Motor 1,0 MPI 12V (EA211 – CHYA, CHYB, CPGA)

Minimalizácia vládne motoristickému svetu a trend znižovania spotreby tlačí automobilky k vývoju a následnej výrobe motorových jednotiek, ktoré sú ekologickejšie a po ekonomickej stránke aj menej náročné na výrobu. Jednou z nich je aj trojvalec 1,0 MPI, ktorý sa montuje do koncernových mini (VW Up!, Škoda CitiGo, Seat Mii) ale aj do Fabie č.3, kde predstavuje základnú motorizáciu. Stará známa 1,2 HTP tak pomaly ale isto odchádza na viac či menej zaslúžený odpočinok.

V duchu minimalizácie sa nesie celá koncepcia motorovej jednotky 1,0 MPI (EA211). Oproti 1,2 HTP je jednoduchší, ľahší a rozmerovo kompaktnejší, no zároveň nie je ochudobnený o žiadne súčasné moderné technológie. Sú použité len tam, kde ich z funkčného hľadiska naozaj treba. Veľa zbytočných dielov bolo úplne odstránených alebo nahradených jednoduchšou a odolnejšou variantou, keďže motor musí zvládať náročnú mestskú prevádzku, čiže časté rozbiehanie a brzdenie alebo aj niekoľkonásobné štartovanie za deň v zime alebo v lete. Pri výrobe sa tiež kládol veľký dôraz na čo najnižšie výrobné náklady a tiež jednoduchú a cenovo prijateľnú údržbu motora počas celej ekonomickej životnosti vozidla.

Základné rozdiely medzi 1,2 HTP a 1,0 MPI

Pri 1,2 HTP majú piesty vŕtanie 76,5 a pomerne dlhý zdvih 86,9 mm, kdežto v prípade 1,0 MPI majú piesty vŕtanie a zdvih iba 74,5 x 76,4 mm. V prípade 1,2 HTP tak dosahujú piesty podstatne vyššiu rýchlosť, čo znamená podstatne vyššie amplitúdy kmitania a vibrácii. Na elimináciu nežiadúceho kmitania a vibrácii tak obsahuje kľukový hriadeľ veľké protizávažia, ktoré sú umiestnené pri každom čape kľukového hriadeľa. Kmity a vibrácie ďalej pomáha znižovať aj vyvažovací hriadeľ.

V 1,0 MPI majú piesty nižšiu rýchlosť a tým pádom sú použité ľahšie protizávažia, ktoré sú naviac umiestnené iba pri krajných čapoch kľukového hriadeľa. Taktiež je hmota protizávaží umiestnená ďalej od osi otáčania kľukového hriadeľa, takže rovnakej zotrvačnosti je dosiahnuté pri nižšej hmotnosti kľukového mechanizmu. Uvedené vlastnosti umožnili vypustiť vyvažovací hriadeľ. To predstavuje podstatné zníženie trecích strát, čo je v prípade trojvalcového motora dôležitým krokom k dosiahnutiu vyššej mechanickej účinnosti, a teda nižšej spotreby oproti štvorvalcom s rovnakým objemom. Samozrejme nevyváženosť (kmity prvého rádu) sa z princípu trojvalcovej konštrukcie nepodarilo eliminovať úplne. O čo najlepšie tlmenie týchto vibrácií a kmitov sa stará sofistikované uchytenie motora do karosérie vozidla.

Vďaka týmto vlastnostiam má motor 1,0 MPI oproti 1,2 HTP podstatne kultivovanejší chod, nižšiu hlučnosť a ľahšie sa vytáča. Nový motor má chladené výfukové zvody a tak odpadá pri náročnejšej prevádzke (napr. jazde po diaľnici) ochrana katalyzátora obohacovaním zmesi. Inými slovami, jazda povolenou 130-kou už neznamená skokový nárast spotreby k 9-10 litrovým hodnotám, ale pohybuje sa okolo 7 litrov. Rozvodový mechanizmus poháňa namiesto rozvodovej reťaze pružný ozubený remeň, ktorý lepšie zvláda torzné kmity trojvalcovej konštrukcie motora.

