všech koncernových zástaveb automobilů, což znamená, že motor je možný použít jak ve voze značky Volkswagen, tak ve voze značky Škoda. Snížení spotřeby materiálu na základě nasazení odlehčené konstrukce motoru.
22
Optimální rozměry -
Umožnění krátkých převisů pro zajištění dezénu, který bude "lepší, než u konkurenčních modelů".
-
Možnosti pro nasazení v příčné a také v podélné zástavbové aplikaci.
Snížení komplexity -
Štíhlá struktura modulu pro aplikace jednoduché, až komplexní
-
Schopnosti globální spolupráce za účelem budoucího růstu
-
Vytvoření jednotné zástavbové polohy pro jiné – starší zástavby
Toto je výčet nejvýraznějších změn, které koncern Volkswagen upravil pro své nové motory z důvodů, jako jsou neplacení pokut při vylučování škodlivých plynů CO2 nebo pro sjednocení výroby všech koncernových značek, což má za následek snížení nákladů na výrobu jak z hlediska ekonomického tak časového, což vede ke zkvalitňování provedení a lepšímu sjednocení celého koncernu.
4.3
Konstrukční rozdíly zástaveb
Motory se od sebe liší v mnoha konstrukčních provedení, tou nejzákladnější je vedení výfukového potrubí a naklonění. Zástavba motoru EA 211 je na rozdíl od zástavby EA 111 natočena do záklonu kvůli přesnějšímu usazení motoru do karoserie. Motor tak má vhodnější usazení a zabírá méně místa, tím pak dochází k lepšímu odvodu výfukových plynů. Tento dvanáctistupňový náklon a zadní provedení výfukového potrubí je vyznačeno na obrázku, který jasně popisuje rozdíly v konstrukci zástaveb. Na levé straně obrázku je motor konstrukce EA 111, který je předkloněn po směru jízdy a výfukové potrubí vede směrem dopředu na rozdíl od obrázku napravo, kde je znázorněn motoru EA 211, kde je výfukové potrubí vyvedeno ze zadní části a motoru má náklon proti směru jízdy
23
Zdroj: Školící materiály Škoda Auto a.s. Obr. 9. Porovnání motorů EA 111 a EA 211
Nová zástavba motorů EA 211 je kompletně poháněna rozvodovým řemenem na rozdíl od motorů EA 111, u kterých jsou některé motory poháněny řemenem a některé řetězem. Rozvodový řemen je do motorů v zástavbě EA 211 montován z důvodu kvalitnějšího chodu, snížení hmotnosti a lepší funkčnosti. Všechny typy motorů EA 211 jsou čtyř ventilového provedení, dva sací ventily a dva výfukové.
Motory prošly řadou vylepšením mnoha typů jako například rozvodové ústrojí – přechod z řetězu na řemen, konstrukce – spojení výfukových svodů s hlavou motoru, ale také snížené hmotnosti, až o 20% oproti starším typům motorů. Nejvíce hmotnosti se zredukovalo při sjednocení svodů výfukového potrubí a hlavou válců, použití lehčího, ale kvalitnějšího materiálu, a záměny některých komponentu za plastové provedení.
24
Zdroj: Školící materiály Škoda Auto a.s. Obr. 10. Optimalizace motoru EA 211
4.3.1 MQB úprava pro zástavbu EA 211 Motory
v
zástavbě
EA
211
byly
navrženy
pro
zástavu
MQB
(ModularerQuerBaukasten - modulární stavebnicový systém) - motor je možné namontovat do všech zástaveb karoserie koncernu, jak pro benzínové, naftové, hybridní, motory na stlačený zemní plyn i plně elektrizované automobily koncernu Volkswagen. - sjednocení zástaveb jak z hlediska uložení motor, ale i převodovek vede k usnadnění kompletace výroby - na jedné lince je možné kompletovat různé typy vozů. - v zástavbě MBQ jsou všechny modely od automobilu Citigo až po Superba, to stejné platí pro vozy Volkswagen, Seat i Audi - MQB umožňuje přeložení výfukové sestavy na zadní stranu karoserie, díky tomu se ušetří část motorového prostoru, který dá větší prostor pro motor a převodovku. - na obrázku je vidět jak je platforma MQB složena.
