Volvo Redblock-Motor - Volvo Redblock Engine

Volvo Redblock-Motor
Volvo B21 M46.jpg
B21-Motor
Überblick
Hersteller Volvo-Autos
Produktion 1974–1998
Layout
Aufbau Inline-vier
Verschiebung 1,8–2,3 l (1.784–2.316 cm³)
Zylinderbohrung 88,9 mm (3,50 Zoll)
92 mm (3,62 Zoll)
96 mm (3,78 Zoll)
Kolbenhub 71,85 mm (2,83 Zoll)
80 mm (3,15 Zoll )
86 mm (3,39 Zoll )
Blockmaterial Gusseisen
Kopfmaterial Aluminium
Ventiltrieb
Kompressionsrate 7,5:1, 8,7:1, 9,3:1, 9,5:1, 9,8:1, 10,0:1, 10,5:1, 10,7:1
Verbrennung
Turbolader Garrett T3 mit Ladeluftkühler

Mitsubishi TD04H-13C mit Ladeluftkühler

(Ausgewählte Modelle)
Kraftstoffsystem Pierburg, SU , Solex-Cisac oder Zenith - Stromberg Vergaser
Elektronische Kraftstoffeinspritzung
Mechanische Kraftstoffeinspritzung
Verwaltung Bosch K-Jetronic , LH Jetronic oder Motronic
Treibstoffart Benzin
Ölsystem Nasssumpf
Kühlsystem Wasserkühlen
Ausgabe
Leistung 90–200 PS (67–149 kW)
Drehmomentausgang 157–290 Nm (116–214 lb⋅ft)
Emissionen
Abgasreinigungstechnik AGR , Pulse Air System, Katalysator , O 2 Sensor
Chronologie
Vorgänger Volvo B20
Nachfolger Modularer Volvo-Motor

Der Volvo B21 ist ein schräger Vierzylinder- Reihenmotor, der erstmals in der Volvo 200-Serie verwendet wurde und den B20 ersetzen soll . Die B21 und alle davon abgeleiteten Motoren werden oft als rote Blockmotoren bezeichnet , weil die rote Farbe auf den Block aufgetragen wird. Die Hauptunterschiede im Vergleich zum B20 waren der Wechsel zu einem SOHC anstelle der älteren Stößelstangenkonfiguration und ein Aluminium- Crossflow-Zylinderkopf gegenüber dem Eisenkopf des B20.

Geschichte

Zunächst wurden die Versionen mit obenliegender Nockenwelle als Sonderausstattung für den 240 angeboten und wurden ab dem Modelljahr 1976 in allen Märkten Standard . Die obenliegenden Nockenwellenmotoren gab es in Hubräumen von 2,0 (B19 und B200), 2,1 (B21) und schließlich 2,3 (B23 und B230) Liter. Der B21 hatte einen Hub von 80 mm (3,15 Zoll) und eine Bohrung von 92 mm (3,62 Zoll). In den USA lag die Leistung des B21 je nach Verdichtungsverhältnis zwischen 98 PS (73 kW) und 107 PS (80 kW) und wurde typischerweise mit einer B- oder M-Nockenwelle geliefert.
Die Motoren sind ca. 15 Grad nach links (Auspuffseite) geneigt, um Platz für die komplizierteren Einspritzsysteme zu schaffen. B19- und B21-Blöcke sind an Wasserstopfen auf einer Seite des Blocks zu erkennen. Die B23 Blöcke haben sie auf beiden Seiten. Die Nockenwelle wird von einem Zahnriemen angetrieben, der von der Vorderseite der Kurbelwelle abgetrieben wird . Der Riemen dreht auch die Zwischenwelle, die wiederum die Ölpumpe, den Verteiler (bei 240-Motoren und BXX-Motoren der Serie 700/900) und die Kraftstoffpumpe bei Vergasermodellen antreibt . Alle Einnockenwellen-Versionen des Motors mit Ausnahme der K-Reihe (B200K, B230K) sind störungsfrei ausgeführt, so dass ein Ausfall des Zahnriemens nicht zu einem Motorschaden führt.