Motor

Jednoduchosť nadovšetko. V tomto duchu sa nesie aj samotný blok motoru. Nový trojvalec s objemom 999 kubických centimetrov je tvorený odolnou a ľahkou hliníkovou zliatinou, a tak znižuje celkovú váhu agregátu. Valce motora sú osadené vložkami zo špeciálnej šedej liatiny a sú zaliate priamo v hliníkovom bloku. Výrobca dbal, aby materiál valcov bol odolný a schopný spaľovať aj menej kvalitné palivo. Rôzne odvetrávacie alebo mazacie otvory sú už odliate v bloku, čím odpadajú rôzne potrubia ako to býva pri iných motoroch zvykom. Blok je chladený metódou voľného vodného chladenia, takzvaného Open Deck-u, ktorý má vrchnú časť valcov úplne otvorenú pre prúdenie chladiacej kvapaliny, a tak sa efektívnejšie chladí priestor v okolí valcov. Jedinú prepážku medzi týmto priestorom a hlavou tvorí tesnenie pod hlavou.

Všetky príchytky na kabeláž, rôzne plasty alebo hadice sú umiestnené-uchytené priamo v bloku motora, čo prináša ďalšiu úsporu materiálu a hmotnosti. Spodná časť bloku motora je uzatvorená skriňou kľukového hriadeľa z hliníkovej zliatiny a jednoduchou plechovou olejovou vaňou. V štyroch klzných ložiskách je osadený odľahčený liatinový kľukový hriadeľ, ktorý vďaka prepracovanej konštrukcii motora nepotrebuje na elimináciu kmitov vyvažovací hriadeľ. O eliminovanie nežiadúcich kmitov a vibrácií z motora smerom do karosérie sa stará prepracované uchytenie so špeciálnymi silentblokmi.

Hlava valcov je tvorená takisto z ľahkej zliatiny a pri jej výrobe bolo dbané na potrebu čo najrýchlejšieho zahriatia motora na prevádzkovú teplotu za čo najnižší čas. Konštruktéri sa tak rozhodli zakomponovať časť výfukového potrubia priamo do kvapalinového chladiaceho okruhu. Celý agregát sa tak v mestskej prevádzke omnoho rýchlejšie zahreje na prevádzkovú teplotu. Minimalizuje sa tým tvorba kondenzačných výparov na veku hlavy, kondenzovanie paliva na stenách valcov a znižuje sa celkové opotrebovanie motora a spotreba paliva.

Rozvody

Vačkový hriadeľ sa v prípade poškodenia alebo nadmerného opotrebovania nedá vymeniť za nový kus. Je totiž špeciálnou metódou zalisovaný vo ventilovom veku. Veko sa nahreje na vysokú teplotu a hriadeľ je zmrazený hlboko pod bod mrazu. Takto schladený hriadeľ je zasunutý do nosných otvorov nahriatého veka. Keď sa teploty materiálov vyrovnajú, na nosnom mieste nastáva pevný a nerozoberateľný spoj. Vznikne tak veľmi tuhý a pritom ľahký konštrukčný celok.

Dva vačkové hriadele poháňajú celkovo 12 ventilov (dva sacie a dva výfukové na jeden valec), pričom je výhodou, že motor si zachováva hydraulické zdvihátka ventilov. Toto riešenie je vhodnejšie aj pre spaľovanie alternatívnych palív (LPG/CNG). Časovanie sacích ventilov je variabilné, a tak motor efektívnejšie využíva širšie spektrum otáčok. Pri silnejšej 55 kW verzii motora je spektrum využiteľných otáčok v rozmedzí od 2000 až do 6000 ot/min, čo pridáva na jeho agilite.

