Vauxhall-25TD-Zeichnung

Der neuentwickelte Turbo-Dieselmotor 25 DT arbeitet nach dem Wirbelkammerverfahren und wird den gestiegenen Anforderungen, den Abgas- und Geräuschgrenzwerten langfristig gerecht. Neben besonders ruhigen Laufeigenschaften, Komfort, niedriger Schadstoffemission und kraftstoffsparendem Betrieb wurde auch der Anspruch auf hohe Fahrleistungen berücksichtigt.

Übersicht:

  • 6-Zylinder-Reihenmotor
  • Wirbelkammerverfahren
  • Geregelte Abgasturboaufladung mit Ladeluftkühlung
  • Vollelektronisches Motormanagement „Digitale Dieselelektronik (DDE 2.1)“
  • Einteiliger Leichtmetall Querstrom-Zylinderkopf
  • Motorsteuerung über 2 wartungsfreie Steuerketten
  • Ventilbetätigung mittels einer obenliegenden Nockenwelle und Hydrostößel
  • Nebenaggregateantrieb über wartungsfreien Keilrippenriemen
  • Niedrige Schadstoffemission durch Einsatz von Abgasrückführung und Katalysator

Motorspezifische Kenndaten

Hubraum 2497 cm3
Bohrungsdurchmesser 80,0 mm
Hub 82,8 mm
Pleuellänge (Stichmaß) 130,0 mm
Kompressionshöhe 39,5 mm
Feuersteghöhe 9,9 mm
Zylinderabstand 91,0 mm
Ventildurchmesser – Einlaß 36,0 mm
Ventildurchmesser – Auslaß 31,0 mm
Leistung bei Drehzahl 96 kW / 4500 min-1
Max. Drehmoment bei Drehzahl 250 Nm / 2200 min -1
Verdichtungsverhältnis 22,0: 1
Gemisch – und Zündregelung DDE 2. 1
Einspritzreihenfolge 1 – 5 – 3 – 6 – 2 – 4
Kraftstoff Diesel 45 CaZ
Abgasgrenzwerte EG 91 / 441 / EWG

DDE 2.1

Die DDE 2.1 ermöglicht eine exakte Regelung der Einspritzmenge und des Einspritzzeitpunktes in allen Betriebszuständen. Dadurch können Kraftstoffverbrauch und Abgasemissionen gering gehalten werden.

Die Komponenten der DDE 2.1 können in drei Gruppen eingeteilt werden:

  • Steuergerät
  • Sensoren
  • Stellglieder

Das Steuergerät (55polig) verarbeitet die Eingangssignale mittels Mikroprozessoren und errechnet aufgrund fest einprogrammierter Daten die erforderlichen Ausgangsgrößen. Bei Fehlfunktionen an der DDE 2.1 werden Ersatzwerte bereitgestellt, z.B. bei Ausfall von Sensoren für Kühlmitteltemperatur, Ladelufttemperatur, Ladedruck oder Spritzbeginn. Es wird weiterhin ein eingeschränkter Fahrbetrieb ermöglicht. Dies trifft bei fehlerhaftem Pedalwertgeber, Magnetventil-Spritzverstellung, Impulsgeber-Kurbelwelle, Steuergerät oder fehlerhafter Spritzbeginnregelung zu. Fallen Sensoren oder Stellglieder aus, die den Motor schädigen oder zu unkontrolliertem Fahrbetrieb führen könnten, so wird das Einspritzsystem abgeschaltet und dadurch der Motor abgestellt. Sobald das System wieder fehlerfrei arbeitet, werden die Ersatzwerte bzw. das Notlaufprogramm aufgehoben.

Einspritzbeginnregelung:

Der Einspritzbeginn wird über den Spritzversteller in der Einspritzpumpe geregelt. Ein getaktetes Magnetventil moduliert den Pumpeninnendruck an einer Seite des Spritzverstellers, worauf sich ein definierter Spritzbeginn einstellt. Stromlos ist das Magnetventil geschlossen, was einen frühen Einspritzbeginn zur Folge hat. Der Spritzbeginn – Ist – Wert wird vom Spritzbeginngeber an das DDE 2.1 Steuergerät zurückgemeldet.