B21-Motor in einem Volvo 240 . aus den 1970er Jahren

1981 wurde der B21FT (ein B21F mit Turbo) mit einem Verdichtungsverhältnis von 7,5:1 in Verbindung mit einem Garrett T3- Turbolader und einer T-Nockenwelle eingeführt. Zusätzliche Turbovarianten, die auf dem US-Markt nicht angeboten wurden, waren der B19ET und der B21ET, basierend auf dem B19E bzw. B21E. Der Turbolader steigerte die Leistung auf 127 PS (95 kW) beim B21FT und 155 PS (116 kW) beim B21ET. 6,5 psi (0,45 bar) Boost beim B21FT und 9 psi (0,62 bar) Boost beim B21ET. Ebenfalls neu für das Modelljahr 1981 in Kanada (zuvor 1979 außerhalb Nordamerikas eingeführt) war der B23 mit einem Hubraum von 2,3 Litern (80 mm (3,15 in) Hub und 96 mm (3,78 in) Bohrung). Abgesehen von der vergrößerten Bohrung ist der Motor identisch mit dem B21. Volvo verwendete eine etwas andere Form für die Turbomotoren, um eine Nabe für die Turboölrücklaufleitung zu gießen. Da ein Turbomotor eine höhere Betriebstemperatur hat , wurden mit Natrium gefüllte Auslassventile und ein thermostatgesteuerter Ölkühler (Luft/Öl-Modell) verwendet.

1983 wurde der B23 als B23F-Motor auf dem US-Markt eingeführt. Ebenfalls 1983 eingeführt wurde das "Intercooler Boost System" (IBS) für die B21FT-Motoren. Das IBS-Kit bestand aus einem Ladeluftkühler , entsprechenden Leitungen, einer neuen Lüfterhaube, neuen Ölkühlerleitungen und -halterungen sowie optional einem Automatikgetriebe- Kit. IBS steigerte die Leistung des B21FT auf 157 PS (117 kW), etwas mehr als die 155 PS (116 kW) des nicht ladeluftgekühlten B21ET in Europa. Kanada erhielt 1983 auch den B21FT zusammen mit einem verstimmten B23E.

Mitte des Modelljahres 1984 wurde das "Ladeluftkühler-Boost-System" bei North American 240 Turbos zum Standard. Zusätzlich wurden eine größere Kupplung und ein abgestuftes Schwungrad mitgeliefert. In Kombination mit Änderungen am Kraftstoffsystem im Jahr 1984, die die Leistung des B21FT ohne Ladeluftkühlung auf 131 PS (98 kW) steigerten, stieg die Leistung des werksseitig ladeluftgekühlten 1984,5-Modells auf 162 PS (121 kW).

Der B200 trieb unter anderem den Volvo 360 an .

1985 wurde ein überarbeitetes "Low-Friction" -Design eingeführt, genannt B200 und B230 (je nach Hubraum). Mehrere Komponenten hatten Designänderungen, längere Stangen (152 mm (6,0 in) cm³, 7 mm (0,28 in) länger), Kolben mit einer geringeren Kompressionshöhe, niedrigere Gleitlager (kleinere Größe), eine Kurbelwelle mit 8 Gegengewichten (statt 4 bei den älteren Bxx-Motoren) und einem schweren harmonischen Balancer (auch bekannt als Dämpfer) in der Kurbelwellenriemenscheibe. 1989 wurde die Kurbelwelle aufgerüstet, mit einem verschobenen Axialdrucklager zurück auf den Zapfen Nr. 5, größere Hauptlager, Stangen wurden von 9 mm (0,35 in) im Jahr 1990 auf 13 mm (0,51 in) vergrößert. Ebenfalls 1989 eingeführt wurden 16-Ventil-Doppelnocken-Varianten der B200 und B230, die als B204 bzw. B234 bezeichnet werden. Der B204 war in einigen Märkten (wie Italien ) auch in Turboform erhältlich, wo Motoren mit großem Hubraum stark besteuert wurden. Es gab ihn in zwei Versionen: Der Turbomotor B204GT arbeitet mit einer bleibeständigen Lambdasonde und leistet rund 200 PS (149 kW). Der B204FT hat einen Katalysator und leistet 185 PS (138 kW). Beide waren die ersten Redblocks, die serienmäßig mit Ölspritzen zur Kolbenkühlung ausgestattet waren. Kurbelwelle, Pleuel und Kolben wurden alle geschmiedet. Die Auslassventile waren für den Kühlerbetrieb mit Natrium gefüllt. Es hat kleinere Ventile und steifere Ventilfedern als n/a 16V. Das Kurbeldrehmoment beträgt 290 Nm (214 lb⋅ft) bei 2950 U/min für den GT und 280 Nm (207 lb⋅ft) für den FT. Andere Unterschiede zum normalen 16-V-Redblock-Motor bestehen darin, dass er einen entfernt montierten Ölfilter (vom Block auf der auspuffseitigen Motorhalterung entfernt) und eine Windablage verwendet.

