Silnik Saab H, czyli rodzina B2xx

Pierwszy seryjny silnik z turbodoładowaniem. Nie. Nie, o nim dziś przeczytacie, a o jego następcy. Silnik H, bo o nim mowa, nie pracuje w układzie H, a po prostu, zwyczajnie jak w nudnym Fiacie Uno – w układzie rzędowym. Zatem, przed Wami – rodzina silników Saab Bxx.

Skąd się to wzięło?

Silnik powstał na bazie silnika B. Ten z kolei wywodzi się z 1,7-litrowego silnika Triumpha, stosowanego w modelu 99 w latach 1968 – 1970. W lutym 1971 r. pojawiła się 4-drzwiowa wersja 99 z silnikiem o zwiększonej pojemności do 1,85 l, ale jednostka miała problemy z niezawodnością. Bazując na silniku Triumpha Saab opracował własną konstrukcję (silnik B) o pojemności 1985 ccm, która zadebiutowała we wrześniu 1972 r. i była stosowana do 1985 r. Pozostawiono nietypową pompę wody z obudową zintegrowaną z blokiem silnika, napędzaną za pomocą wałka pośredniczącego i przekładni o zębach śrubowych. W późniejszych wersjach koła zębate były zbyt delikatne i ulegały uszkodzeniu. W 1977 r. dołożono turbosprężarkę, dzięki czemu silnik osiągał 143 KM. W 1981 r. w Saabie 900 pojawił się jego następca – silnik H o oznaczeniu B201. Stosowano go także w 99 od 1982 r.

Jak to jest zrobione, że jest fajne?

Jest to rzędowy, 4-cylindrowy silnik z cylindrami pochylonymi o 45 stopni (B201, B202 i B212 – jednostka montowana wzdłużnie) lub ustawionymi w pionie (B204, B234, B205 i B235, montaż poprzeczny). Wał korbowy podparty jest w 5 miejscach. Blok silnika jest odlewany z żeliwa i zwieńczony aluminiową głowicą. Wałki rozrządu napędzane łańcuchem.

B201

W głowicy umieszczony jeden wałek rozrządu i po 2 zawory na cylinder. Centralny wałek napędzający aparat zapłonowy w B został zlikwidowany – aparat napędza bezpośrednio wałek rozrządu. Zintegrowana pompa wody została zastąpiona niezależnym urządzeniem. Występował w wersjach:

– zasilany pojedynczym gaźnikiem – 100 KM @5200 obr/min (1979 – 1989)
– zasilany podwójnym gaźnikiem – 107 KM @5200 obr/min (1979 – 1984)
– zasilany wtryskiem paliwa Bosch K-Jetronic – 118 KM @5500 obr/min (1979 – 1989)
– zasilany wtryskiem paliwa Bosch K-Jetronic, wersja z turbosprężarką – 145 KM @5000 obr/min (1979 – 1985)
– zasilany wtryskiem paliwa Bosch K-Jetronic, wersja z turbosprężarką i intercoolerem- 155 KM @5500 obr/min (1985 – 1989)

Silnik umieszczony wzdłużnie napędza przednie koła, skrzynia biegów znajduje się pod silnikiem (stąd też jego pochylenie, zblokowany silnik ze skrzynią jest dość wysoki). Moment obrotowy przekazywany jest do skrzyni biegów za pomocą… 3 łańcuchów!
W 1982 roku Saab wprowadził system APC (Automatic Performance Control). Eliminował on problem spalania stukowego w doładowanych silnikach. Spalania stukowe pojawia się, gdy temperatura sprężonej mieszanki paliwowo – powietrznej powoduje jej samoczynny zapłon zanim pojawi się iskra na świecy zapłonowej. Oznacza to, że detonacja może wystąpić zanim tłok osiągnie optymalną pozycję. To z kolei negatywnie wpływa na trwałość silnika i jego osiągi.

Jak działa APC? W bloku silnika znajduje się piezoelektryczny czujnik spalania stukowego. W zasadzie jest to mikrofon, który reaguje na drgania o specyficznych częstotliwościach towarzyszące spalaniu stukowemu. System mierzy także ciśnienie w kolektorze dolotowym i obroty silnika. Na podstawie tych parametrów jednostka centralna steruje cewką zaworu wastegate. Ten z kolei kieruje część spalin do układu wydechowego, z pominięciem turbosprężarki. Powoduje to obniżenie ciśnienia doładowania, a co za tym idzie – obniżenie ciśnienia w cylindrze do poziomu nie powodującego spalania stukowego. Oczywiście wpływa to na osiągi, jednak bez APC nigdy nie można by osiągnąć wyższego stopnia kompresji w silniku z turbo. W B201 pozwoliło to na podniesienie stopnia kompresji z 7,2:1 do 8,5:1. A jak wiadomo, więcej powietrza = więcej paliwa = więcej mocy!

B202

W 1984 roku w głowicy pojawił się drugi wałek i dodatkowe 2 zawory na każdy cylinder. Dodano także katalizator (Ecopower) oraz hydrauliczne popychacze zaworów. W 1991 roku zwiększono pojemność silnika do 2.1. Zmiany nie ominęły także kolektora dolotowego. Tak zmodyfikowany silnik wolnossący rozwijał 140 KM @6000 obr/min i dostał oznaczenie B212. Głowica z B212 pasuje do B201. Przekładki takie są często stosowane przez tunerów. Dzięki zmianom w dolocie, można uzyskać nieco więcej mocy z B202. Jednostkę zasila wtrysk LH Boscha bazujący na pomiarze ilości zasysanego powietrza za pomocą podgrzewanego, platynowego drutu. Pomiar masy powietrza odbywa się przez pomiar ilości energii elektrycznej potrzebnej do utrzymania stałej temperatury drutu. Wtrysk odbywa się dla każdego cylindra osobno, przez wtryskiwacze umieszczone w kolektorze dolotowym. Komputer oblicza dawkę paliwa, aby po połączeniu z ilością powietrza była jak najbardziej zbliżona do proporcji stechiometrycznej, czyli 14,7:1.