Einspritzmengenregelung:

Die Einspritzmengenregelung wird über das Mengenstellglied in der Einspritzpumpe ermöglicht. Dabei wird ein elektromagnetischer Drehsteller angesteuert, der einen exzentrisch angeordneten Kugelbolzen bewegt. Diese Drehbewegung wird in eine lineare Bewegung umgesetzt, die auf den Regelschieber wirkt. Dadurch läßt sich der Nutzhub des Pumpenkolbens (Einspritzmenge) variieren. Die Position des Regelschiebers wird über den Stellgliedsensor an das Steuergerät zurückgemeldet. Bei Bedarf wird eine Anpassung vorgenommen bis der Spannungs – Mengen – Sollwert erreicht ist. Im stromlosen Zustand wird das Stellglied auf Nullförderung gesetzt.
Durch die Startmengensteuerung wird in Abhängigkeit von der Motortemperatur, Zeit und Drehzahl jene Einspritzmenge freigegeben, die für den Start und der Drehzahlanhebung des Motors notwendig ist.

Die erforderliche Kraftstoffmenge, die im Fahrbetrieb eingespritzt wird, ist von der Stellung des Pedalwertgebers und vom Motorzustand abhängig. Das elektrische Mengenstellglied der DDE 2.1 – Einspritzpumpe ersetzt den bisher verwendeten mechanischen Drehzahlregler. Die Bewegung des Drehmagneten wird über einen Exzenter in Linearbewegung des Reglerschiebers umgesetzt. Das Mengenstellglied wird dazu vom Steuergerät mit einem Stellstrom mit variabler Impulsbreite versorgt.

Drehzahlregelung:

Nach dem Start (Pedalwertgeber in Position Leerlauf) tritt nach Überschreiten einer bestimmten Drehzahlschwelle, die Leerlaufdrehzahlregelung in Funktion. Diese wird abhängig von der Kühlmitteltemperatur vom Steuergerät errechnet und so auf einem konstanten Wert gehalten. Eine Regulierung der Leerlaufdrehzahl kann mittels TECH 1 erfolgen. Die Begrenzung der Motorhöchstdrehzahl wird vom Steuergerät durch Reduzierung der Einspritzmenge ausgeführt.

Laufruheregelung:

Zur Drehzahlstabilisierung im Leerlaufbereich wird die Laufruheregelung eingesetzt. Sie wirkt der Dreh-Ungleichförmigkeit der einzelnen Zylinder entgegen, die durch Streuungen der eingespritzten Kraftstoffmenge entstehen. Eine geregelte Einspritzmengenkorrektur schafft hier Abhilfe.

Ruckeldämpfung:

Bei spontaner Änderung der Fahrpedalstellung oder plötzlicher Änderung des Fahrwiderstandes entstehen Schwingungen, die in Verbindung mit der Regelfrequenz der Einspritzhydraulik zu Ruckelerscheinungen führen können. Die Drehzahlsignale liefern durch ihre segmentweise Drehwinkelauswertung in der Eingangsfolge jene Information, die zur Gegensteuerung der Dreh – Ungleichförmigkeit im Mengenstellglied verwendet wird. Die Ruckeldämpfung ist nur im Fahrbetrieb wirksam; das Geschwindigkeitssignal muß vorhanden sein.

Rauchbegrenzung:

Bei hohen Außenlufttemperaturen sowie bei abnehmender Luftdichte, wird die Vollastmenge reduziert, um den Rauchausstoß zu begrenzen.

Überhitzungsschutz:

Bei Überschreitung der zulässigen Kühlmitteltemperatur im Hochgeschwindigkeitsbereich und bei Bergfahrt erfolgt ebenfalls eine Vollastmengenreduzierung (Motorschutz).

Abgasrückführung (AGR – System):

Durch die Rückführung eines Teiles der Abgase im Teillastbetrieb wird die Verbrennungstemperatur abgesenkt, was eine Reduzierung der Stickoxide zur Folge hat.

Mengenreduzierung bei Automatikgetrieben:

Bei Rückschaltungen erfolgt eine Mengenreduzierung, um Schaltstöße zu vermeiden.

Fahrgeschwindigkeitsregelung (Option):

Über das Bedienteil (Wählhebel) können die gewünschten Fahrzustände – Beschleunigen, Verzögern oder Fahrgeschwindigkeit wieder aufnehmen – gesetzt oder abgerufen werden. Die Funktionen werden ab einer Geschwindigkeit von > 30 Km / h ermöglicht.

Eigendiagnose:

Die Erkennung von Störungen an der DDE 2. 1 und die Bereitstellung von Ersatzwerten und Notprogrammen mit nachfolgender Speicherung des Fehlers sowie die Ausgabe über TECH 1, ist Aufgabe der Eigendiagnose.
Zur Erleichterung der Fehlersuche können außerdem noch aktuelle Ein – und Ausgänge von dem DDE 2.1 Steuergerät abgefragt werden. Die Prüfung der DDE 2. 1 wird mittels TECH 1 in Verbindung mit der „Prüfanleitung“ durchgeführt.