25
Zdroj: Školící materiály Škoda Auto a.s. Obr. 11. Zástavba MQB
4. 4
Motor v zástavbě EA 111
Motory typu EA 111 jsou montovány v hale M6 v Mladé Boleslavi. V hale M6 se pro motory 1.2 HTP opracovávají vačkové hřídele, klikové hřídele, hlavy a kompletní blok motoru (spodní i horní díl). Motor 1.2 HTP (HighTorque Performance) je celý montovány v Mladé Boleslavi, všechny komponenty si vyrábí fabrika sama. Montáž motoru začíná předmontáží hlavy válců pro motory o objemu 1.2. Motor se dále zhotovuje do podoby polomotoru tzv. Rumpfu. Takto vyhotovený motor se dále posílá buď do dalších koncernových závodů Volkswagen, nebo na dodělání na další montážní linku v hale v M6 tzv. montážní linku ZP – 4. Montážní linka je přizpůsobena k produkci až 1200 ks motorů za den, ve třísměnném pracovním provozu. Linka ZP – 4 je přizpůsobena na výrobu více typů zážehových motorů, jejich počty jsou přizpůsobeny poptávce odběratelů. Mezi zákazníky, kterým jsou dodávány vyrobené motory lze v současné době zařadit montáže vozů přímo pro firmy Škoda Auto a.s. a dále několik montážních závodu koncernu Volkswagen jako jsou: Seat Pamplona, Seat Martorelli, VW Bratislava, VW Brazil.
26
4.4.1 Tříválcové motory HTP o objemu 1.2 l Jedná se řadový zážehový motor, kapalinou chlazený, uložený vpředu vozidla napříč. Motor se vyrábí ve dvou provedeních, ve 2 ventilovém a 4 ventilovém.
Zdroj: Školící materiály Škoda Auto a.s. Obr. 12. Motory HTP 1,2 dvou a čtyř ventilové provedení
Hlava válců a blok motoru jsou vyrobeny z hliníkové slitiny za pomoci tlakového lití. Řetězový rozvod pohání vačkové hřídele a olejové čerpadlo motoru. Ventilový rozvod je opatřen hydraulickým vyrovnáním ventilové vůle. Klidný chod při volnoběhu je docílen pomocí vyvažovací hřídele, ta je poháněna ozubeným soukolím od klikové hřídele, díky tomu má stejnou rychlost otáček jen v opačném směru otáčení. Klikový hřídel je odlit z tvárné litiny a je uložen v bloku motoru za pomoci čtyř hlavních ložisek bloku. Blok motoru je složen ze dvou částí, které rozdělují uložení klikové hřídele. Na motoru jsou použity 3 zapalovací cívky, to znamená, že na každý válec připadá jedna samostatná cívka s koncovým stupněm. Zapalovací cívka a koncový výkonový stupeň jsou integrovány do jednoho kusu - modulu. Tyto moduly se nasazují přes vodící oka ve víku hlavy válců přímo na zapalovací svíčky, které jsou zašroubované v hlavě válců. Zapalovací cívky jsou opatřeny gumovým vedením, které minimalizuje chvění a zajišťuje správné usazení. Užitím těchto zapalovacích modulů odpadá použití vysokonapěťových zapalovacích kabelů a je zajištěno stabilní zapalování. Sběrné výfukové potrubí (lisované z nerezového plechu) a katalyzátor tvoří kompaktní díl. Pro ovládání funkcí motoru jsou použity řídící jednotky firmy Simos.
27
Technické údaje HTP
2ventil
4ventil
Konstrukce
3válcový řadový motor 2 ventily na válec
3válcový řadový motor 4 ventily na válec
Obsah
1198 cm
Vrtání
76,5 mm
76,5 mm
Zdvih
86,9 mm
86,9 mm
Kompresní poměr
10,3 : 1
10,3 : 1
Max. výkon
44 kW při 4750 min
Max. krouticí moment
106 Nm při 3000 min
Řídící jednotka motoru
Simos 3PD (vícebodové vstřikování)
Simos 3PE (vícebodové vstřikování)
Emisní norma
dříve Euro 4 nyní Euro 5
dříve Euro 4 nyní Euro 5
3
1198 cm3
-1
-1
51 kW při 5400 min-1 112 Nm při 3000 min-1
Zdroj: Školící materiály Škoda Auto a.s. Tabulka. 2. Porovnání dvou ventilového a čtyř ventilového motoru HTP
Zdroj:Školící materiály Škoda Auto a.s. Obr. 13. Diagram výkonu motory HTP 1,2 dvou a čtyř ventilového provedení
28
4.4.2 Výroba motoru HTP 1,2 litru Výroba je plně zautomatizována, motory se vyrábí ve třísměnném provozu v závislosti na poptávce. Výroba probíhá pod přísnými pravidly, na které dohlíží takzvaní kvalitáři, kteří mohou motory i celé výrobní šarže nechat překontrolovat na tzv. brzdách – zkušebny motorů. Motory se vyrábí v určitém pořadí výrobního systému.
