Iveco EuroCargo Tector: l' architettura di un motore costruito per l'affidabilità

1 - INTRODUZIONE

Per rispondere in anticipo alle norme più restrittive sulle emissioni che entreranno in vigore nel 2001, l' Iveco ha sviluppato una nuova famiglia di motori per il segmento di veicoli di gamma media. Questa nuova famiglia di motori prende il nome di Tector.
Disponibile nelle versioni a 4 e a 6 cilindri, la nuova famiglia di motori Tector coniuga una tecnologia avanzata a materiali innovativi, per offrire in assoluto nel proprio settore le migliori prestazioni e la migliore affidabilità, con ridotti costi di esercizio e manutenzione.
Concepita per essere economica, la nuova famiglia di motori sarà altresì a basso impatto ambientale. Infatti, una particolare attenzione è stata riservata alle emissioni acustiche e gassose, assicurando all'operatore un motore potente ed efficiente e al tempo stesso particolarmente rispettoso dell'ambiente.

2 - LA GAMMA DEI MOTORI

La nuova famiglia di motori comprende tre versioni a 4 cilindri, con una cilindrata di 3,92 litri, e quattro versioni a 6 cilindri, con una cilindrata di 5,88 litri. Tutti i motori sono caratterizzati da un sistema di iniezione elettronica ad alta pressione "Common Rail" della Bosch, che garantisce alti livelli di prestazioni nonchè economicità ed elasticità di marcia.
Le versioni a 4 cilindri hanno una potenza di 95 kW (130 CV), 110 kW (149 CV), e 125 kW (170 CV).
Le versioni a 6 cilindri hanno una potenza di 134 kW (182 CV), 154 kW (209 CV), 176 kW
(239 CV) e 202 kW (275 CV).
I valori di coppia massima sono costanti in un ampio campo di utilizzo del motore (1200-2100 giri/min), con 560 Nm disponibili sul motore da 125 kW (170 CV) a 4 cilindri, fino a 930 Nm sul motore da 202 kW (275 CV) a 6 cilindri.

3 - LA TECNOLOGIA DEL MOTORE

I nuovi motori adottano 4 valvole per cilindro allo scopo di migliorare i flussi di ammissione e i flussi di scarico dai cilindri. Tale struttura migliora l'efficienza di combustione e consente di ridurre le emissioni allo scarico. Il sistema di iniezione della Bosch a controllo elettronico assicura l'alimentazione ad alta pressione degli iniettori, tramite un dispositivo "Common Rail".
Gli iniettori sono posizionati in modo ottimale in ciascuna camera di combustione assicurando le migliori prestazioni e risparmio di combustibile. I singoli pistoni "Ni-Resist" sono forgiati in lega ad alta resistenza: inediti nel design sono dotati di un nuovo sistema di raffreddamento integrato. Essi sono collegati all'albero a gomiti da bielle agili e resistenti che presentano un rivoluzionario sistema di taglio atto a ripristinare le loro caratteristiche strutturali anche dopo il montaggio sull'albero. Il blocco motore è stato sagomato per minimizzare le emissioni acustiche. Gli accorgimenti addizionali per la riduzione delle emissioni acustiche includono un coperchio punterie insonorizzato ed una coppa olio in acciaio ad alta capacità. Gli ingranaggi sono montati sulla parte posteriore del motore, il che consente un'ulteriore riduzione della rumorosità. Gli organi ausiliari del motore prendono il moto dal lato anteriore del motore mediante una singola cinghia di tipo Poly-V a lunga durata. Per migliorarne la stabilità, il tensionamento della cinghia ha luogo sul lato "non-in-tiro" e l'insieme è più compatto e di maggior durata rispetto alle precedenti trasmissioni a cinghia. Un nuovo sistema di raffreddamento dell'olio motore assicura una efficienza elevata di raffreddamento, mentre le pareti interne pressofuse del blocco motore sono concepite per
un flusso ottimale del refrigerante.