Luftfilter und Ansaugsystem

Der Einlaßkrümmer besteht aus Aluminium – Guß. Die sechs Saugrohre sind bezüglich Querschnitt und Länge auf ein hohes Drehmoment bei niedriger Drehzahl ausgelegt, besonders bei geschlossenem Wastegate – Ventil des Turboladers. Die gleichmäßige und strömungsgünstige Krümmeranordnung der Saugrohre bis hin zu den Einlasskanälen bewirkt eine bestmögliche Ausnutzung des Ladedrucks. Dadurch wird die Zylinderfüllung optimiert und der Kraftstoffverbrauch reduziert.

Einspritzpumpe

Der mechanische Antrieb und hydraulische Teil besteht aus Flügelzellen – Förderpumpe, Drucksteuerventil, Rollenring, Spritzversteller, Out – Ventil. Der Hochdruckteil besteht aus Verteiler, Verfeilerkolben, Entlastungsventile, Druckrohrstutzen, Regelschieber, Hubscheibe, Federbrücke mit Rückhaltefedern entsprechen weitestgehend der bisherigen VE – Pumpe.

Dieselfilterheizung

Die Elektronik für die Dieselfilterheizung ist im Kraftstoftiltergehäuse verbaut. Ein NTC-Fühler erfasst die Temperatur des zufließenden Kraftstoffes.

Temperatur:

Heizung ein – bei 2 °C ± 2 °C
Heizung aus – bei 7 °C ± 2 °C

Keilrippenriementrieb

Wasserpumpe, Visco-Lüfter, Generator und Pumpe-Hilfskraftlenkung werden über einen fünfrippigen Keilrippenriemen angetrieben. Die Spannung des Keilrippenriemens erfolgt über eine federbelastete hydraulisch gedämpfte Spannvorrichtung. Der Verdichter, Klimaanlage wird über einen separaten Keilrippenriemen angetrieben. Eine zusätzlich angeordnete Spannrolle sorgt für die nötige Keilrippenriemenspannung. Der Kompakt – Generator mit 105 A ist sehr leistungsstark und erlaubt eine hohe Maximaldrehzahl. Der Anlasser ist mit einem Vorgelege – und Planetengetriebe ausgerüstet. Die Vakuumpumpe ist als Flügelzellenpumpe ausgeführt und wird stirnseitig von der Nockenwelle über eine Klauenkupplung angetrieben.

Kühlkreislauf

Das Wasserpumpengehäuse ist im Steuergehäuse integriert. Ein Wasserpumpenrad aus Kunststoff mit umspritzter Stahlnabe sorgt für geringes Gewicht und guten Wirkungsgrad. Die Integration der Kurzschlußleitung im Steuergehäuse vereinfacht das Kühlsystem durch den Wegfall externer Schläuche und Schlauchbinder. Die Einbindung des Thermostatgehäuses in den Zylinderkopf ermöglicht eine kompakte Bauweise. Das Kühlsystem wird über ein Ventil im Thermostat entlüftet. Das Thermostatgehäuse besteht aus Kunststoff. Das siebenblättrige Lüfterrad ermöglicht einen sehr hohen Luftdurchsatz. Es wird über eine ViscoKupplung mit temperaturabhängiger Zuschaltung angetrieben. Der Geräuschpegel wird durch eine Drehzahlbegrenzung sehr niedrig gehalten. Zum besseren Entleeren des Kühlsystems wurde eine Kühlmittelablaßschraube am Zylinderblock angebracht.

Impulsgeber, Kurbelwelle

Beim 25 DT befinden sich am Zweimassen-Schwungrad bzw. an der Antriebsscheibe, sechs Positionsstifte, die von einem induktiven Impulsgeber abgetastet werden. Hieraus wird die Motordrehzahl und Kurbelwinkelposition errechnet. Der Impulsgeber, Kurbelwelle ist am Zylinderblock unterhalb des Anlassers angebracht.

Ladedruckfühler

Der Ladedruckfühler nimmt den Druck im Einlaßkrümmer auf und gibt ein Signal an das Steuergerät ab. Im Leerlauf wird aus dem vorhandenen Saugrohrdruck der Umgebungsdruck und damit die Meereshöhe errechnet.