Bei den B230-Motoren von 1993 wurden Kolbenkühlung und Ölspritzdüsen hinzugefügt, um Kolbenschlagprobleme bei den Turbomotoren zu lindern. Eine weitere Modifikation wurde aus einem quadratischen verzahnten Zahnriemen zu einem runden Zahn eingerichtet gehen Zahnriemens Aufbau , die für leiseren Riemenlauf gemacht.

Obwohl die Verfügbarkeit des Redblocks 1995 in Nordamerika eingestellt wurde , wurde die Produktion in Europa bis 1998 fortgesetzt, als das Modell 940 eingestellt wurde.

Nomenklatur

Der B21 und die zugehörigen Rotblockmotoren wurden nach der folgenden Konvention benannt: B##X oder B##VX. Dabei steht B für „bensin“ (Benzin), ## steht für die Verschiebung in Dezilitern und X ist ein entsprechendes Suffix. Bei den späteren Leichtlaufmotoren bezeichnet V die SOHC-Konfiguration (0) oder DOHC-Konfiguration (4, für 4 Ventile pro Zylinder).

dh B230 (SOHC, 2,3 Liter), B234 (2,3 Liter, DOHC * 4 Ventile pro Zylinder * 4 Zylinder = 16 Ventile)

Die folgenden Suffixe wurden von Volvo häufig verwendet:

  • A - Einzelvergaser mit konstantem Druck (wie der Pierburg 175 CDUS), typischerweise mit manuellem Choke
  • B - hohe Verdichtung, mit Doppelvergaser, entweder Zenith - Stromberg- Zwillingsvergaser oder Doppel- SU .
  • E - hohe Verdichtung, kein Katalysator, mechanische Kraftstoffeinspritzung K-Jetronic
  • BxxET - K-Jetronic Turbo
  • B2xxET - Motronic gesteuerte elektronische Kraftstoffeinspritzung , Turbo.
  • F - niedrige Verdichtung (9,8:1 bei B230F, 9,5:1 bei B280F, 10,0:1 bei B234F und 10,7:1 bei B2304F), US/Europa-Version (F für Federal) mit Katalysator. Europa/APAC-Version, Kraftstoffeinspritzung (normalerweise LH Jetronic oder Bendix Regina)
  • K - Einstrahlvergaser (wie die Solex-Cisac- Vergaser ), typischerweise mit automatischem Choke
  • G - LH2.4 Jetronic jedoch ohne Katalysator, CO- Einstellung am AMM (ähnlich LH2.2 Jetronic). Einige Modelle ohne O 2 -Sensor , andere mit O 2 -Sensor, der aufgrund von Bleiverschmutzung in regelmäßigen Abständen ausgetauscht werden muss. Für Märkte, in denen bleifreier Kraftstoff Anfang der 90er Jahre selten war, zB Osteuropa.
  • FB - Niedrigkompressionsversion des B230F und ausgestattet mit Volvos eigenem "Tuning-Paket" (9.3:1), bestehend aus dem "531"-Zylinderkopf, VX3-Nockenwelle und besser fließenden Auspuffkrümmern. Leistung 131 PS (96 kW) und 185 Nm (136 lb⋅ft). LH2.4 Jetronic Kraftstoffeinspritzung, für den europäischen und australischen Markt. Als Option für die Modelle 1991 und 1992 erhältlich.
  • FX - wie FB, jedoch mit Verteiler am Block (statt am Kopf) für den Einsatz in der 240 .
  • FD - im Wesentlichen ein B230F mit Abgasrückführung (AGR) und Pulse- Luftsystem für sauberere Emissionen
  • T - Turbolader, nach E oder F Suffix (Beispiel: B21ET, B230FT)
  • FK - Niederdruck-Turbo ab 1995, nicht in Nordamerika geliefert. Identisch mit dem damaligen B230FT-Motor, aber niedrigerer Ladedruck auf 4 psi (0,28 bar)