Předmontáž hlavy válců V hale probíhá předmontáž hlavy válců pro tříválcové motory o objemu 1.2l v 2ventilovém a 4ventilovém provedení. Nejdůležitější montovanou části na této operaci je samostatná hlava válců, ventily, ventilové pružiny a sedla ventilů. Pro kvalitní a precizní zpracování je většina úkonů na této lince ihned kontrolována.
Montáž polomotoru Polomotorem se ve Škoda Auto a.s. rozumí rozpracovaný motor, který se dále dokončuje. Montážní linka NS 2166 (interní označení výrobní linky v hale M6 v Mladé Boleslavi) – tzv. Rumpf linka slouží pro montáž polomotorů o objemu 1.2l všech výkonových verzí. Linku kolem dokola obíhají palety pro uchycení a montáž polomotoru. Při první operaci se na paletu připevní blok motoru, kterému je zároveň přiděleno číslo a další data o budoucím motoru. Poté motor pokračuje na další operaci, kde jsou do bloku motoru vloženy písty s ojnicemi. Všechny tyto operace jsou kontrolovány kamerovým systémem, který rozpoznává typ a montážní polohu pístů. Další v pořadí je montáž pánví hlavních klikových ložisek do bloku motoru. Správnost provedení této operace je zajištěna radarovou kontrolou. Montáž pokračuje uložením klikové hřídele a axiálních ložisek. Tato operace je opět prověřena pomocí kamerové kontroly. Následuje dotažení ojničních vík a montáž vyvažovací hřídele. Poté se natmelí plocha pro spojení dolního a horního dílu motoru. Další důležitou kontrolou v průběhu montáže je kontrola uložení klikového hřídele (měří se axiální vůle a třecí moment potřebný 29
k protočení smontovaných dílů klikové skupiny). Do spojeného bloku motoru se nasazuje gufero klikové hřídele, na které navazuje montáž olejového čerpadla a nanesení tekutého těsnění hlavy válců. Správný průběh montáže těsnění je kontrolován kamerou, která vyhodnotí, zda je použit správný typ a správná montážní poloha. Na těsnění je nasazena již přemontovaná hlava válců, do které se ještě doplní vahadla a nanese se tmel na horní plochu válců. Další součástí, kterou je motor doplněn, jsou vačkové hřídele, u kterých je kontrolována správná poloha za pomoci kamerového systému. Nyní se motor blíží ke konci montážní linky, kde je nejdříve provedena zkouška těsnosti vodního a olejového prostoru motoru. Pokud motor projde touto zkouškou, je naplněn olejem a připraven pro studený test. Po ukončení zkoušek následuje odbočka z montážní linky tzv. repasní větev. Pokud motor nevyhoví některé ze zkoušek, je automaticky vyřazen a nepokračuje do další výroby. V závislosti na závažnosti příčiny vyřazení je možná bud' náprava přímo na místě nebo převezení na odborné repasní pracoviště. Poté co je polomotor takto zkompletován a odzkoušen, je připraven na navěšení na dopravník, kterým se přemístí bud' do skladu nebo k dokončení na další montážní linku.
Zkoušky těsnosti vodního a olejového prostoru: Na vybraných motorech se v hale M6 provádějí testy, které odhalí chyby, jež vznikly při výrobě. Mezi základní testy patří tzv. Lecktest zkouška těsnosti a Kalttest chod motoru.
Lecktest Zkouška těsnosti olejového a vodního prostoru za pomoci stlačeného vzduch 0,8 baru. Měří se proudění vzduchu v cm3. Pokud motor projde daným měřením, naplní se olejem pro kalttest.