Nockenwelle, Nockenwellenantrieb und Ventile

Die Nockenwelle ist hohlgegossen und in Hartschalenguß hergestellt. So wird eine hohe Verschleißfestigkeit bei geringem Gewicht erreicht. Die siebenfache Lagerung der Nockenwelle sorgt für eine hohe Festigkeit des Ventiltriebs. Die obenliegende Nockenwelle wird über zwei Simplex – Ketten angetrieben. Zur Dämpfung der Kettenschwingungen wird ein hydraulischer Doppelkettenspanner für beide Kettentriebe verwendet. Diese Nockenwellenantriebslösung ist über die gesamte Motorlebensdauer wartungsfrei. Die Ventile werden über Hydrostößel betätigt, die aus einem auslaufsicheren Ölkanal versorgt werden. Der steife Ventiltrieb und ein geringer Bauteileumfang tragen zu einer niedrigen Geräuschabstrahlung bei. Die Konstruktion und die gewählten Durchmesser der Ein – und Auslaßventile ermöglichen eine gute Zylinderfüllung bei geringen Drehmoment im unteren Drehzahlbereich. Die Ventilfedern aus hochfestem Werkstoff sichern die einwandfreie Funktion der Ventilbewegung.

Ölkreislauf

Die Ölpumpe ist als Innenzahnradpumpe ausgeführt und am vorderen Kurbelwellenzapfen angeordnet. Dadurch wird die Ölpumpe direkt von der Kurbelwelle angetrieben. Der Öldruck wird vom Hauptölkanal ausgehend geregelt. Um eine sichere Ölversorgung auch unter extremen Fahrbedingungen zu gewährleisten, ist die Ölsaugstelle in der Ölwanne optimal angeordnet. Der Ölfilter ist stehend und somit wartungsfreundlich auf der Einlaßseite in Motormitte befestigt. Der Ölfilterwechsel kann von oben ausgeführt werden, es ist hierfür keine Hebebühne erforderlich. Die große Filterfläche ermöglicht lange Wechselintervalle. Zusammen mit der sehr geringen Restölmenge im Ölfilter stellt dies eine umweltfreundliche Lösung dar. Um ein Leerlaufen des Ölfilters bei Motorstillstand zu verhindern, ist im Filtergehäuse ein Rücklaufventil integriert. Ein Thermostat im Ölfiltergehäuse stellt eine rasche Ölerwärmung sicher und sorgt für eine konstante Betriebstemperatur. Bei 90°C öffnet der Ölkühler-Thermostat. Die einteilige Alu-Druckguß-Ölwanne ist auf geringe Geräuschabstrahlung ausgelegt. Die Abdichtung zum Zylinderblock erfolgt durch eine asbestfreie Aramid-Flachdichtung. Sie ist auf der Ölwannenseite mit einer Gleitbeschichtung versehen. Die am Zylinderblock verschraubte Versteifungsschale mit integriertem Ölschwallblech vermindert Ölverschäumung. Ein leistungsstarker Luft – Ölkühler sorgt für ausreichende Ölkühlung, auch unter extremen Belastungen und klimatischen Bedingungen. Der Ölkühler ist in einer isolierten Aufhängung befestigt, um die Körperschallübertragung vom Motor auf die Karosserie zu verhindern. Die Einbaulage vorne links hinter der Frontverkleidung ermöglicht eine ausreichende Kühlluftzufuhr.

Pedalwertgeber

Der Pedalwertgeber befindet sich im Fußraum oberhalb des Fahrpedals. Die jeweilige Fahrpedalstellung wird durch den Pedalwertgeber in ein elektrisches Signal umgewandelt und an das Steuergerät weitergeleitet. Der Pedalwertgeber hat ein Drehpotentiometer, einen Leerlaufschalter und zwei Rückstellfedern, die räumlich voneinander getrennt sind. Der Fahrpedalgeber darf nicht geöffnet werden und seine Einstellung zum Fahrpedal ist sehr genau einzuhalten.

Sensor, Kühlmitteltemperatur

Der Sensor, Kühlmitteltemperatur erfaßt die Kühlmitteltemperatur im Zylinderkopf und gibt die Werte als Einflußgrößen an das DDE 2.1 Steuergerät weiter. Der Sensor, Kühlmitteltemperatur ist als NTC-Widerstand ausgeführt, der den Widerstand mit zunehmender Temperatur verringert. Der Innenwiderstand beträgt bei 20 °C ca. 2,2 kOhm.