(Boost-Level wurde aufgrund von Steuern gesenkt, allerdings nur in einigen Ländern)

  • FT - LH-Jetronic 2.2/2.4, Turbolader, 8.7:1 Statisches Verdichtungsverhältnis durch gewölbte Kolben.
  • FTX - Höhere Leistung B230FT, ca. 190 PS (140 kW).

Sonderausführungen

B17

Sonderausführung für bestimmte europäische Exportmärkte (zB Griechenland, Israel) mit kürzerem Hub als der B19, 88,9 mm × 71,85 mm (3,50 in × 2,83 in) Bohrung und Hub für 1,8 L (1.784 ccm) Hubraum.

B19 Turbo

Der 2.0 L (1.986 ccm) 100 kW (136 PS) B19ET wurde in bestimmten Märkten verkauft, in denen Motoren mit mehr als 2 Liter Hubraum stark besteuert wurden, wie zum Beispiel in Italien. Der Motor hat den gleichen Hub wie alle anderen Redblocks, der kleinere Hubraum resultiert aus einer kleineren Bohrung von 88,9 mm × 80 mm (3,50 in × 3,15 in). Es handelt sich um einen sehr robusten Motor mit Schmiedekolben (hergestellt von Kolbenschmidt). Aus dem B19 wurde später der Leichtlaufmotor B200.

B23 Turbo

Die Motoren B23ET und B23FT wurden zwei Jahre lang nur in der Volvo 700- Serie von 1983 und 1984 angeboten . Sowohl der B23ET als auch der B23FT sind in der 700er Serie etwas ungewöhnlich, da sie die einzigen Turbomotoren der 700er Serie mit Blockverteiler, Schmiedekolben und geschmiedeter Kurbelwelle waren. Der B23ET war der einzige bekannte Redblock, der mit einer kleinen Kühlmitteldurchgangsversion des höher fließenden 405er Zylinderkopfes ausgestattet war, der FT musste mit normalem 398er Kopf auskommen. Da diese Motoren älter sind als die reibungsarmen Turbos B200 und B230 und mit geschmiedeten Kolben und Kurbel ausgestattet sind, gelten sie oft als einer der robustesten Volvo-Turbomotoren.

16 Ventilvarianten

B234F-Motor

Eingeführt 1988 für den 740 GLE (und später in den 940/960 verwendet), die 16-Ventil - Motoren Redblock wurden sowohl in einer 2,0-Liter - Turbo (B204FT / GT) und ein 2,3-Liter - 155 PS (114 kW) angeboten Naturally saugten Version (B234F). Der Kopf wurde entweder von Cosworth oder Porsche für Volvo entworfen . Zusätzlich zum 16-Ventil-Kopf waren diese Motoren mit zwei gegenläufig rotierenden externen Ausgleichswellen ausgestattet und der Motorblock selbst unterscheidet sich vom 8V-Redblock. Der Block unterschied sich vom Standard B230 dadurch, dass die Hilfswelle (die bei Modellen mit am Block montierten Verteilern zum Antrieb der Ölpumpe und des Verteilers verwendet wurde) durch eine externe Ölpumpe ersetzt wurde. Der 16-Ventil-Kopf war selbst für Volvo eine völlig neue Konstruktion: Der Kopf war mehrteilig mit separatem Nockenträger und Unterteil. Die späteren " white block " Motoren können ihr Kopfdesign auf den zweiteiligen Aufbau der B204 und B234 zurückführen. Für europäische Märkte mit hubraumgebundenen Steuerstrukturen wie Italien wurde die 2,0-Liter-Turbovariante eingeführt. Einzigartig beim B204 Turbo war ein Abgaspyrometer, mit dem zu hohe Abgastemperaturen erfasst wurden. Wenn zu hohe Abgastemperaturen erkannt werden, fettet der Einspritzcomputer das Gemisch an. Es hat eine geschmiedete Kurbelwelle, Gusskolben und 13 mm (0,51 Zoll) Pleuel .

