Skąd biorą się silniki

Odwiedź fabrykę silników Volvo w Skövde, w Szwecji, gdzie powstają wszystkie jednostki napędowe firmy, i spotkaj się z inżynierami odpowiedzialnymi za technologię Euro 6.

Piec do wytapiania w fabryce Volvo Trucks.

Surowce podawane do pieca w G1, jednej z dwóch odlewni na terenie fabryki silników Volvo Trucks.

Fredrik Karlén opuszcza przezroczystą osłonę na swoim kasku i zanurza zgarniak do żużla we wnętrzu otwartego pieca podgrzewającego. Płynny metal ma temperaturę 1500 stopni Celsjusza, więc pracowników obowiązują rygorystyczne zasady bezpieczeństwa. Znajdujemy się w G1, jednej z dwóch odlewni na terenie fabryki silników Volvo w Skövde, w Szwecji. Do górnej sekcji pieca do wytapiania bezustannie są podawane surowce – odpady z kuźni i odlewni. W celu zapewnienia właściwego składu chemicznego surówki dodawane są różne składniki stopowe, takie jak np. węgiel i krzem.  

Niczym złocistożółte rzeki, żeliwo spływa do kadzi odlewniczych, które następnie są przenoszone na ostatnie miejsce podróży surówki po strefie wytopu: pieców odlewniczych głowic cylindrów i bloków silnika. To właśnie tutaj, pośród dymu i iskier, w półmroku odlewni, rodzą się silniki samochodów ciężarowych. 

Roztopiony metal.

Roztopiony metal, z którego odlewa się głowice cylindrów i bloki silników, ma temperaturę 1500 stopni Celsjusza. Proces jest skrupulatnie kontrolowany w celu zapewnienia jak najwyższej jakości.

 

Co cztery minuty do pieca hutniczego wrzucana jest nowa porcja surowców. Proces ten monitoruje w położonym wyżej pomieszczeniu kontrolnym wytapiacz Fredrik Karlén. 

– Żeby wyprodukować dobry silnik, musimy bezwzględnie pilnować właściwych proporcji. W odlewni panuje określona hierarchia. Starsi pracownicy szkolą młodszych. Zaczynasz od dostarczania żeliwa, potem nadzorujesz piece, aż wreszcie możesz trafić tutaj – do dyspozytorni – mówi Fredrik Karlén, który swoją karierę Volvo Trucks rozpoczął w 1994 r. na wydziale montażu, a w 2009 r. przeszedł do odlewni G1.

Fredrik Karlén, wytapiacz metalu

Kunszt wytapiaczy, takich jak Fredrik Karlén, jest w fabryce wysoko ceniony.

Pierwszą odlewnię w Skövde uruchomiono w 1868 r., G1 działa od roku 1951, zaś w sierpniu 2009 r. rozpoczęła pracę znacznie nowocześniejsza odlewnia G2. Mimo że praca jest wymagająca, rotacja pracowników jest niewielka. Panuje tu etos rzemieślniczego kunsztu i szacunku dla żelaza. 

– Z naszego punktu widzenia, nowy silnik Euro 6 nie różni się aż tak bardzo od innych. Zmienią się normy składu żeliwa, ale reszta procesu będzie przebiegać jak zwykle – tłumaczy Fredrik Karlén. 

Wejście w życie – 31 grudnia 2013 r. – jak dotąd najbardziej rygorystycznych europejskich przepisów dotyczących emisji spalin przez samochody ciężarowe spowodowało znaczne zaostrzenie wymagań. Limity emisji tlenków azotu (NOX) zostały zmniejszone o 80%, zaś cząstek stałych – o 50%, w porównaniu z normą Euro 5. Po raz pierwszy pojawił się również wymóg utrzymania emisji spalin w dopuszczalnych granicach, niezależnie od aktualnych warunków atmosferycznych czy sytuacji drogowej.

Żeby wyprodukować dobry silnik, musimy bezwzględnie pilnować właściwych proporcji. W odlewni panuje określona hierarchia. Starsi pracownicy szkolą młodszych.

Fredrik Karlén, odlewnia Volvo Trucks w Skövde, Szwecja.

Jednym z głównych wyzwań dla Volvo Trucks było spełnienie tych surowych wymagań bez żadnych kompromisów pod względem właściwości jezdnych, sprawności, zużycia paliwa i trwałości samochodu ciężarowego. 

– Jeżeli samochód ciężarowy stoi unieruchomiony w stacji obsługi z powodu nieprawidłowej emisji spalin, klient traci pieniądze. Dlatego właśnie, opracowując silnik Euro 6, Volvo Trucks położyło szczególny nacisk na stabilność i niezawodność – mówi Mikael Karlsson, główny menedżer całego projektu Euro 6 w Volvo Group Trucks Technology (GTT).

Silnik Euro 6.

Stanowiska montażowe zostały przeprojektowane pod kątem wymagań dotyczących produkcji Euro 6.

W swoich pracach rozwojowych Volvo Trucks wykorzystało doświadczenie zdobyte w USA, gdzie norma emisji będąca odpowiednikiem europejskiego standardu Euro 6 została wprowadzona już w 2010 r. Samochody ciężarowe w USA są wyposażone m.in. w zespolony układ oczyszczania spalin (EATS), filtr cząstek stałych (DPF) i katalizator neutralizujący tlenki azotu (SCR). W połączeniu z dotychczasowym silnikiem Euro 5 Volvo Trucks, technologia ta posłużyła za bazę dla nowej jednostki napędowej Euro 6.

– Jedną z różnic między naszym rozwiązaniem w USA a tym wybranym dla normy Euro 6 jest umieszczenie wszystkich elementów układu w jednym tłumiku, zamiast w dwóch – wyjaśnia Lars-Olof Andersson, kierownik projektu w dziale systemów spalania Volvo Group Trucks Technology (GTT). 