4 - I VANTAGGI IN TERMINI DI COSTI DI ESERCIZIO

Uno sforzo considerevole è stato riservato alla riduzione dei costi del ciclo di vita, con minori costi di manutenzione e un minor rischio di guasti. Non è richiesta una regolazione del gioco valvole o della cinghia e il liquido refrigerante deve essere sostituito solo annualmente. Con intervalli programmati di manutenzione ordinaria più lunghi fino a 40/65000 km e fino a 50/80000 km per cambio olio, si ottiene la riduzione al minimo dei costi di assistenza. Il consumo di olio è inferiore del 33% rispetto alla precedente serie 8000, ciò consente di abbassare i costi di esercizio. L'introduzione di migliorie quali le guarnizioni dell'albero motore ad elevata tenuta contribuisce inoltre ad eliminare perdite d'olio. Per migliorare la qualità di produzione ed ottenere motori economici ed affidabili nel funzionamento grande attenzione è stata data anche ai dettagli. Il sistema di alimentazione è stato progettato in modo da eliminare perdite, facilitare il montaggio e ridurre i costi. L'impiego di connettori "rapidi" in Nylon 11, di lunga durata, e di connettori a 90 gradi agevola il packaging e garantisce l' assenza totale di sollecitazioni negli assemblaggi.

5 ­ CARATTERISTICHE AUSILIARIE

Il freno motore di tipo a farfalla, che fornisce normalmente il 50 per cento della potenza motore, è una caratteristica standard di questa nuova famiglia. La scatola ingranaggi in alluminio è leggera ed assicura flessibilità di assemblaggio nell' intera gamma di combinazioni tra modelli e cambi. Per applicazioni richiedenti prese di forza addizionali sarà prevista l'opzione di una presa di forza situata nella parte posteriore del motore. Per quelle applicazioni che non richiedono un prelievo elevato di coppia è disponibile una predisposizione sulla parte anteriore del motore per il montaggio di apparati comandati a cinghia, come pompe idrauliche e compressori. La presenza di fori di fissaggio sul blocco motore semplifica l'installazione di tali dispositivi, richiedendo modifiche minime da parte dei carrozzieri.

6 - I VANTAGGI DELL' ARCHITETTURA DEL NUOVO MOTORE

Con potenze specifiche fino a 31,9kW/lt su motori a 4 cilindri e fino a 34,4 kW/lt su motori a 6 cilindri, la famiglia di motori Tector Iveco è stata studiata per offrire prestazioni elevate e al tempo stesso economiche ed affidabili. Lo sviluppo di un motore robusto e leggero è stato reso possibile grazie all'uso congiunto di materiali e tecnologie innovative e all'adozione di un sistema di iniezione all'avanguardia.
Sistemi diagnostici presenti sul veicolo ed esterni semplificano sia l'acquisizione di dati relativi al funzionamento del motore sia l'attività di manutenzione ordinaria contribuendo ad abbassare i costi dell'intero ciclo di vita. Sono stati raggiunti livelli ragguardevoli di potenza sviluppata e di coppia, ma non a spese
dell'ambiente. Infatti i livelli di rumorosità sono stati ridotti in misura rilevante rispetto ai motori attuali.
Il principio innovativo è quello di un motore in grado di rispettare anche i livelli di emissioni
che verranno imposti in futuro, cioè dopo l'introduzione delle Norme Euro3 e senza la necessità di modifiche significative.
La gamma della nuova famiglia di motori Iveco è stata ideata per essere la migliore nella sua classe, per prestazioni, economia, affidabilità e durata. Il nuovo motore, a basso consumo e leggero, assicurerà una miglior produttività agli operatori e ridurrà costi di esercizio e manutenzione rispetto ai motori attualmente sul mercato. I livelli di emissioni acustiche e gassose raggiunti anticipano come si è detto i requisiti delle normative previste per il 2001.

The new Iveco EuroCargo Tector: the architecture of an engine built for reliability

1 - BACKGROUND

To coincide with the introduction of stricter emission regulations due to be implemented in the year 2001, Iveco has developed a new family of engines for the EuroCargo medium truck range. This new family of engines is called Tector. Available in 4 and 6 cylinder versions, the new Tector engine family combines advanced technology and modern materials, to provide best in class performance and reliability, with reduced operating and maintenance costs. Designed to be economical, the new engine family will also be environmentally friendly.Special care has been taken to address the areas of noise and exhaust emissions, promising the operator a powerful and efficient engine that displays great respect for the environment.