30
Kalttest Měření parametrů motoru roztočeného za pomoci elektromotoru. Otáčky motoru jsou nastaveny na hodnotu 1500 min-1.
Obě zkoušky jsou plně automatizovány a jsou součástí montáže. Po přijetí polomotoru do měřícího stanoviště jsou na polomotoru ucpány všechny vývody a zapojeny všechny snímače, aby se polomotor mohl správně natlakovat. Naměřené výstupy jsou porovnávány s předem stanovenými hodnotami. Pokud se hodnoty pohybují ve stanoveném rozmezí, polomotor dále pokračuje montážní linkou, v případě zjištění nedostatku je polomotor dále odesílán na repasní stanoviště.
Dokončovací montáž
Slouží pro dokončení montáže polomotorů 1.2 l ve všech výkonnostních variantách dodávaných z montážní linky Rumpf a dále pro ostatní motory dodávané z koncernu Volkswagen. Po nasazení polomotoru na montážní linku dojde k jeho číselnému označení a pokračují další operace. Těmi jsou montáž sacího a výfukového potrubí, stínící plechy. V dalších částech linky je montováno elektronické příslušenství motoru (snímače, svíčky, později i kompletní svazek elektroinstalace). Následuje montáž setrvačníku a jeho dotažení v automatické stanici. Poslední montované součásti patří do skupiny chlazení motoru a u požadovaných motorů příslušenství pro klimatizace. Konec linky patří k důkladným zkouškám předchozích operací. Motor je nejdříve zkontrolován na úplnost montáže pomocí kamerového systému. Po této kontrole pokračuje zkouška těsnosti chladicího systému v oblasti termostatu a statický elektro test. Vybrané motory pokračují do stanice teplého záběhu a ostatní ke svěšení z montážní linky a uložení na paletu.
31
4.5
Další využití motorů
Motory 1.2 HTP jsou díky své lehké konstrukci a kvalitnímu zpracování dále využívány i mimo automobilový průmysl - do hasičského vybavení Ziegler., Motory jsou do hasičských stříkaček montovány pro jejich vysoký výkon a malou hmotnost. Stříkačky jsou využívány do nepřístupných terénů pro hasičská vozidla a pro dálkovou dopravu vody.
Zdroj: Školící materiály Škoda Auto a.s. Obr. 14.Zieglerčerpadlo na dopravu vody
32
5.
Přechod z motoru 1,2 HTP na motor 1,0 MPI
Motor HTP 1,2 l byl vyvinut pro automobilový průmysl před 13 lety, v té době byl tento motor brán jako nejkvalitnější zástupce pro nejnižší modelovou flotilu vozů ŠKODA AUTO a.s. Politický vliv koncernu nedal motoru HTP zelenou v dalším zdokonalování, a proto dnes už kvalitní, ale již nedostačující motor HTP pomalu koncern Volkswagen přestává vyrábět a nahrazuje jej novým motorem o objemu jeden litr, také se třemi válci, který je v zástavbě EA 211. Tento motor se vyrábí ve dvou variantách 44 anebo 55 kW.
5.2
Konstrukce motoru 1,0 l MPI 44 a 55 kW
Všechny motory EA211 jsou jednotně nakloněny o 12 ° vzad. U všech motorů jsou výfukové svody vyvedeny také vzad. Tím byla zajištěna jednotná návaznost dalších stavebnicových soustav vozu (uložení převodovek, napojení výfukových soustav). Konstrukce zážehového řadového tříválcového motoru s nepřímým vstřikováním paliva, který je chlazený kapalinou, ve víku hlavy má uložené dvě vačkové hřídele (2x OHC) a pohon rozvodů obstarává ozubený řemen. Počet válců
3
3
Zdvihový objem
999 cm3
999cm3
Vrtání
74,5 mm
74,5 mm
Zdvih
76,4 mm
76,4 mm
Rozteč válců
82 mm
82 mm
Počet ventilů na válec
4
4
Max. výkon
44 kW při 5000–6000 min-1
55 kW při 6200 min-1
Max. toč. moment
95 Nm při 3000–4300 min-1
95 Nm při 3000–4300 min-1
Kompresní poměr Plnění
10,5 : 1 10,5 : 1 10,5 : 1 10,5 : 1 elektronicky řízené nepřímé vstřikování paliva
Mazání
tlakové oběžné s plno průtokovým olejovým filtrem
Palivo
bezolovnatý benzin min. o. č. 95
Emisní norma
EU 5
Zdroj: Školící materiály Škoda Auto a.s. Tabulka. 3. Porovnání motoru 1,0 l MPI 44 a 55 kW
33
EU 5
Zdroj: Školící materiály Škoda Auto a.s. Obr. 15. Vnější otáčková charakteristika motoru 1,0 l MPI 44 kW, 55 kW
5.1
Výhody motoru 1,0 l MPI
Motory EA211 jsou navrženy v modulární koncepci, ta umožňuje velkou variabilitu jednotlivých verzí motorů Modulové prvky motorů EA211: –
modul sacího potrubí s integrovaným chladičem stlačeného vzduchu
–
modul víka hlavy válců s integrovanými vačkovými hřídeli
–
modul hliníkového bloku motoru s litinovými vložkami válců a hlavou válců se čtyř ventilovou technikou a s integrovaným sběrným potrubím výfuku
– modul spodního víka motoru s integrovaným olejovým filtrem – modul rozvodů a pomocných agregátů –
konzoly uložení motoru a kryty pohonu rozvodů
– modul termoregulátoru –
modul čističe vzduchu
Jako hlavní výhodu, kterou má nový motor 1,0 MPI oproti motoru 1,2 HTP je to, že litrový motor pohání o poznání lehčí karoserii automobilu. V dnešní době se snaží výrobci co nejvíce snížit spotřebu paliva, proto vylepšují různé systémy vstřikování paliva, přeplňování a další podpůrné systémy pro menší spotřebu. Také se snaží co nejvíce snížit váhu celého automobilu tzv. odlehčením – tím pádem motor musí pohánět lehčí automobil a díky tomu také klesá spotřeba.
34
6.
Rozdíly mezi motory 1,2 HTP a 1,0 MPI
Jedná se o tříválcové motory vyráběné koncernem Volkswagen. Motory byly vyvinuty pro automobily nižších tříd, proto tyto motory neoplývají extra velkým výkonem. Jedná se o motory do městského provozu.
Motor HTP se začal vyrábět koncem roku 2001, v roce 2007 byl motoru zvýšen výkon a přidány různé komponenty pro lepší chod motoru. Motor 1,0 MPI je koncernem vyráběn od roku 2013, kdy je montován do automobilů Citigo a pomalu začíná nahrazovat motor HTP.
Motor 1,0 MPI je oproti motoru 1,2 HTP na výrobu nákladnější z hlediska různých úprav jako jsou: Systém odvětrání klikové skříně Čerpadlo chladicí kapaliny Naproti tomu motory 1,0 MPI mají mnoho výhod: Integrované výfukové svody v hlavě motoru Rozvod pomocí řemene Odlehčený klikový mechanizmus A mnoho jiných výhod, kterými byl motor vybaven za pomocí vývoje a inovace koncernu Volkswagen.
35
1,2 HTP
1,0 MPI
Počet válců
3
3
Počet ventilů
12
12 3
3
Zdvihový objem
1199cm
Max. výkon
51 kW při 5400 min-1
55 kW při 6200 min-1
Max. toč. Moment
112 Nm při 3000 min-1
95 Nm při 3000–4300 min-1
řízené
elektronicky Plnění paliva kompresní
poměr
999 cm
řízené
elektronicky
nepřímé vstřikování
nepřímé vstřikování
paliva
paliva
10,5:1
10,5:1
Vrtání
76,5 mm
74,5 mm
Zdvih
86,9 mm
76,5 mm
1050
929
Pohotovostní hmotnost automobilu
Zdroj: Školící materiály Škoda Auto a.s. Tabulka. 4. Výkonnostní porovnání motoru 1,2 HTP 51kW a 1,0 l MPI 55 kW
Zdroj: Školící materiály Škoda Auto a.s. Obr. 16. Vnější otáčkové charakteristiky motorů 1,2 HTP 51kW a 1,0 l MPI 55 kW
Jak z tabulky vyplívá, hodnoty jsou velmi podobné a nikterak se výkonnostní hodnoty neliší.
