Il Volvo D5 è un motore Diesel turbocompresso sviluppato dalla Volvo Cars Corporation, prodotto dal 2001.
Volvo D5
1ª generazione Tale propulsore, in alluminio, è stato ricavato partendo dal blocco motore del 5 cilindri in linea da 2.5 litri a ciclo otto del 1991 che equipaggiava la Volvo 850. Naturalmente, tutto il basamento è stato riprogettato e rinforzato affinché resistesse alle maggiori sollecitazioni che è in grado di trasmettere un propulsore a ciclo diesel.
Il nuovo motore ha visto la luce nel 2001 sul modello Volvo S60 con un'architettura a 5 cilindri in linea, doppio albero a camme in testa, 4 valvole per cilindro, turbina a geometria variabile VNT (Variable Nozzle Turbine), distribuzione a cinghia dentata e iniezione common-rail di seconda generazione da 1600 bar.
Tale propulsore fu creato per dare un maggiore impulso alle vendite della casa svedese e per soppiantare l'ormai vetusto 5 cilindri Audi a iniezione diretta (con pompa a pistoni radiali) che aveva equipaggiato la gamma Volvo dal 1996 al 2000. Inoltre il nuovo propulsore dava la possibilità di equipaggiare le versioni diesel con la trazione integrale in quanto l'Audi, fornitrice dei precedenti propulsori, aveva per contratto limitato la fornitura alle sole vetture a trazione anteriore.
Installato inizialmente sulla Volvo S60 è stato in seguito utilizzato su tutto il resto della gamma Volvo. Tale propulsore - codice interno D5244T - si è subito distinto per la pastosità e la fluidità di erogazione pur garantendo una coppia massima praticamente uguale a quella del corrispettivo gemello a benzina (il modello T5) ovvero 340 N m costanti tra 1.750 e 2.750 rpm (mentre il modello T5 li erogava a 2.400 rpm). Sul mercato si confrontava ad esempio con il Mercedes-Benz OM612/647.
Applicazioni: Modello Commercializzazione Tipo Motore Volvo S60 2001-2005 D5244T Volvo S60 D5244T2 Volvo V70 D5244T Volvo V70 D5244T2 Volvo XC70 D5244T Volvo S80 Volvo XC90 2002-2005
Specifiche tecniche propulsore Versione D5244T D5244T2 Potenza max 163 CV / 120 kW @ 4 000 rpm 130 CV / 96 kW @ 4 000 rpm Coppia max 340 N m / 251 lb*ft @ 1 750-2 750 rpm 280 N m / 207 lb*ft @ 1 750-3 000 rpm Sovralimentazione Turbocompressore con VGT Rapporto di compressione 18:1 Common rail Seconda generazione (1600 bar) Alesaggio 81 mm (3,19 pollici) Corsa 93,15 mm (3,667 pollici) Cilindrata 2401 cm³
2ª generazione La seconda generazione ha fatto il suo debutto nel 2004/2005, caratterizzato dalle sigle di progetto D5244T4 - D5244T5 - D5244T7 e declinato nelle potenze di 163, 185 e 126 CV, si distingue dalla prima generazione per tre fattori fondamentali:
flussi d'aria in aspirazione e allo scarico ridisegnati nuovo gruppo turbocompressore sistema di iniezione migliorato
Sono stati aumentati i volumi disponibili per l'aria in aspirazione e per lo scarico dei gas. Il percorso dei condotti di scarico è stato inoltre ridisegnato con curve più morbide, allo scopo di rendere il flusso più efficiente.
La nuova generazione di turbocompressori è gestita elettronicamente, per un controllo più rapido e preciso della pressione di sovralimentazione. La girante del compressore è stata maggiorata per fornire maggior pressioni e quindi coppia e potenza superiori. Inoltre, le alette del sistema a geometria variabile hanno assunto una forma più curva per consentire un passaggio più efficiente dei gas di scarico, con conseguente miglioramento delle prestazioni.
L'alloggiamento del turbo è raffreddato ad acqua, una caratteristica insolita per un motore diesel. In questo modo il turbocompressore viene raffreddato anche per un certo periodo dopo l'arresto del motore, favorendo il Cool-down e la longevità stessa del componente. Il rapporto di compressione è stato ridotto (da 18:1 a 17,3:1) grazie anche alla riprogettazione delle camere di accensione, in modo tale da aumentare la turbolenza in camera e migliorare i moti di Thumble all'interno.