2 - THE ENGINE LINE UP

The new engine family comprises of three, 4 cylinder versions of 3.92 litres capacity and four, 6 cylinder versions of 5.88 litres capacity. All engines are of robust parent bore design, with a Bosch High Pressure Common Rail Electronic fuel management system for performance, economy and flexibility.
The four cylinder versions have power outputs of 95kW (130 hp), 110kW (149 hp), and 125kW (170 hp).
The six cylinder versions are rated at 134kW (182 hp), 154kW (209 hp), 176kW (239 hp) and 202kW (275 hp).
The torque characteristics cover a wide RPM range with 560 Nm available on the 170hp 4-cylinder engine to 930 Nm on the 275hp 6-cylinder engine.

3 - THE ENGINE TECHNOLOGY

The new engines incorporate 4 valves per cylinder in order to improve air intake and exhaust outflow from the cylinders. This improves combustion efficiency and enables cleaner exhaust emissions. The Bosch full authority, electronic fuel management system feeds fuel via a high-pressure common rail injection system to the injectors. These are optimally located in each combustion chamber for best combustion performance and fuel economy. The directed flow cooled, single Ni-Resist pistons compress and ignite the fuel within the cylinders of an engine block which has been designed to be strong yet lightweight. The pistons are connected to the crankshaft, by a fracture split manufactured connecting rod with tapered small end bearing, being durable with excellent wear characteristics. The non-structural ladder frame engine block has been stiffened for strength. The block has been sculptured to reduce noise. Additional noise reduction features include an enclosed tappet area and an isolated, high capacity steel oil pan.
The geartrain is located at the rear of the engine further reducing noise emissions. The auxiliary engine components are driven from the front of the engine by a single belt of durable Poly-Vee construction. To improve belt stability, belt tensioning is on the slack side of the belt and the total package is therefore shorter and far more durable than previous dual plane belt drives. A new oil cooler design provides maximum cooling efficiency, whilst the engine block casting inner walls are designed for optimum coolant flow.

4 - THE OPERATING COST BENEFITS

Considerable effort has been made to reduce life cycle costs with reduced maintenance and less risk of failures. There is no valve adjustment required, no belt adjustment required and the coolant only needs changing annually. With target service intervals of 40/65000kms and 50/80000km-oil filter changes, routine-servicing costs are planned to be reduced to a minimum. Low oil consumption of 33% less than the previous engines, contributes to lower operating costs and refinements such as "unit" design crankshaft seals with self-sealing properties help eliminate oil leaks. Significant attention to detail has been given to improve manufacturing quality so that engines will be economical and reliable in service. The fuel system has been designed to eliminate leaks, ease assembly and reduce costs. The design features "Quick" connectors, durable Nylon 11 material, 90-degree connectors to improve packaging and to ensure zero stress assemblies.

5 - AUXILIARY FEATURES AND EQUIPMENT

A flap type exhaust brake, providing typically 50 percent of engine power is standard on all engines. The bolted-on aluminium gear housing is lightweight and provides packaging flexibility across the full range of model and gearbox combinations. For applications requiring an engine dependent PTO, an optional rear of engine PTO will be available, offering a range of output positions. For those applications that do not require the high torque output of the rear of engine PTO, there is sufficient space to package belt driven equipment such as hydraulic pumps and compressors. Provisions of tapped holes on the engine block facilitate the installation of such equipment with the minimum of modification required by bodybuilders.

6 - THE BENEFITS OF THE ENGINE ARCHITECTURE

With specific power outputs of up to 31,9kW/lt on 4-cylinder engines and 34,4 on 6-cylinder engines, the Iveco Tector engine family is designed to offer class-leading performance with economy and reliability. The robust, lightweight engine design has been possible by combining advanced materials and technology as well as by the use of a state of the art fuel injection system. On-board and out-board diagnostics simplify data collection and the reduction in routine maintenance items, contributes significantly to the reduction in overall life costs. Whilst commendable levels of output power and torque have been achieved, these have not been at the expense of the environment. Indeed, noise levels have been significantly reduced versus today's engines. The fundamental design of the engine is such that the ability to meet future exhaust emission levels envisaged beyond Euro 3 introduction can be achieved without major modification. The Iveco new engine family range is designed to be best in class. Best in class for performance, fuel economy, reliability and durability. The lightweight, fuel-efficient design will provide better productivity for operators and will lower operating and maintenance costs versus today's engines. These levels of performance have not been achieved at the expense of the environment. Noise and emission levels out-perform legislative requirements for 2001.