36
Hlavní rozdíly jsou v konstrukci a uložení motoru, svody integrované v hlavě válců, systém odvětrávání klikové skříně a mnoho dalších komponentů, kterých má motor 1,0 MPI více, jak jeho konkurent 1,2 HTP.
Hlavní nevýhoda u motoru HTP je jeho velká spotřeba paliva v porovnání s tříválcovým litrovým motorem. Spotřeba u motoru HTP je v průměru o jeden až dva litry vyšší, než u litrového motoru z důvodu vstřikování paliva do výfukového potrubí – motor 1,2 HTP nemá chlazené svody výfukového potrubí. Aby se tedy touto vysokou teplotou neničil katalyzátor, který je hned za svody motoru, tak je v motoru z toho důvodu více obohacována směs v momentu přestřihu ventilů. Tímto obohacením se docílí toho, že se směs vzduchu s větším množstvím paliva ochladí a při přestřihu nespálená a chlazená směs putuje výfukovými ventily do katalyzátoru. Takže faktickým důvodem je snížení teploty v katalyzátoru, aby nedošlo k jeho vyhoření.
1,2 HTP dříve Euro 4
Emisní norma
nyní Euro 5
Kombinované CO2-emise, g/km
1,0 MPI Euro 5
128
108
x
99
Průměrná spotřeba (l na 100 km)
6
4,7
Spotřeba ve městě (l na 100 km)
8
5,8
Spotřeba mimo město (l na 100 km)
5
4,2
Kombinované CO2-emise, g/km s verzí Green tec
Zdroj: Školící materiály Škoda Auto a.s. Tabulka. 5. Porovnání spotřeby a Emisí u motorů 1,2 HTP 51kW a 1,0 l MPI 55 kW
Motoru 1,0 MPI by se měl v blízké budoucnosti zvýšit výkon za pomocí turbodmychadla, které by motoru dodalo výkon, díky kterému by bylo možné tento litrový motor využívat i u automobilu vyšších tříd.
37
6.1
Závěrečné zhodnocení
Pro zhodnocení byla vytvořena tabulka, která se skládá ze tří částí: -
Technické parametry: rozměry a hmotnost
-
Výkonnostní parametry: výkon a točivý moment
-
Provozní parametry: spotřeba a emise
Tyto části tabulky vystihují jednotlivé sekce charakteristik motorů a dokáží vystihnout, v jakém odvětví je daný motor dominantnější oproti tomu druhému. Jelikož jsou porovnávané dva podobné motory, které jsou ve stejné výkonnostní třídě, tak musíme brát v potaz jejich rozdílné stáří.
Rozměry – jelikož se jedná o tříválcové motory, proto jsou jejich rozměry menší, než u mnohých konkurentů. Hmotnost – v zástavbě motorů EA 211 byly provedeny mnohé redukce váhy, díky tomu je rozdíl mezi motory znatelný. Výkon – oba dva motory disponují podobnou výkonnostní hodnotou, avšak litrový motor je o něco výkonnější. Točivý moment – oproti výkonu, je točivý moment vyšší u 1,2 litrového motoru, který je znám svým vysokým točivým momentem. Spotřeba – jak už bylo v předcházející kapitole vysvětleno, tak spotřeba způsobila značnou nevýhodou pro motor HTP. Emise - oba motory splňují emisní normu Euro 5.
Do tabulky byly vkládány hodnoty o 1 do 5, kdy 1 znamená nejvyšší ohodnocení a 5 nejnižší ohodnocení. V celkovém zhodnocení poté proběhlo zprůměrování a ohodnocení konečnou známkou.
