Em 2005 foi lançado o caminhão FH, equipado com um motor de 13 litros, era o início do bem-sucedido D13, com recursos de alta tecnologia, como eixo de comando de válvulas no cabeçote, tecnologia de quatro válvulas por cilindro e unidades injetoras.
Inicialmente disponível para atender aos requisitos de emissões Euro III, o motor recebeu outras melhorias, para atender níveis de emissões mais restritos como Euro IV e até Euro V.
Equipado com sistema de ventilação fechada do cárter, onde os gases do cárter são direcionados para um separador de óleo e os resíduos de óleo são filtrados dos gases,o filtro de papel deve ser substituído após 100.000 km ou uma vez por ano. Os gases são conduzidos para a câmara de combustão do motor e incinerados, isso cria um motor limpo e vedado com baixas emissões de partículas.
A ventilação fechada do cárter promove uma filtragem eficaz de partículas com uma classificação de eficiência muito alta. A função e a eficiência do sistema são asseguradas com a atuação do ECM que monitora os fatores que influenciam na emissão de gases do escapamento e alerta o motorista por meio de lâmpadas de advertência e códigos de falha se algo precisar ser corrigido.
Sendo o primeiro motor Volvo equipado com ventilação fechada do cárter, também captura os gases na tampa do cabeçote e são direcionados para o filtro centrifugador. Desta forma ecológica, já se evitava o lançamento de gases nocivos na atmosfera. (Figs.1 e 2)
A Volvo também introduziu no motor D13A o sistema de Redução Catalítica Seletiva – SCR e uma versão aprimorada de seu freio de compressão do motor, o “VEB +” com balancim auxiliar adicional e um quarto lóbulo de came por cilindro.
Em 2007, a Volvo introduziu o D13B equipado com o sistema SCR e o VGT, que é um turbo com geometria variável, mas ainda sem utilizar o filtro de partículas no escapamento, sendo o único fabricante a oferecer essa solução naquela época.
A Redução Catalítica Seletiva (SCR) é a tecnologia designada pela Volvo para atingir a conformidade dos padrões de emissões de gases de escapamento com Euro IV e Euro V. Se uma regeneração ativa for necessária devido a condições de condução exigentes, entra em atividade um 7º injetor que fornece uma pequena quantidade de combustível que segue como uma névoa e reveste o catalisador para reagir e fornecer o calor necessário para a regeneração.
As características marcantes do motor Volvo D13 são: eficiência, potência, economia de combustível e faixa de torque mais baixa, tudo isso representa um passo gigante em termos de eficiência de combustível e conformidade de emissões avançadas.
Como todos os motores da Volvo, o D13 foi construído com base em uma arquitetura comprovada e desenvolvida que aproveita o motor inovador para maximizar a eficiência. No entanto, o motor D13 vem com o tipo de melhorias que permitem que ele recupere uma grande parte da energia que perde.
A energia que normalmente é perdida é recuperada com recursos padrão, incluindo pistões de baixa fricção e uma bomba de água de duas velocidades, bem como recursos opcionais como turbocompressor de geometria variável.
Este motor utiliza bielas rígidas com capas largas que utilizam quatro parafusos de fixação, possui passagem de óleo para lubrificação pressurizada no pino do pistão e para força máxima sob altas temperaturas. O pistão é resfriado a óleo e o anel raspador do pistão usa um processo de revestimento que preserva os cilindros da camisa, fornecendo um excelente controle de óleo e minimizando o desgaste dos cilindros, o que garante longa vida útil ao motor.
Um maior comprimento de curso proporciona maior volume do cilindro e maior torque. O resultado é uma aceleração mais rápida, melhor dirigibilidade com menos mudanças de marcha, menor consumo de diesel e como está mais potente, permite uma velocidade média mais alta e uma direção mais econômica.
O motor D13A tem suas engrenagens de distribuição na parte traseira do motor, permitindo extrair um torque maior para a tomada de força.
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1. Engrenagem de transmissão, virabrequim
2. Engrenagens de transferência: engrenagem externa e interna
3. Engrenagem de transferência (ajustável)
4. Engrenagem de transmissão e amortecedor de vibração, árvore de cames
5. Engrenagem de transferência
6. Engrenagem de transmissão, bomba de alimentação de combustível
7. Engrenagem de transmissão, compressor
8. Engrenagem de transmissão, bomba de óleo de lubrificação
9. Engrenagem da tomada de força (opcional).
O motor D13 funciona de forma suave e silenciosa, isso se deve ao amortecedor do eixo de comando que absorve torções provocadas pela alta pressão de injeção de combustível.
Os motores são controlados eletronicamente e projetados para atender às exigências ambientais, isso requer uma combustão completa. Para atingir estes padrões de emissões, é preciso injetar a quantidade exata de combustível sob pressão muito alta na câmara de combustão no momento correto, conforme a rotação do motor, carga, temperatura e outras condições.
As unidades injetoras são acionadas por um eixo de comando instalado no cabeçote e a pressão de trabalho atinge até 35.000 psi, pulverizando completamente o combustível, proporcionando uma queima completa do combustível e gerando desempenho elevado com baixas emissões de gases poluentes.
Quando falamos sobre desempenho de um motor diesel utilizado em caminhões e ônibus, é sempre pensando na capacidade de carga que esse motor é capaz de movimentar, mas a Volvo foi além dessa capacidade e desenvolveu o poderoso sistema de freio motor VEB, que é baseado no freio de compressão gerado pela pressão dos gases do escapamento ainda dentro do motor.
Este sistema de freio proporciona a capacidade de frenagem por compressão de 500 HP com o motor em 2.200 RPM ou 350 HP com o motor em 1.500 RPM, isso significa que o motor D13 tem potência semelhante para movimentar e para frear o caminhão. Com esta capacidade de frenagem por compressão, o sistema de freio convencional do caminhão é poupado, vai ter uma durabilidade muito maior e o mais importante; gera mais segurança e economia na manutenção do sistema de freio.
Lembrando que este sistema não é o freio motor convencional que depende do acionamento de uma válvula que fecha a passagem dos gases no escapamento. O sistema de freio por compressão VEB acontece dentro do motor com a ajuda de uma árvore de cames com um perfil especial e quatro balancins, a pressão do gás dentro dos cilindros pode ser regulada conforme a necessidade e desta forma, é possível criar pressões consideráveis durante a frenagem do motor, maximizando assim o efeito de frenagem nos pistões. Isso produz uma frenagem suave e extremamente alta em toda as faixas de rotações do motor.
Este sistema de freio VEB é um freio auxiliar altamente eficaz principalmente em condições de pistas escorregadias como em períodos de chuva e quando em combinação com o piloto automático, oferece condições necessárias para uma melhor economia de combustível e velocidades médias mais altas.
VEB - Volvo Engine Brake é um freio motor do tipo de compressão introduzido pela primeira vez no motor D12A, desde então, usado em motores OHC projetados posteriormente com cilindradas de 9 a 16 litros.
Continua na próxima edição.