Fiat 127 D - nejmenší diesel (Svět motorů 1981)

    Časopis Svět motorů uveřejnil níže uvedený článek Fiat 127 D - nejmenší diesel, autora ing. Branko Remka v roce 1981. Text je zveřejněn bez souhlasu autora.

    Hrozba vyčerpání světových ropných zdrojů a s tím související celková energetická i surovinová krize nutí výzkumná oddělení všech významných automobilových výrobců pracovat stále intenzivněji na zvyšování hospodárnosti a tím i konkurenceschopnosti svých výrobků na světovém trhu.

    Když před lety (v roce 1976) automobilka Volkswagen vyvinula a začala vyrábět svůj úspěšný typ Golf D, poháněný vznětovým motorem o zdvihovém objemu necelých 1500 cm³, zdálo se, že bylo dosaženo dolní hranice zdvihového objemu rychloběžného vznětového motoru pro osobní automobil. Zde je třeba si uvědomit, že limitujícím faktorem není konstrukce vlastního motoru, ale problém přesného dávkování relativně malých objemových množství paliva, které navíc musí být dopraveno do spalovacího prostoru ve velmi krátké době. Skupině vývojových pracovníků turínského koncernu Fiat, pod vedením Antonia Burgia di Aragony, se podařilo, po více než čtyřleté mravenčí práci, opět posunout hranici technické úrovně vznětového motoru.

    Nově vyvinutá rychloběžná třináctistovka je v současné době nejen nejmenší sériově vyráběný "diesel" pro osobní automobily, ale i první vznětový motor, který je zcela odvozený od sériového motoru zážehového, jehož konstrukce již ale byla přizpůsobena i pro vznětovou variantu. I u nás je známý OHC motor pro populární "stosedmadvacítku", vyráběný v Brazílii společností Fiat Automoveis SA v Belo Horizonte. Tento motor o zdvihovém objemu 1049 cm³ má průměr válců 76 mm. Zvětšením zdvihu z 57,8 mm na 71,5 mm je odvozena silnější varianta motoru o objemu 1301cm³, která je požívána pouze pro brazilské verze základního typu 127, označené jako 147 GLS, Panorama a Pick-up. Od tohoto motoru je přímo odvozen vznětový motor 127 D, a to při zachování hlavních rozměrů motoru, pouze změnou hlavy válců, pístů, setrvačníku, použitím kratších ojnic z motoru 1050 a přidáním tlumiče torzních kmitů na volný konec pětkrát uloženého klikového hřídele. Uložení motoru bylo přizpůsobeno jeho o 19 kg vyšší hmotnosti oproti výkonově srovnatelnému benzinovému motoru 1050 jehož hmotnost je 94 kg.

    Vznětový motor vyžaduje samozřejmě změny v příslušenství. S ohledem na dobré chlazení je zvětšen objem chladícího systému použitím většího chladiče. Snadné spouštění motoru zajišťuje akumulátor 55 A.h a výkonnější spouštěč 1,1 kW, místo 0,6 kW u benzínových verzí. Největší změnou v příslušenství je samozřejmě vstřikovací zařízení, což je dáno principem činnosti vznětového motoru. Rotační vstřikovací čerpadlo s rozdělovačem BOSCH typu VE 4 4/8F 2500 - RTV 7819, velmi dobře přístupné, je poháněno od klikového hřídele ozubeným řemenem širokým 3/4", společně s vačkovým hřídelem a pomocným hřídelem pro pohon čerpadla oleje. Řemen je polosamočinně napínán zvláštní kladkou. Čerpadlo chladící kapaliny a alternátor jsou poháněny obvyklým způsobem od klikového hřídele klínovým řemenem. Hlava válců z lehké slitiny je velmi podobná hlavě motoru benzinového, takže obě se obrábějí na jedné transferové lince. Konstrukční zajímavostí je zachování, u vznětového motoru neobvyklého, sklonu ventilů o 12° od osy válce.

    Ventily obou motorů, ač jsou z různých materiál, jsou opět rozměrově stejné: sací ventil má pr.34 mm, výfukový 29 mm. Použitím nového vačkového hřídele byl poněkud zvětšen zdvih ventilů (z 8,7 mm na 9,2 mm) a pozměněno časování rozvodu. Vůle ventilů se seřizuje způsobem u fiatů obvyklým, tj. výměnou kalibrovaných podložek uložených v hrníčkových zdvihátkách.

    Ačkoliv je hlava válců připevněna k litinovému bloku motoru dvaceti šrouby, což je o čtyři více než u motoru benzinového, jsou i těsnění pod hlavu zcela shodná. Místem přípravy směsy u tohoto typu vznětového motoru jsou komůrky v hlavě válců, v místě původně zapalovacích svíček. Odlitek hlavy je v této části poněkud upraven. Komůrka ze žárupevné oceli je vložena do otvoru v hlavě a zajištěna závitovou vložkou, do které je zašroubována vstřikovací tryska. V boku komůrky je pod úhlem 85° vůči její ose umístěna žhavící svíčka Marelli. Vstřikovací trysky BOSCH DN 12 5 D 175 jsou vyráběny speciálně pro tento motor s využitím patentu Fiat. Zvláštní úpravou jehly trysky je dosaženo nesouměrného silového účinku tlaku paliva, takže jehla se při každém svém zdvihu pootáčí o několik stupňů. Tímto je zaručena vysoká provozní spolehlivost trysky, neboť je omezeno na minimum tzv. karbonování jehly a sedla. V této souvislosti je třeba připomenout jistě nemalý přínos firmy BOSCH při vývoji vznětových motorů, neboť je patrné, že bez obchodní a technické spolupráce s touto společností by italští technici těžko mohli úspěšně dokončit vývoj svého nejmenšího vznětového motoru.

