W 2022 r. Renault Trucks wprowadziło w swoich pojazdach zmodernizowane silniki z rodziny DE 13/DE 13 TC. Opcjonalnym rozwiązaniem jest wyposażenie silnika w system odzysku energii spalin znany jako Turbo Compound
Najważniejszą modyfikacją jest zastosowanie w tłokach nowego denka z 6 zagłębieniami – falami (7 w silnikach z Turbo Compound). Dzięki temu czoło płomienia propaguje w komorze spalania bardziej równomiernie i następuje lepsze wykorzystanie tlenu zawartego w mieszance paliwowo-powietrznej. Poprawie jakości spalania sprzyja również wyższy stopień sprężania. W zmodernizowanych silnikach jest to 18:1, dotychczas wynosił on 17:1.
W konsekwencji maksymalne ciśnienie w cylindrze wzrosło z 210 bar do 220 bar. We wtryskiwaczach zmodyfikowano dysze, dostosowując je do nowej geometrii denka tłoka, poprawiono również dokładność samego wtrysku paliwa i obniżono wycieki wewnętrzne. Geometria krzywek na wałku rozrządu sterujących pracą zaworów została dostosowana do nowego przebiegu procesu spalania.
Pojawiła się również nowa, wysokowydajna turbosprężarka o stałej geometrii z wałkiem podpartym w łożyskach kulkowych. W silnikach DE 13 i DE 13 TC wprowadzono również elektronicznie sterowaną pompę oleju o zmiennym wydatku, co pozwala na ciągłe sterowanie ciśnieniem w magistralach olejowych oraz zapewnia optymalne ciśnienie oleju we wszystkich newralgicznych obszarach wymagających smarowania. Pojawił się również zmodyfikowany filtr oleju z wymiennym wkładem.
Efekty?
Silniki DE 13 spalają teraz do 4% paliwa mniej. Zmiana geometrii denka tłoka, podniesienie stopnia sprężania i modyfikacje wtryskiwaczy to w efekcie poprawa przebiegu procesu spalania i do 2% mniej spalonego paliwa. Z kolei redukcja wewnętrznych oporów tarcia w silniku (turbosprężarka i pompa oleju, poprawa warunków współpracy w parach trących) i wydajna sprężarka powietrza pozwoliły uzyskać redukcję o kolejne 2%.
Turbo Compound
Opcjonalnym rozwiązaniem jest wyposażenie silnika w system odzysku energii spalin znany jako Turbo Compound. Dodatkowa turbina umieszczona po stronie wylotowej sprężarki zamienia pozostałą (niewykorzystaną do sprężania powietrza dolotowego) energię gazów spalinowych w energię mechaniczną i przekazuje ją za pośrednictwem przekładni zębatej z powrotem na koło zamachowe. Tym samym Turbo Compound zwiększa dostępną wartość momentu obrotowego przy niższych prędkościach obrotowych silnika. W przypadku silnika DE 13 TC o mocy 480 KM jest to zwiększenie momentu z 2400 Nm (950–1400 obr/min) do 2700 Nm w zakresie prędkości od 900 obr/min do 1250 obr/min. Korzyścią odczuwalną dla kierowcy jest to, że podczas autostradowych podjazdów pod wzniesienia, przy włączonym tempomacie, pojazd łatwiej utrzyma zadaną prędkość bez konieczności redukcji biegu.
Dzięki Turbo Compound możliwe staje się również zastosowanie niższych przełożeń w mostach napędowych. „Dłuższe” przełożenia (a zatem niższe prędkości obrotowe silnika przy danej prędkości jazdy) są możliwe dzięki wysokiemu momentowi obrotowemu rozwijanemu od najniższych prędkości obrotowych, co sprzyja obniżaniu zużycia paliwa. W samochodach Renault Trucks wyposażonych w silniki DE 13 TC oszczędności w zużyciu spalania mogą sięgać do 10%.
Spaliny po przejściu przez Turbo Compound mają niższą temperaturę z powodu strat energii. Ochłodzone spaliny kierowane są do układu oczyszczania spalin, gdzie aby utrzymać jak najniższy poziom NOx, konieczne byłoby zwiększenie dawkowania AdBlue będącego reduktorem tlenków azotu w układzie oczyszczania spalin. Rozwiązaniem tego problemu jest chłodzony układ EGR, który obniża poziom NOx w spalinach „surowych” (opuszczających silnik) i zmniejsza zapotrzebowanie na AdBlue.
Autor: Dariusz Piernikarski