Kolejnym wyzwaniem była konieczność utrzymania emisji zanieczyszczeń w dopuszczalnych granicach, bez względu na panujące warunki atmosferyczne i warunki jazdy. Zazwyczaj temperatura spalin jest zmienna. Zależy m.in. od tego, czy pojazd jedzie bez ładunku, czy też jest w pełni załadowany, czy uczestniczy w powolnym ruchu miejskim, czy też porusza się po autostradzie. Żeby jednak zapewnić stabilność poziomu emisji spalin, temperatura gazów wylotowych nie może nigdy spaść poniżej 200 stopni Celsjusza. Jeżeli jest zbyt niska, zwiększa się ją za pomocą recyrkulacji (EGR), która polega na mieszaniu gorących spalin z powietrzem. Dopiero tak przygotowana mieszanka trafia do cylindrów. Podgrzane w ten sposób spaliny są kierowane do układu oczyszczania spalin, zapewniając utrzymanie w nim odpowiedniej temperatury.

Jeżeli samochód ciężarowy stoi unieruchomiony w stacji obsługi z powodu nieprawidłowej emisji spalin, klient traci pieniądze. Dlatego właśnie, opracowując silnik Euro 6, Volvo Trucks położyło szczególny nacisk na stabilność i niezawodność.

Mikael Karlsson, główny menedżer projektu, Volvo Group Trucks Technology.

Norma Euro 6 wprowadza również obowiązek monitorowania sprawności wszystkich układów i funkcji w pojeździe, a także kontroli rzeczywistego poziomu emisji zanieczyszczeń. Co roku każdy producent samochodów ciężarowych musi przebadać określoną ilość pojazdów z każdego produkowanego typoszeregu za pomocą analizatora spalin, umieszczając jego sondę w rurze wydechowej. 

– Pomiaru tego dokonuje się na wyznaczonym odcinku drogi, w rzeczywistym ruchu. W tym czasie pojazdy znajdują się w zróżnicowanych sytuacjach drogowych – które łącznie składają się na tzw. cykl jazdy. Cykl ten musi obejmować przejazd autostradą, jazdę w mieście oraz terenie górzystym – wyjaśnia Nitin Patel, dyrektor działu systemów spalania w GTT.

Henrik Andersson, montażysta.

Henrik Andersson, montażysta z fabryki w Skövde, uczestniczył w projektowaniu nowych stanowisk montażowych.

Wyzwania związane z Euro 6 nie ograniczały się jedynie do kwestii czysto technicznych. Konieczne było również wprowadzenie nowych rozwiązań technologicznych w fabryce silników w Skövde. Należało opracować nowe oprzyrządowanie i utworzyć dodatkowe stanowiska montażu. 

Odlane elementy silnika, już obrobione przez roboty, przybywają do widnej i przestronnej hali montażowej. Panuje tu niemal absolutna cisza. Słychać jedynie szum kilku maszyn i dźwięki płynące z samotnego, przyciszonego radia. To tutaj nabierają ostatecznych kształtów silniki do sprzedawanych na całym świecie samochodów ciężarowych. Połowę produkcji stanowią jednostki Euro 6, przeznaczone głównie na rynek europejski. Z myślą o innych rynkach nadal są produkowane silniki klasy Euro 5.  

– W związku z wprowadzeniem Euro 6, pracujemy z o wiele większym asortyment części, zmodyfikowaliśmy stanowiska montażowe i wdrożyliśmy nowe metody dostaw materiałów na linię montażową – mówi Henrik Andersson, montażysta, który uczestniczył w projektowaniu nowych stanowisk roboczych. 

Produkcja silników Euro 6 przebiega w spokojnym tempie, ponieważ główny nacisk kładzie się utrwalanie procesu i bieżące rozwiązywanie pojawiających się problemów. 

Po dotarciu do ostatniego stanowiska, silnik jest poddawany tzw. próbie na zimno (pokręcanie wałem korbowym) i kierowany do lakierni. Stamtąd trafia do magazynu, gdzie oczekuje na transport do fabryk w Tuve i Gandawie. 

Jest tam chłodno, może nawet zimno, zupełnie inaczej niż w świecie iskier i żaru, gdzie Fredrik Karlén wyciąga zgarniak z kolejnego wytopu. Piec działa przez całą dobę, produkując 30 ton żeliwa na godzinę, dla 72 000 silników rocznie. Piece w odlewni G1 nigdy nie stygną.

Silnik przewożony wózkiem widłowym.

Co roku w tej fabryce produkuje się 72 000 silników wysokoprężnych. Gotowe jednostki napędowe są transportowane do fabryk Volvo Trucks w Tuve (Szwecja) i Gandawie (Belgia).

Treści powiązane

Jak powstaje kabina samochodu ciężarowego Volvo

Na linii uzbrajania kabiny w fabryce Volvo Trucks w Tuve, Goeteborgu, z około 900 części powstaje kompletna kabina samochodu ciężarowego Volvo – zaledwie w sześć godzin....

Symulator jazdy – wirtualna ciężarówka przyszłości

Z pomocą jednego z najnowocześniejszych na świecie symulatorów jazdy Volvo Trucks wiedzie prym w badaniach nad bezpieczeństwem....

Jak Volvo Trucks kształtuje bezpieczeństwo pojazdów przyszłości

Bezpieczeństwo czynne pojazdu to kolejny krok Volvo Trucks ku poprawie bezpieczeństwa ruchu drogowego i urzeczywistnieniu wizji zero. Dowiedz się, jak w nowym ośrodku doświadczalnym AstaZero, w Szwecji, testowane są inteligentne systemy pojazdów. ...

Filtruj artykuły

5 true 5