    Velká pozornost byla věnována i ekologickým problémům. K dobrému spalování paliva přispívá nejen pečlivé řešení průběhu vstřikování paliva (tzv. zákona vstřiku) a ohledem na tichý a měkký běh, minimální kouřivost a tvorbu kysličníků dusíku NO_x, ale zejména zvláštní konstrukce vírové komůrky, opět podle patentu Fiat. Vlastní vírová komůrka je tvořena dvěma vzájemně vyosenými válcovými dutinami různých průměrů a je spojena s válcem motoru šikmým kanálkem, ústícím do její menší části. Touto konstrukcí se dosahuje při kompresním zdvihu pístu relativně velmi malého rozvíření vzduchu v komůrce, oproti podobným komůrkám Ricardo Comet, které jsou téměř výhradně používány u vznětových motorů pro osobní automobily. Po vstřiku paliva do komůrky zde dochází k dokonalému využití vzduchu pro hoření a teprve po výšlehu plamenné fronty ze spojovacího kanálku do válce, dochází k intenzivnímu rozvíření náplně válce vlivem pohybu pístu s nálitkem směrem k horní úvrati. Toto řešení způsobu spalování má podle výzkumu techniků Fiatu následující výhody:

• odstranění ztrát vlivem parazitních turbulencí v komůrce
• prodloužení doby hoření a proto tichý a měkký běh motoru
• větší termodynamickou účinnost, omezením ztrát přestupem tepla na stěnách komůrky
• dobré spouštění motoru vlivem menších tepelných ztrát i za nízkých venkovních teplot je doba žhavení do 20s
• velmi malá kouřivost motor, dosahující v extrémních podmínkách zkoušek motoru na brzdě nejvíce 3 jednotky Bosch; v silničním provozu je prakticky neměřitelná

    O tom, že parametry motoru 127 D nejsou jen reklamou, svědčí mimo jiné i poměrně malý kompresní poměr a příznivé hodnoty, jak měrné spotřeby paliva (270 g/kW.h), tak provozní spotřeby podle evropských norem. Hlučnost motoru je co nejvíce omezena nejen vlastní konstrukcí, ale i použitím vhodných tlumících materiálů. Víko ventilů z lehké slitiny je sendvičové konstrukce, tzn. že je pokryto vrstvou hluk absorbující hmoty s další povrchovou úpravou odolnou vůči oleji a naftě. Podobným materiálem je vyložena i vnitřní strana kapoty, takže typický zvuk vznětového motoru je patrný pouze při běhu naprázdno. Až do rychlosti 100 km/h je hladina vnitřního hluku až překvapivě nízká a zcela srovnatelná s benzínovou verzí "stosedmadvacítky".

    Prozatím je nový vznětový motor Fiat 127 D montován do zesílené karoserie brazilského Fiatu 147, která je asi o 10 cm delší než u známého typu Fiat 127, a vyznačuje se zejména značně pozměněnou přední částí s aerodynamickou přítlačnou plochou. Odlišná charakteristika vznětového motoru si vyžádala i změnu stálého převodu v rozvodovce, který je nyní "delší" , 3,765:1 místo 4,07:1 u benzínové verze. Drobné změny jsou samozřejmě i v ovládacích prvcích motoru. Celkově je oproti benzínové třináctistovce hmotnost vozu vyšší asi o 100 kg. Podle inovačních záměrů firmy Fiat (viz SM č.7/80 "Fiat pro léta osmdesátá"), lze však očekávat, že nejpozději začátkem roku 1982 bude realizován projekt "UNO", nový malý Fiat, který nahradí na světových trzích tak úspěšnou "stosedmadvacítku". Tento nový vůz, ve stylu Fiat Panda, již používat pouze OHC motory nové generace, tedy 1050, 1300 a 1300 Diesel. Bude to tedy konec legendárného malého čtyřválce, našim motoristům tak důvěrně známého z typů Fiat 600, 600D, 850 a 127 (903 cm³), jehož původ můžeme vystopovat u Fiatu 500 Topolino z roku 1936.

    Jeden z největších automobilových výrobců na světě, Fiat, který se v posledních letech dostal do vážných odbytových potíží, proto doufá, a to zřejmě oprávněně, že touto novou "zbraní" získá opět ztracené pozice na trhu zejména tam, kde je cena motorové nafty relativně nízká vůči cenám benzínu. S vývozem se v prvním roce výroby již tradičně nepočítá , a tak prvních 20 000 automobilů Fiat 127 D má být prodáno doma, v Itálii.

Ještě několik technických údajů, které nejsou součástí článku ing. Branko Remka: