Citroën C5 & C6 V6 HDi 240 FAP

Mit der neuen Motorisierung V6 HDi 240 FAP machen Citroën C5 und C6 Fortschritte: Durchzugskraft, Laufruhe und Fahrleistungen wachsen deutlich, zugleich aber verringern sich Normverbrauch und CO₂-Ausstoß um 12 bis 15%.

Der Hubraum erreicht jetzt 3 Liter, und die zahlreichen Optimierungen betreffen fast alle Baugruppen: die Kraftstoffeinspritzung (ein neues Common-Rail-System der 3. Generation), die Brennraumgestaltung, die Aufladung über 2 Abgasturbolader mit variabler Geometrie, die Abgasrückführung und ein System zur Energierückgewinnung sind neu oder wurden überarbeitet. Die Nennleistung erreicht jetzt 177 kW (bzw. 241 PS) und wächst damit um 18%, das maximale Drehmoment von 450 Nm steht bei 1.600 min^-1 zur Verfügung. Die Fahrleistungen wachsen entsprechend – so erreichen C5 und C6 mit diesem Motor Höchstgeschwindigkeiten von 240 km/h und mehr.

Stets mit einer Sechsstufen-Wandlerautomatik ausgestattet, verbrauchen die Citroën C5 und C6 mit diesem selbstverständlich Euro 5-konformen Motor nicht mehr als 7,4 l/100 km im Normzyklus, und der CO₂-Ausstoß liegt mit 195 g/km um 12 bzw. 15% unter dem der bisherigen Versionen mit 2,7 Litern Hubraum.

Leistung

Die Weiterentwicklung von Citroëns stärkstem Dieselmotor zum V6 HDi 240 FAP bringt spektakuläre Fortschritte sowohl bei Antriebskomfort und Fahrspaß als auch für die Verbrauchsreduzierung und die Absenkung der CO₂-Emissionen.

Der neue Motor leistet 177 kW (241 PS) bei 3.800 min^-1, eine Steigerung um 18%.

Er liefert ein maximales Drehmoment von 450 Nm. Schon dieser Wert verspricht guten Antriebskomfort, der Drehmomentverlauf ist aber ebenfalls bemerkenswert:

• Der Maximalwert von 450 Nm steht konstant von 1.600 bis 3.600 min^-1 zur Verfügung, und damit praktisch im gesamten ständig im Fahrbetrieb genutzten Drehzahlband,
• Das Drehmoment bei Volllast liegt zwischen 1.400 und 4.100 min^-1 stets über 400 Nm,
• bei 1.500 min^-1 erreicht der Wert 422 Nm und damit 17% mehr als beim alten Motor, wodurch das Anfahren noch müheloser geworden ist.

Diese Werte garantieren deutlich verbesserte Fahrleistungen: gestiegene Höchstgeschwindigkeiten (C5 Limousine: 243 km/h, C5 Tourer: 242 km/h, C6: 240 km/h) , souveräne Beschleunigungswerte (0 auf 100 km/h in 7,9 bzw. 8,5 Sekunden für C5 bzw. C6 – der "stehende Kilometer" wird in 28,5 bzw. 29 Sekunden zurückgelegt) und nochmals gesteigerte Elastizitätswerte (von 80 auf 120 km/h in 4,9 bzw. 5,2 Sekunden).

Zugleich wurde der Kraftstoffverbrauch signifikant verringert. Der Verbrauchswert im Normzyklus liegt für beide Modelle bei 7,4 Litern Diesel auf 100 km, was einem CO₂-Ausstoß von 195 g/km entspricht. Der letztere Wert liegt damit um 12% unter dem bisherigen des C5 und um 15% unter dem des bisherigen C6 V6 HDi. Damit unterstreicht die Marke Citroën ihre konsequente Politik der Verringerung der CO₂-Emissionen.

Nebenbei wirkt sich diese Entwicklung für die deutschen Käufer durch eine Ersparnis von jährlich zwischen 37 und 51 Euro gegenüber dem alten Motor in der CO₂-bezogenen Kfz-Steuer aus.

Hubraum auf 3 Liter angehoben

Zuallererst wurde der Hubraum durch Vergrößerung von Bohrung und Hub von 2.721 auf 2.993 cm³ gebracht. Damit liegen C5 und C6 jetzt auf Augenhöhe mit den wesentlichen Konkurrenten mit V6-Dieselmotoren.