Rozvodový remeň sa ukrýva pod plastovým krytom na ľavej (už „zvyčajnej“) strane motora. Zaujímavosťou je, že jeho prachotesné krytie a jednoduchá rozvodová konštrukcia zaručuje nepotrebnosť výmeny remeňa počas celej životnosti motora. Špeciálna teflónová úprava na vnútornej strane rozvodového remeňa zaručuje nižší odpor trenia.

Vstrekovací systém a sacie potrubie

Palivo je do spaľovacieho priestoru vstrekované troma vstrekovacími tryskami tlakom o hodnote len 3 bar. Palivové čerpadlo je tak celkovo menej namáhané. Toto zníženie vstrekovacieho tlaku má priaznivý vplyv na životnosť samotného čerpadla. Táto hodnota bola dosiahnutá použitím 550 mm dlhého sacieho potrubia, zloženého zo štyroch sekcií a kvalitného odizolovania potrubia a palivovej lišty od tepla sálajúceho zo samotného motora. Palivo tak nie je prehriaté a minimalizuje sa „penivosť“ benzínu a tým pádom sa eliminujú bubliny vo vstrekovacej sústave.

Chladenie

Chladenie motora je zaistené nie celkom zvyčajným spôsobom. Vodná pumpa z ľahkej hliníkovej zliatiny sa nachádza na netradičnej pravej strane motora (na strane prevodovky). Vodná pumpa obsahuje aj samotný modul termostatu, takže sa úplne minimalizoval počet a dĺžka prebytočných hadíc vodného chladenia. Vodná pumpa je poháňaná vlastným remeňom, a to z dôvodu čo najkompaktnejšieho usporiadania motoru. Celý tento kit (vodná pumpa + termostat) je priskrutkovaný priamo do bloku motora a tvorí tak jeden celok chladiaceho okruhu.

44 či 55 kW?

Trojvalcový motor sa vyrába v dvoch výkonových verziách 44 kW (60 hp) pri 5500 ot/min a 55 kW (75 hp) pri 6200 ot/min, pričom obe dosahujú maximálny krútiaci moment 95 Nm v rozmedzí 3000-4300 otáčok za minútu. Pri určitých jazdných režimoch sa však obe verzie odlišujú viac, ako na prvý pohľad napovedajú výkonové parametre.

V praxi je rozdiel v mestskej premávke medzi oboma verziami minimálny, čo potvrdzuje aj pohľad na grafy výkonu a krútiaceho momentu oboch motorov. Spomínaný minimálny rozdiel má na svedomí o málo dlhšie sprevodovanie silnejšej verzie. Podstatne väčší rozdiel nastáva pri rýchlejšej jazde. Slabšia verzia točí pri 130 km/h približne 3700 ot/min, silnejšia 3900 ot/min (platí pre Citigo). Pri slabšej totiž nad 4000 ot/min začína výraznejší pokles krútiaceho momentu a taktiež krivka výkonu výraznejšie nestúpa. V prípade silnejšej verzie stúpa krivka výkonu podstatne strmšie a svoj rozlet ohlasuje až pri 6200 otáčkach. Podobne začína výraznejšie klesať aj hodnota krútiaceho momentu.

Z uvedených údajov vyplýva, že slabšia verzia sa viac hodí pre jazdu po meste a priľahlom okolí, kedy rýchlosť neprekračuje cca 115 km/h. Nad touto rýchlosťou už zasahuje riadiaca elektronika a dynamiku motora utlmuje. Pri takomto jazdení je slabšia verzia aj o niečo úspornejšia, keďže obsahuje dlhšie sprevodovanie.

Silnejšia verzia naopak lepšie zvláda rýchlejšiu jazdu po diaľnici a akceleráciu vo vyšších rýchlostiach či už na piatom prevodovom stupni alebo podradením a následným vytočením motora. Napriek lepšej dynamike, nie je ani silnejšia verzia vhodná na časté a dlhodobé jazdenie diaľničným tepom, túto disciplínu oveľa lepšie zvládajú objemnejšie/silnejšie motory so šiestimi a viac stupňovými prevodovkami.