Sensor, Ladelufttemperatur

Der Sensor, Ladelufttemperatur ermittelt die Temperatur der Ladeluft im Einlaßkrümmer und gibt die Werte als Eingangsgrößen an das Steuergerät weiter. Der Innenwiderstand beträgt bei 20°C ca. 5,5 kOhm.

Spritzbeginngeber

Im Einspritzdüsenhalter des 4. Zylinders ist der Spritzbeginngeber integriert. Der Spritzbeginngeber erfaßt den Zeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung durch Erkennen der Nadelbewegung. Fällt der Sensor, Kurbelwelle
(Drehzahlgeber) aus, wird aus dem Zeitabstand der Spritzbeginnsignale des Spritzbeginngebers ein Ersatzsignal ermittelt.

Hinweis:

Ein Zerlegen des Spritzbeginngebers und der Einspritzdüsen ist nicht vorgesehen.

Steuergerät

Das Steuergerät der DDE 2.1 befindet sich im Relaisträger Motorraum.
Im Steuergerät befinden sich drei Funktionsbereiche:

Bereich I:

  • Einspritzmenge mit spezieller Startmengensteuerung und Vollastmengenbegrenzung
  • Drehzahlregelung
  • Laufruheregelung und Ruckeldämpfung
  • Rauchbegrenzung und Überhitzungsschutz
  • Fahrgeschwindigkeitsregelung (Option)

Bereich II:

  • Einspritzregelung
  • Abgasrückführung
  • Ausgabe der Eigendiagnose

Bereich III:

  • Regelung für das Mengenstellglied

Turbo – Aufladungssystem

Der Abgasturbolader ist direkt am Auslaßkrümmer angeordnet. Durch seine Anordnung und die kurze Verbindung mit dem Auslaßkrümmer wird eine optimale Aufladung unter Ausnutzung des Abgasstroms erreicht und damit ein spontanes Ansprechverhalten des Abgasturboladers erzielt. Das Turbinengehäuse ist einteilig und dadurch sehr leicht. Die Ladeluftkühlung ermöglicht eine höhere spezifische Leistung durch eine bessere Zylinderfüllung. Außerdem werden die Abgasemissionen (vor allem Stickoxyd) reduziert und durch die Absenkung der Prozeßtemperatur der Motor thermisch geringer belastet. Die Anordnung des Ladeluftkühlers, rechts hinter der Frontverkleidung, bewirkt, daß die Kühlluft durch große Öffnungen an der Frontverkleidung eintritt und somit auch bei geringen Geschwindigkeiten eine gute Ladeluftkühlung erreicht wird.

Vorglühsystem

Das Glühzeitrelais wird direkt vom Steuergerät DDE 2.1 angesteuert und beinhaltet nur den Leistungsschalter, der bei Bedarf die 6 Glühstiftkerzen (R 5) mit Spannung versorgt.

Zylinderblock und Kurbeltrieb

Der Grauguß-Zylinderblock ist verwindungssteif und so konstruiert, daß die akustische Abstrahlung minimiert wird. Durch einen kurzen Wassermantel mit geringer Wassermenge wird die Warmlaufphase reduziert. Die Kurbelwelle ist aus hochfestem Stahl geschmiedet und siebenfach gelagert. Hohe Steifigkeit und Belastbarkeit wird so gewährt. Ein voller Massenausgleich wird mit 12 Gegengewichten erreicht. Der Drehschwingungsdämpfer ist von der Kurbelwelle axial entkoppelt; durch diese zusätzliche Tilgung der Kurbelwellenlängsschwingungen wird ebenfalls eine Geräuschreduzierung erreicht. Die Kolbenkühlung erfolgt über einen eigenen Ölkanal mit Ölspritzdüse und zentraler Druckregelung. Die oberen Lagerschalen der gesenkgeschmiedeten Pleuel sind mit einer speziellen Laufschicht versehen, die sich durch hohe Tragfähigkeit und geringen Verschleiß auch bei extremen Belastungen auszeichnet.

Zylinderkopf

Der einteilige Leichtmetall-Zylinderkopf mit Querstromanordnung der Ladungswechselkanäle und eingegossener Lagerleiste/Ventilführung ist auf hohe thermische und mechanische Belastbarkeit ausgelegt. Die Kühlmittelströmung ist in Form einer Querströmung mit überlagerter Längsströmung ausgeführt. Sie garantiert gute Kühlung der thermisch hoch belasteten Stegbereiche des Zylinderkopfes. Die Zylinderkopfdichtung ist aus umweltfreundlichen, asbestfreien Materialien hergestellt.