Common-Rail-System der 3. Generation

Die Kraftstoffeinspritzung übernimmt wie bei allen HDi-Motoren ein Common-Rail-System. Bei dieser Motorisierung allerdings handelt es sich um ein neues System der 3. Generation, das statt der bisherigen 1.650 bar einen Einspritzdruck von 2.000 bar erreichen kann. 8 statt bisher 6 Löcher an den Einspritzdüsen erlauben eine noch feinere Dosierung und Zerstäubung des Kraftstoffs, der wie bisher in bis zu 5 Injektionen pro Arbeitstakt eingespritzt wird: 1 oder 2 Voreinspritzungen, 2 Haupteinspritzungen und eine Nacheinspritzung zur Abgasbehandlung. Dadurch wird die Verteilung des Kraftstoffs im Brennraum gleichmäßiger und die Qualität der Verbrennung besser. Das Verbrennungsgeräusch wird verringert und die Entstehung von Schadstoffen wird "an der Quelle" vermindert.

Die Einspritzdüsen verfügen über piezoelektrisch betätigte Nadeln. Die Einspritzpumpe fördert jeweils nur soviel Treibstoff, wie der Motor braucht – dadurch wird kaum noch Treibstoff zurück in den Tank geleitet. Die Temperatur des Kraftstoffes bleibt geringer, und es wird nicht unnötig Energie in die Förderung nicht benötigten Kraftstoffs gesteckt.

Mit diesen Maßnahmen wurde das Ansprechverhalten des Motors verbessert und der Verbrauch und damit die CO₂-Emissionen verringert. Außerdem trägt auch das verringerte Verbrennungsgeräusch zu einem nochmals angenehmeren Fahrerlebnis bei.

Neue Technologie der Brennraumgestaltung

Der neue V6 HDi greift auf eine Brennraumtechnologie zurück, die schon beim 4-zylindrigen 2.2 HDi 170 verwendet wird und die Bezeichnung ECCS (Extreme Conventional Combustion System) trägt.

Diese Technologie bringt für den Motor folgende Veränderungen mit sich:

• eine Geometrie des Brennraums, mit der sowohl das gewünschte Leistungsniveau als auch die Einhaltung der geForderten Schadstoffgrenzwerte optimal erreicht werden können, · ölgekühlte Kolben aus hochfestem AluMINIum,
• eine leicht abgesenkte Verdichtung (16,1 statt 17,3), wodurch die Bildung von Stickoxiden verringert wird,
• eine größere Bohrung des Zylinders (84 mm statt 81 mm) senkt die Menge an unverbranntem Kraftstoff, weil weniger davon mit den gekühlten Zylinderwänden in Berührung kommt,
• der Strömungswiderstand des Zylinderkopfes wurde verringert (um etwa 10%), um die Gaswechsel zu erleichtern, die Zylinderfüllung zu verbessern und innere Verluste zu verringern,
• der "Swirl", eine Verwirbelung der Luft im Brennraum, wurde um etwa 10% verringert, wodurch die Kühlverluste an der Brennraumwand kleiner werden,
• die Verwendung neuer Hochtemperatur-Glühkerzen aus Keramik, die 1.300 °C erreichen, verbessert das Kaltlaufverhalten, verringert die Emissionen bei kaltem Motor und sorgt für kürzere Vorglühzeiten bei extrem kalter Witterung (bei -25 °C sinkt die Vorglühzeit von 12 auf 2,5 Sekunden).

Gemeinsam sorgen alle diese Maßnahmen für eine bessere Verbrennung und einen wesentlich besseren Wirkungsgrad, sowie für eine Verringerung der Schadstoffemissionen (Partikel, NOx, ...) und der Verbrennungsgeräusche.

Aufladung über 2 Turbolader mit variabler Geometrie

Die Architektur der Aufladung mit 2 parallelen Turboladern wurde bei der neuen 3-Liter-Version beibehalten. Die Anlage wurde aber für mehr Fahrvergnügen deutlich weiterentwickelt.

Die beiden Turbolader funktionieren identisch und versorgen jeweils eine Zylinderbank mit je 3 Zylindern. Die wichtigsten Änderungen betreffen die Turbine. Ihr Ansprechverhalten und ihr Durchsatz bei geringen Drehzahlen standen dabei im Vordergrund. So wurden Trägheit des Schaufelrades und Strömungswiderstand des Turbineninneren verringert. Auch die optimale Zylinderfüllung bei hohen Drehzahlen, die mit einer von 230.000 auf 250.000 min^-1 gesteigerten Höchstdrehzahl der Turbine erreicht wird, trägt zur Leistungssteigerung gegenüber dem 2,7-Liter-Motor bei. Der maximale Ladedruck beträgt 1,4 bar (2,4 bar absoluter Druck). Die Verstellung der variablen Schaufelgeometrie erfolgt hochpräzise über einen Elektromotor, der die Fahrerwünsche in weniger als 100 Millisekunden weitergibt. So sind Lastwechsel von null auf 100% in weniger als 500 ms möglich.