38
PARAMETRY Technické parametry
Výkonnostní parametry
Provozní parametry
CHARAKTERISTIKY
1,2 HTP
1,0 MPI
Rozměry
2
1
Hmotnost
4
2
Výkon
2
1
Točivý moment
1
3
Spotřeba
5
2
Emise
3
2
2,83
1,83
Výsledná průměrná známka
Tabulka. 6. Závěrečné zhodnocení motorů 1,2 HTP a 1,0 MPI
Z celkového hodnocení je vidět, že motor HTP získal v součtu jednotlivých oblastí 17 bodů, zatímco litrový motor 11 bodů. Výsledná známka pro motor HTP je tedy po zaokrouhlení 3 a pro litrový motor známka 2. Z tabulky je zřejmé, že motor HTP ztrácí především v oblasti provozních parametrů jako je spotřeba a emise. Jde o parametry, na které je v současné době kladen největší důraz, jelikož jsou pro zákazníka při výběru vozu čím dál důležitější. Litrový motor také dosahuje, díky svému nižšímu objemu, lepší hodnocení v oblasti technických parametrů jako jsou hmotnost a rozměry. Nižší hmotnost motoru mimo jiné přispívá i ke snížení hmotnosti celého vozu, což vede ke snížení celkové spotřeby a produkce emisí. Další výhodou litrového motoru bude také nižší povinné ručení při sjednávání povinného pojištění automobilu, kdy rozhodující parametr v ČR je právě objem motoru. Oba motory jsou nízko objemové a jsou konstruovány pro automobily nižších tříd. Proto se nedají porovnat s jinými koncernovými motory, které byly vyvinuty pro jiné zástavby. Na závěr bylo provedeno zhodnocení obou motorů. Starší motor 1,2l HTP už není plnohodnotně
konkurenceschopný
v porovnání
výkonové kategorie.
39
s novějšími
motory
stejné
Před 13 lety tomu bylo naopak, ovšem vývoj a výzkum spalovacích motorů postupuje nezadržitelně kupředu se snahou o plnění čím dál přísnějších požadavků na provoz, údržbu a vliv na životní prostředí.
40
Závěr Práce popisuje vývoj motorů, paliv a popis jednotlivých komponentů motoru, pro jasné vysvětlení a pochopení všech částí motoru, které jsou velmi důležité pro pochopení funkčnosti a činnosti motoru. Práce je psána v motu společnosti Škoda Auto a.s. jsou v ní popisovány procesy a postupy, které probíhají ve výrobních halách v Mladé Boleslavi. Práce
se
zaobírá
směrem
k motorům
nejmenších
objemů,
které
jsou
vmontovávány do koncernových automobilů. Tříválcový motor 1,2 HTP je v práci popsán v jednotlivých krocích montáže a postupech výroby. Další motor, který je v práci popsán, je také tříválcový motor 1,0 MPI, který je v nové generaci koncernových motorů. V praktické části je vypracován výzkum koncernových tříválcových motorů, kde vycházejí najevo různé výhody a nevýhody motorů v porovnáních mezi sebou. Výzkum se snaží poukázat na vývoj, který je u motorů jasně viditelný, motory se od sebe liší více jak 20 lety vývoje. Výzkum nám potvrzuje, že dnešní požadavky kladené na automobilový průmysl jsou na jiné úrovni, než před pár lety. Práce se snaží popsat nejenom vývoj motorů, ale také vychválit tříválcový motor 1,2 HTP, který se po úpravách dokázal udržet mezi nej vyskytovanějšími motory v koncernových vozech.
41
Seznam literatury FIRST, J. -- A KOLEKTIV. Zkoušení automobilů a motocyklů. Příručka pro konstruktéry. 1. vyd. Praha: České vysoké učení technické v Praze, 2008. 348 s. ISBN 978-80-254-1805-5. REMEK, B. Automobil a spalovací motor. /Historický vývoj. Praha: GRADA, 2012. 159 s. ISBN 978-80-247-3538-2. SCHOLZ, C. -- BEROUN, S. Základy automobilové techniky. 1. vyd. Mladá Boleslav: Škoda Auto Vysoká škola, 2003. 200 s. ISBN 80-239-0659-3.