Der neue Iveco EuroCargo Tector: Architektur eines für Zuverlässigkeit entwickelten Motors

1 - HINTERGRUND

Um den Anforderungen strengerer Emissionsvorschriften, die im Jahr 2001 in Kraft treten sollen, gerecht zu werden, hat Iveco eine neue Motorenfamilie für die mittelschwere Lkw-Reihe EuroCargo entwickelt. Diese neue Motorenfamilie heißt Tector. Die als Vier- und Sechszylinder verfügbaren neuen Tector-Motoren kombinieren fortschrittliche Technik und moderne Materialien, um die besten Leistungs- und Zuverlässig-keitswerte ihrer Klasse bei gesenkten Betriebs- und Wartungskosten zu gewähren. Obwohl als besonders wirtschaftlich konzipiert, ist die neue Motorenfamilie auch äußerst umweltfreundlich. Besondere Aufmerksamkeit wurde Geräusch- und Abgasemissionen gewidmet; so erwartet den Fahrer ein leistungsfähiger und effizienter Motor, der außerdem äußerst umweltfreundlich ist.

2 - DIE MOTOREN

Die neue Motorenfamilie umfasst zunächst drei Vierzylinder mit 3,92 Litern Hubraum und zwei Sechszylinder mit 5,88 Litern Hubraum. Alle Motoren sind besonders robust. Die Kolben laufen direkt im Block (ohne trockene oder nasse Laufbuchsen). Die Hochdruck-Common-Rail-Einspritzung von Bosch sorgt für Leistung, Wirtschaftlichkeit und Elastizität.
Die Vierzylinder leisten 95kW (130 PS), 110kW (149 PS) und 125kW (170 PS).
Die Sechszylinder stehen mit 134kW (182 PS) und 154 kW (209 PS) zur Verfügung.
Die Drehmomente reichen von 560 Nm beim 170-PS-Vierzylinder bis hin zu 680 Nm beim 209-PS-Sechszylinder und decken einen weiten Drehzahlbereich ab.

3 - DIE MOTORTECHNIK

Vier Ventile pro Zylinder verbessern den Gaswechsel. Das erhöht den Wirkungsgrad und ermöglicht sauberere Abgase. Das völlig autonome, elektronische Kraftstoffmanagementsystem von Bosch fördert den Kraftstoff über eine Hochdruck-Common-Rail-Anlage zu den Einspritzdüsen. Diese sind optimal für beste Verbrennungsleistung und Kraftstoffökonomie im Brennraum platziert. Direkt gekühlte, einteilige Ni-Resist-Kolben komprimieren und zünden den Kraftstoff in den Zylindern eines Motorblocks, der solide, trotzdem aber leicht ist. Die Kolben sind durch bruchgetrennte Pleuel mit konischem, sehr standfestem Kolbenbol-zenlager mit der Kurbelwelle verbunden. Der Leiterrahmen-Motorblock wurde zur Steigerung der Festigkeit versteift. Ausformungen tragen zur Geräuschreduzierung bei. Weitere Bauteile, die zur Geräuschminderung beitragen, sind der geschlossene Stößelbereich und eine isolierte Ölwanne mit großem Fassungsvermögen. Die Steuerräder befinden sich hinten am Motor. Das trägt zur weiteren Geräuschreduzierung bei. Die Hilfsaggregate werden an der Vorderseite des Motors von einem einzigen besonders haltbaren Rippenkeilriemen angetrieben. Um die Haltbarkeit des Riemens zu verbessern, befindet sich der Riemenspanner auf der Leerseite des Riemens; die gesamte Baugruppe ist daher kürzer und sehr haltbar. Das neue Design des Ölkühlers bietet maximale Kühlleistung; gleichzeitig sind die Innen-seiten des gegossenen Motorblocks auf optimalen Kühlmittelfluss ausgelegt.