Diese Weiterentwicklungen sorgen für höchsten Antriebskomfort: Das Drehmoment steht bei jeder Drehzahl sehr schnell, aber zugleich seidenweich zur Verfügung. Der Fahrer kann deutlich öfter mit niedriger Drehzahl fahren, was den Verbrauch nachhaltig senkt.

Neues Abgasnachbehandlungssystem

Dieser Motor verfügt über ein neues Abgasrückführungssystem (auch EGR für Exhaust Gas Recirculation), dessen Gas/Wasser-Wärmetauscher um 40% leistungsfähiger ist als bisher. Das Abgasrückführungssystem arbeitet mit elektrischen Ventilen sowie einer pneumatisch betätigten Bypass-Klappe, die jeweils vom Motorsteuergerät kontrolliert werden. So kann das EGR optimal die gesetzlich geForderten Grenzwerte erreichen und ermöglicht zugleich hohe Leistung und eine lange Lebensdauer.

Bei kaltem Motor bleibt die Bypass-Klappe geöffnet und lässt die Abgase nicht durch den Wärmetauscher. So wird verhindert, dass Ruß von unverbrannten Kraftstoffteilen sich dort niederschlägt, und der Motor kann schneller seine Betriebstemperatur erreichen. Der Motor läuft "runder" und erzeugt deutlich weniger Verbrennungsgeräusche in der Kaltlaufphase. Bei warmem Motor wird der Bypass geschlossen und die Abgase strömen durch den leistungsgesteigerten Wärmetauscher, wodurch Verbrauch und Stickoxidemissionen deutlich gesenkt werden.

System zur Energierückgewinnung

Die elektrische Anlage des neuen Motors verfügt über eine Drehstromlichtmaschine, die im Schiebebetrieb und bei Bremsvorgängen die Bewegungsenergie des Fahrzeugs teilweise zurückgewinnen kann. Dadurch kann die Fahrzeugbatterie ohne zusätzlichen Kraftstoffverbrauch aufgeladen werden.

Euro 5-konform

Diese Motorisierung erfüllt bereits die AnForderung der Euro 5-Norm, die ab Januar 2011 für bereits eingeführte Fahrzeugtypen verbindlich sein wird. Für die Einhaltung dieser Norm waren die Verbesserungen am Common-Rail-System und am EGR-System entscheidend.

Die Abgasanlage verfügt weiterhin über Oxidationskatalysatoren und einen Partikelfilter. Das Wartungsintervall des Letzteren wird mittlerweile vom Motorsteuergerät errechnet, das hierzu die realen Einsatzbedingungen des Fahrzeuges registriert, und liegt bei rund 260.000 km. Wie die gewöhnlichen Inspektionsintervalle wird auch dieses dem Fahrer auf dem Instrumentenbrett angezeigt.

Die Auspuffanlage besteht aus 2 Rohren (je einem pro Zylinderreihe), die mit einem vergrößerten quer liegenden Schalldämpfer verbunden sind. Dieser sorgt sowohl für eine wirksame Dämpfung des Auspuffgeräusches als auch für geringere Verluste beim Gaswechsel und damit für mehr Leistung und besseren Wirkungsgrad.

Modellpflege

Unabhängig vom Motor sind mehrere Verbesserungen im Detail dafür verantwortlich, die C5 und C6 V6 HDi noch effizienter und besser zu machen.

• Bremsscheiben: Die vorderen Bremsscheiben wurden vergrößert: Mit nunmehr 340 mm (statt 330) Durchmesser sind sie den gewachsenen Fahrleistungen durch den stärkeren Motor gewachsen.
• Servolenkungspumpe: Eine neue Servolenkungspumpe mit variablem Hubraum ist darauf ausgelegt, genau die nötige Menge Hydraulikflüssigkeit zu fördern und damit jeden Mehrverbrauch zu vermeiden. Davon unabhängig hat sich natürlich an der Funktion der Lenkung nichts geändert, der Fahrer merkt von der neuen Hydraulikpumpe nichts.
• Computergesteuerte Lichtmaschine: Auch hier ist neben der Rückgewinnung von Bewegungsenergie im Schubbetrieb die Verringerung der von der Lichtmaschine aufgenommenen Motorleistung der Grund für die Entwicklung. Die Lichtmaschine liefert nur dann elektrische Leistung, wenn diese vom Bordnetz benötigt wird. So können Kraftstoffverbrauch und Emissionen verringert werden.