Obwohl es sich um einen leistungsstarken Motor für seine Zeit handelt, kann der 16-Ventil-Motor einige Probleme haben, die leicht gelöst werden können. Eines der wenigen Probleme sind Probleme mit dem Ölpumpenzahnrad, die zu gebrochenen Zahnriemen führen. Das Ölpumpenzahnrad selbst kann um den Montageflansch herum versagen, oder häufiger kann die schwache Schraube der Klasse 8,8 (Klasse 5), die das Zahnrad hält, brechen. Es wird dringend empfohlen, beim Austausch des Ölpumpenzahnrads eine Schraube der Güteklasse 10.9 (Klasse 8) zu verwenden. Eine weitere Ursache für einen Zahnriemenausfall ist die unsachgemäße Einstellung des Zahnriemens bei Motoren mit manuellem Spanner (nur Modelle von 1989 bis Anfang 1990) oder die unsachgemäße Einstellung des Ausgleichswellenriemens. Da es sich um einen Interferenzmotor handelt , treten Schäden auf, wenn der Zahnriemen ausfällt. Ein weiteres häufiges Ereignis ist, dass die Öldichtungen der Ausgleichswelle bei älteren Motoren anfällig für Undichtigkeiten sind. Neue Ersatzdichtungen neigen dazu, aufgrund von „abgenutzten Unregelmäßigkeiten“ an der Welle selbst wieder undicht zu werden. Viele Leute haben den Ausgleichswellenriemen oder die Ausgleichswellenbaugruppen insgesamt entfernt, um einen Riemenausfall und/oder ein Auslaufen zu verhindern. Die Ausgleichswellen sind nur dazu da, Vibrationen zweiter Ordnung bei hohen Drehzahlen zu verringern, und das Entfernen wirkt sich nur auf Vibrationen bei hohen Drehzahlen aus. Sobald alle gängigen Probleme gelöst sind, sind die 16-Ventil-Motoren genauso zuverlässig wie ihre SOHC-Pendants.

Das empfohlene Zahnriemenintervall für diese Motoren beträgt alle 50.000 mi (80.000 km) oder früher, wenn der Motor modifiziert wird. Es wird auch empfohlen, die Kurbelwellen- und Nockenwellendichtungen in jedem Intervall zu ersetzen und die Spann- und Umlenkrollen gründlich auf Verschleiß zu untersuchen.

Volvo Penta

Volvo Penta verkaufte die OHC-Redblocks auch als Schiffsmotoren, genau wie die älteren OHV- Motoren. Je nach Modell betrug der Hubraum 2,1 L (2.127 ccm) (wie B21), 2,3 L (2.316 ccm) (wie B23/B230 Automotive) oder 2,5 L (2.490 ccm). Die Motoren mit 2,5 L (2.490 ccm) Hubraum, die als Volvo Penta Modelle AQ151 (8 Ventile) und AQ171 (dohc 16 Ventile) bezeichnet wurden, erhielten eine geschmiedete Kurbelwelle mit einem längeren Hub von 86 mm (3,39 in) zusammen mit Kolben mit a 3 mm (0,12 Zoll) niedrigere Kompressionshöhe. Die 2,5-Liter-Blöcke (2.490 ccm) hatten noch B230 im Block gegossen. Penta verwendete sowohl den 8-Ventil- als auch den 16-Ventil-Zylinderkopf. Sowohl die 8V- als auch die 16V-Variante verwendeten die gleiche Motorblockserie, die 16V-Versionen verwendeten nicht den unterschiedlichen Block wie der Automobil B2x4 mit Ausgleichswellen.

Siehe auch

Verweise

  • "Chronologie der Volvo-Motorentwicklung" . Volvo-Bücher . Archiviert vom Original am 16. Januar 2006 . Abgerufen am 31. Januar 2017 .

Externe Links