Sul comparto di iniezione si sono adottati iniettori common-rail di nuova generazione, con logica di gestione pre e post iniezione al fine di abbassare il rumore a freddo e ridurre la fumosità allo scarico.
È stata introdotta una nuova pompa del servosterzo elettrica a portata variabile (questo rende lo sterzo leggero alle basse velocità e più pesante alle alte velocità).
In aggiunta presenta una valvola EGR raffreddata a liquido e di nuova generazione, in maniera tale da aumentare il ricircolo dei gas di scarico e ottemperare alle norme Euro 4, un potenziometro del pedale dell'acceleratore (ETM - Electronic Throttle Module), e un diverso posizionamento del convertitore catalytic, che è situato ora in posizione più ravvicinata al motore, sia nelle versioni a cambio manuale che in quelle a cambio automatico, per facilitare il riscaldamento iniziale e quindi velocizzare l'inizio del processo di trattamento dei gas di scarico.
Inoltre, sempre per ottemperare alle norme Euro 4, all'unisono con il nuovo sistema di ricircolo dei gas di scarico (EGR), fa il suo debutto su Volvo un filtro anti-particolato di tipo CDPF - Coated Diesel Particulate Filter, nel quale uno speciale rivestimento aiuta la combustione delle particelle. Pertanto, non sono richiesti particolari additivi e il filtro non richiede manutenzione. La combustione delle particelle accumulate richiede circa 20 min e viene eseguita, automaticamente, a intervalli da 500 a 1000 km, a seconda delle condizioni di guida.
Nell'ottobre del 2010, il propulsore D5244T4 su Volvo XC90 è stato aggiornato alle norme Euro 5 ed è stato potenziato fino alla potenza di 200 CV. Il codice del propulsore aggiornato su Volvo XC90 è D5244T18.
Applicazioni:
Modello Commercializzazione Tipo Motore Volvo S60 2005-2009 D5244T4 Volvo S60 D5244T5 Volvo S60 2005-2007 D5244T7 Volvo V70 D5244T4 Volvo V70 D5244T5 Volvo XC70 D5244T4 Volvo XC70 D5244T5 Volvo S80 2005-2006 Volvo XC60 2008-2009 D5244T4 Volvo XC60 D5244T5 Volvo XC90 2005-2010 D5244T4 Volvo XC90 2005-201x D5244T5 Volvo XC90 2010-201x D5244T18 Volvo S40 2004-2010 D5244T8-9 Volvo S40 D5244T13 Volvo V50 D5244T8-9 Volvo V50 D5244T13 Volvo C30 2007-2010 D5244T8-9 Volvo C30 D5244T13 Volvo C70 2006-2010 D5244T8 Volvo C70 D5244T13
Menzione a parte meritano le varianti di questo propulsore che vanno a equipaggiare le Volvo basate sulla piattaforma P1 condivisa con Ford.
Il propulsore D5, qui con codice di progetto D5244T8 - D5244T9 (modello che è stato in vendita per il solo mercato Belga) - D5244T13 - presenta numerose differenze con quelli d'origine.
Tale famiglia di propulsori aveva una potenza ridotta e una erogazione differente a causa del loro posizionamento all'interno del vano motore della piattaforma Volvo P1. La piattaforma Volvo P1 era quella in uso per i modelli C30, S40, V50 e C70
Le dimensioni ridotte dello stesso vano motore, hanno costretto i tecnici svedesi a una riprogettazione delle fluidodinamiche interne dei collettori di aspirazione e di scarico, un diverso - e più piccolo - gruppo turbocompressore e intercooler. Questo è uno dei motivi che concorrono a una potenza massima minore rispetto al propulsore di base e a una diversa curva di coppia.
Specifiche tecniche propulsore Versione D5244T4 D5244T5 D5244T7 D5244T8 D5244T9 D5244T13 D5244T18 Potenza max 185 CV / 136 kW @ 4 000 rpm 163 CV / 120 kW @ 4 000 rpm 126 CV / 93 kW @ 4 000 rpm 180 CV / 132 kW @ 4 000 rpm 163 CV / 120 kW @ 4 000 rpm 180 CV / 132 kW @ 4 000 rpm 200 CV / 147 kW @ 3 900 rpm Coppia max 400 N m / 295 lb*ft @ 2 000-2 750 rpm 340 N m / 251 lb*ft @ 1 750-2 250 rpm 300 N m / 221 lb*ft @ 1 750-2 750 rpm 350 N m / 258 lb*ft @ 1 750-3 250 rpm 340 N m / 251 lb*ft @ 1 750-3 000 rpm 400 N m / 295 lb*ft @ 2 000-2 750rpm 420 N m / 310 lb*ft @ 1 900-2 800 rpm Alesaggio 81 mm (3,19 pollici) Corsa 93,2 mm (3,67 pollici) Rapporto di compressione 17,3:1 Sovralimentazione Turbocompressore con VGT Common rail Seconda generazione (1600 bar) Cilindrata 2400 cm³
3ª generazione La terza generazione del propulsore Volvo, fa il suo debutto nel 2009 con codice propulsore D5244T10, D5244T14 e D5244T16, declinato nelle potenze 163, 175 e 205 CV, presenta innumerevoli varianti tecniche rispetto a quelli della generazione precedente.