4 - BETRIEBSKOSTENEINSPARUNGEN

Es wurde beträchtliche Anstrengungen unternommen, um den Wartungsaufwand und die Gefahr von Betriebsunterbrechungen zu verringern und somit die Betriebskosten während der Gesamtnutzungsdauer zu senken. Weder Ventileinstellungen noch das Spannen des Keilriemens ist erforderlich, und das Kühlmittel muss nur einmal alle zwei Jahre gewech-selt werden. Mit planmäßigen Wartungsintervallen von 40/65000 km und Ölfilterwechseln alle 50/80000 km sollen die Kosten für die routinemäßige Wartung auf ein Minimum reduziert werden. Der geringe Ölverbrauch von 33% weniger als die Vorgänger verringert ebenfalls die Betriebskosten, und technische Verbesserungen, wie etwa die selbstdichtenden Kassetten-Kurbelwellendichtungen, helfen Öllecks zu vermeiden. Große Aufmerksamkeit wurde auch Details gewidmet, um die Fertigungsqualität zu steigern, so dass die Motoren sparsam und zuverlässig im Betrieb sind. Das Kraftstoffsystem wurde speziell unter diesen Aspekten entwickelt: Vermeidung von Lecks, einfache Montage und reduzierte Kosten. Das System verwendet Schnellanschlüsse, haltbares Nylon 11 und 90-Grad-Anschlüsse für weniger Einbauraum und zur spannungsfreien Montage.

5 - HILFSFUNKTIONEN UND -AUSRÜSTUNGEN

Eine Auspuffklappen-Motorbremse, die normalerweise etwa 50 Prozent der Motorleistung bietet, gehört bei den Motoren mit mehr als 150 PS zur Serienausstattung und ist bei den 130- und 150-PS-Versionen als Option zu haben. Das aufgeschraubte Steuerradgehäuse aus Aluminium ist leicht und bietet große Flexibi-lität über den gesamten Bereich der Modell- und Getriebekombinationen. Für Anwendungen, die einen motorabhängigen Nebenabtrieb erfordern, ist optional ein motorrückseitiger Nebenabtrieb erhältlich, der eine ganze Reihe von Abtriebspositionen bietet. Außerdem ist ausreichend Platz zur Montage von riemengetriebenen Aggregaten wie etwa Hydraulikpumpen und Kompressoren vorhanden. Gewindebohrungen am Motorblock erleichtern die Montage derartiger Anbauten und reduzieren die vom Aufbauhersteller durchzuführenden Änderungen auf ein Minimum.

6 - VORTEILE DER MOTORARCHITEKTUR

Mit hohen Literleistungen ­ zum Beispiel bis 31,9 kW/l bei dem stärksten Vierzylinder ­ und 34,4 bei dem Sechszylinder bringt die Motorenbaureihe Iveco Tector die höchsten Leistungen ihrer Klasse bei großer Wirtschaftlichkeit und Zuverlässigkeit. Das robuste, leichte Motorendesign wurde durch die Kombination von modernen Materia-lien und fortschrittlicher Technik sowie eines auf dem neuesten Stand der Technik beru-henden Kraftstoff-Einspritzsystems ermöglicht. Interne und externe Diagnosesysteme vereinfachen die Datenerfassung und verkürzen die Zeiten für die routinemäßige Wartung, was in hohem Maß zur Reduktion der Gesamtkos-ten beiträgt. Obwohl bei Leistung und Drehmoment hervorragende Werte erzielt wurden, gingen diese nicht zu Lasten der Umwelt. Im Gegenteil, der Geräuschpegel wurde im Vergleich zu derzeitigen Motoren erheblich gesenkt und liegt unter den ab 2001 vorgeschriebenen Grenzwerten. Das gilt auch für die Abgaswerte. Das Grundkonzept des Motors ermöglicht, zukünftige Abgasemissionsvor-schriften, die über die Bestimmungen von Euro 3 hinausgehen, ohne größere Änderungen zu erreichen. Die neue Iveco Motorenfamilie soll die Beste ihrer Klasse werden. Die Beste in ihrer Klasse hinsichtlich Leistung, Kraftstoffverbrauch, Zuverlässigkeit und Haltbarkeit. Die leichte, kraftstoffsparende Bauweise bietet den Fuhrparkbetreibern bessere Produkti-vität und hilft - verglichen mit derzeitigen Motoren ­ bei der Verringerung der Betriebs- und Wartungskosten.