V O Z I D L O V É M O T O R Y Prof. Ing. Stanislav Beroun, CSc. Technická univerzita v Liberci, fakulta strojní, katedra strojů průmyslové dopravy Prof. Ing. Stanislav Beroun, CSc.:Vozidlové motory Studijní texty k předmětu „Motorová vozidla“ Přednášky z vozidlových motorů Prof. Ing. Stanislav Beroun, CSc. http://cs.wikipedia.org/wiki/HTP
http://htpklub.webnode.cz/motor-htp/
http://www.auto.cz/skoda-fabia-iii-a-litrovy-motor-zname-vsechna-pro-a-proti83240
http://old.kvm.tul.cz/ Podklady Škoda Auto a.s. Intranet Škoda Auto a.s. Dílenské učební pomůcky
42
43
Seznam obrázků a tabulek Seznam obrázků Obr. 1. typy uspořádání motorů ............................................................................ 12 Obr. 2. hlava motoru............................................................................................. 13 Obr. 3. blok motoru............................................................................................... 14 Obr. 4. spodní část motoru - vana ........................................................................ 14 Obr. 5. Wankelův motor ....................................................................................... 15 Obr. 6. elektromotor ............................................................................................. 17 Obr. 7. spalovací cyklus u čtyřtaktního motoru ..................................................... 19 Obr. 8. spalovací cyklus u dvoudobého spalovacího motoru ............................... 20 Obr. 9. Porovnání motorů EA 111 a EA 211 ........................................................ 24 Obr. 10. Optimalizace motoru EA 211 .................................................................. 25 Obr. 11. Zástavba MQB ....................................................................................... 26 Obr. 12. Motory HTP 1,2 dvou a čtyř ventilové provedení .................................... 27 Obr. 13. Diagram výkonu motory HTP 1,2 dvou a čtyř ventilového provedení ..... 28 Obr. 14.Zieglerčerpadlo na dopravu vody ............................................................ 32 Obr. 15. Vnější otáčková charakteristika motoru 1,0 l MPI 44 kW, 55 kW ............ 34 Obr. 16. Vnější otáčkové charakteristiky motorů 1,2 HTP 51kW a 1,0 l MPI 55 kW ............................................................................................................................. 36
Seznam tabulek Tabulka. 1. Porovnání motorů EA 111 a EA 211 .................................................. 22 Tabulka. 2. Porovnání dvou ventilového a čtyř ventilového motoru HTP ............. 28 Tabulka. 3. Porovnání motoru 1,0 l MPI 44 a 55 kW ............................................ 33 Tabulka. 4. Výkonnostní porovnání motoru 1,2 HTP 51kW a 1,0 l MPI 55 kW .... 36 Tabulka. 5. Porovnání spotřeby a Emisí u motorů 1,2 HTP 51kW a 1,0 l MPI 55 kW ........................................................................................................................ 37 Tabulka. 6. Závěrečné zhodnocení motorů 1,2 HTP a 1,0 MPI ............................ 39
44
45
ANOTAČNÍ ZÁZNAM AUTOR STUDIJNÍ OBOR
Josef Staněk 6208R088 Podniková ekonomika a management provozu Všeobecné zhodnocení automobilového agregátu 1,2 HTP
NÁZEV PRÁCE
VEDOUCÍ PRÁCE KATEDRA
Ing. Josef Bradáč, Ph.D. KAT - Katedra automobilové techniky
POČET STRAN
47
POČET OBRÁZKŮ
16
POČET TABULEK POČET PŘÍLOH
STRUČNÝ POPIS
ROK ODEVZDÁNÍ
2015
5 0
Práce popisuje vývoj motorů, paliv a popis jednotlivých komponentů motoru, pro jasné vysvětlení a pochopení všech částí motoru, které jsou velmi důležité pro pochopení funkčnosti a činnosti motoru. Práce se zaobírá směrem k motorům nejmenších objemů, které jsou vmontovávány do koncernových automobilů.
KLÍČOVÁ SLOVA
HTP
High Torque Performance
MPI
Multi Point Injection
PRÁCE OBSAHUJE UTAJENÉ ČÁSTI: Ne
ANNOTATION AUTHOR
Josef Staněk
FIELD
6208R088 Business Management and Production General evaluation of car engine HTP 1,2
THESIS TITLE
SUPERVISOR
Ing. Josef Bradáč, Ph.D.
DEPARTMENT
KAT - Department of Automotive Technology
NUMBER OF PAGES
47
NUMBER OF PICTURES
16
NUMBER OF TABLES
5
NUMBER OF APPENDICES
SUMMARY
YEAR
0
This work describes the development of engines, fuels and description of engine components for a clear explanation and understanding of all engine components, which are very important for understanding the function
and
operation of the engine.
The work deals with the direction of the motors lowest volumes that are vmontovávány to Group cars.
KEY WORDS
HTP
High Torque Performance
MPI
Multi Point Injection
THESIS INCLUDES UNDISCLOSED PARTS: No