Il propulsore da 175 CV è monoturbo (sempre VNT) mentre quelli da 163 CV e 205 CV sono bi-turbo sequenziale (sovralimentazione mediante due turbine in serie di diametro differente).
Le differenze tecniche basilari con quelli della generazione precedente sono il rapporto di compressione ridotto da 17,3:1 a 16,5:1, le candelette di accensione in ceramica (arrivano a una temperatura di 1000 °C in meno di 2 secondi) che in alcune condizioni di guida, a regimi molto bassi, arrivano ad accendersi per aumentare la temperatura all'interno del cilindro e migliorare così la combustione, dei nuovi collettori di aspirazione a portata differenziata in base al carico richiesto dal propulsore da parte dell'utilizzatore.
È presente anche un nuovo sistema di raffreddamento trasversale, in maniera tale che l'ultimo cilindro - quello più lontano dalle masse radianti - non soffra molto le elevate temperature che si sviluppano in camera (anche per evitare deformazioni plastiche dovute alle sollecitazione termiche e di pressione all'interno del propulsore lungo le pareti dei cilindri).
Il doppio turbocompressore, (per il 163 CV e il 205 CV) presenta dimensioni differenti l'uno dall'altro ed erogano un pressione massima di sovralimentazione di 1,8 bar; il turbocompressore più piccolo viene utilizzato principalmente ai bassi regimi e reagisce con maggiore prontezza rispetto a quello più grande, assicurando una risposta immediata ai movimenti rapidi dell'acceleratore. Ai regimi più alti subentra il turbocompressore più grande, che assicura una maggiore forza propulsiva in caso di accelerazione a velocità più elevata. Oltre a migliorare le prestazioni e a ridurre i consumi di carburante, la configurazione a due turbocompressori consente di sfruttare il sistema EGR in modo più efficiente.
Con l'aumento del radiatore dell'EGR, Volvo è intervenuta in maniera massiccia sull'abbattimento degli NOx tale da rientrare nei limiti Euro 5; gli iniettori piezo-elettrici con una pressione di iniezione pari a 1800bar dispongono di ugelli con tempi di risposta due volte più veloci rispetto a quelli degli iniettori tradizionali. L'aumentata pressione del carburante e i tempi di risposta particolarmente veloci vanno a tutto vantaggio dei consumi di carburante e di conseguenza della riduzione delle emissioni nocive, avendo un effetto positivo anche sulla potenza del motore e sulla rumorosità. Grazie alla loro velocità, gli ugelli degli iniettori piezoelettrici sono in grado di eseguire fino a sette operazioni di iniezione durante ogni ciclo operativo e di effettuare brevi pre-iniezioni anche a regimi superiori a 3000 giri al minuto. Gli ugelli degli iniettori piezoelettrici riescono inoltre a effettuare anche post-iniezioni di carburante estremamente brevi dopo la sequenza di iniezione principale, consentendo di rigenerare il filtro anti-particolato anche mentre il motore funziona a bassi regimi.
È stato introdotto anche l'utilizzo di un sensore di quantità di livello olio che sostituisce la classica astina di controllo e che segnala gli eventuali rabbocchi da eseguirsi e la quantità di olio corretta da aggiungere;
Infine una nuova barra di supporto motore si aggiunge a quelle esistenti, in maniera tale da render più stabile il propulsore durante le alte richieste di coppia/potenza.
Su molti modelli equipaggiati con tale propulsore, si sono verificati problemi di innalzamento del livello dell'olio in coppa a causa delle continue rigenerazioni del filtro DPF anti-particolato. Le auto dotate di DPF, se utilizzate spesso in ambienti urbani o con frequenti Start/Stop, non riescono ad attivare la rigenerazione a causa delle temperature dei fumi non superiori ai 600 °C allo scarico.