Wersje:

– B202 zasilany wtryskiem Bosch LH2.2 – 126 KM @5500 obr/min (1986 – 1987)
– B202 zasilany wtryskiem Bosch LH2.4 – 130 KM @6000 obr/min (1988 – 1990)
– B212 zasilany wtryskiem Bosch LH2.4.2 – 141 KM @6000 obr/min (1991 – 1993)
– B202 turbo zasilany wtryskiem Bosch LH2.2 – 160 KM @5500 obr/min (1985 – 1988)
– B202 turbo zasilany wtryskiem Bosch LH2.4 – 160 KM @5500 obr/min (1989 – 1993)
– B202 turbo SPG/Aero zasilany wtryskiem Bosch LH2.2 – 165 KM @5500 obr/min (1987 – 1988)*
– B202 turbo SPG/Aero zasilany wtryskiem Bosch LH2.4 – 165 KM @5500 obr/min (1989)*
– B202 turbo SPG/Aero zasilany wtryskiem Bosch LH2.4 – 175 KM @5500 obr/min (1990 – 1991)*
– B202 turbo Carlsson 185 KM @5500 obr/min (1990 – 1992)**

*SPG = Special Performance Group, wersja amerykańska, w Europie oferowana jako Aero.
*tylko rynek brytyjski, edycja specjalna, powstało tylko 600 szt.

B204 i B234

Znaczącej modernizacji silnika H dokonano w 1990 roku. Wydłużono skok tłoka z 78 mm do 90 mm, zmieniono blok silnika osiągając pojemność 2,3 l. W silniku pojawiły się wałki wyrównoważające (tzw. balans). Blok silnika postawiono do pionu, a silniki były montowane poprzecznie. Zastosowano zintegrowany kondensatorowy układ zapłonowy w formie kasety, nazwany Saab Direct Ignition (SDI). Wyróżnia się 2 generacje B234: produkowane w latach 1990 – 1993 i 1994 – 1998. Różnią się między sobą układem smarowania, głowicą, pokrywą rozrządu i dzwonem skrzyni biegów. Silnik został dwukrotnie wybrany jako jeden 10 najlepszych silników na świecie przez amerykański magazyn Ward’s AutoWorld w 1995 i 1996 roku.
B202 był ciągle produkowany do 1993 roku, ale nowa generacja 900 potrzebowała nowego, 2-litrowego silnika, czyli B204. Powstał na bazie B234. Aby zmieścić silnik w mniejszym samochodzie przeprojektowano układ rozrządu, aby skrócić cały silnik.

W 1993 zapłonem zaczął zarządzać system Trionic. Jego nazwa nie wzięła się znikąd. Tri oznacza 3 główne procesy, którymi steruje, czyli: zapłon, wtrysk paliwa i kontrola ciśnienia doładowania. Ionic wzięło się z angielskiego ion, czyli po naszemu jon. Dlaczego? Ponieważ komputer mierzy prąd jonowy, jaki przepływa pomiędzy elektrodami świecy zapłonowej tuż po zapłonie. Typowy ówczesny czujnik spalania stukowego nie jest w stanie określić, w którym cylindrze doszło do spalania stukowego. Przez to system sterowania, jak APC opisany w B201, obniża osiągi całego silnika. Trionic robi to inaczej. Poprzez pomiar prądu jonowego (defacto rezystancji spalin tuż po wybuchu mieszanki) jest w stanie określić, w którym cylindrze dochodzi do spalania stukowego i czy spalanie mieszanki przebiegło właściwie. Jeśli nie – dokonuje korekty czasu zapłonu, ilości wtryskiwanego paliwa i ciśnienia doładowania.

W silnikach B204/B234 stosowano Trionic 5. Można go łatwo rozpoznać po czerwonej kasecie zapłonowej (Trionic 7 = czarna kaseta). Kasety nie są ze sobą kompatybilne i nie można ich zamieniać. Tuż po uruchomieniu  silnik pracuje na „sztywnych parametrach”, to znaczy nie są one dostosowywane na bieżąco. Komputer zbiera wówczas informacje i po chwili przełącza się na właściwy tryb pracy. Po zgaszeniu silnika na świece zapłonowe zostaje wysłana seria wyładowań, mająca oczyścić świece i przygotować je do kolejnego uruchomienia.

W doładowanych silnika stosowano turbiny Garrett T25, a B234R – Mitsubishi TD04HL-15G-6 (do 1993) i TD04HL-15T-6 (po 1993). B2x4 uważane są za najlepszą bazę do zwiększania osiągów. Ich komponenty są cięższe i bardziej wytrzymałe niż B2x5, ale ich kultura pracy jest niższa.

Wersje B204:
– B204i – wolnossący, 130 KM @ 5500obr/min
– B204E – z turbosprężarką o niskim ciśnieniu doładowania (0,4 bara), 154 KM @5500 obr/min
– B204L – z turbosprężarką (0,73 bara), 185 KM @5500 obr/min
– B204R – z turbosprężarką (1,0 bar), 205 KM @5500 obr/min

Wersje B234:
– B234i (1990 – 1993) – wolnossący, 150 KM @5500 obr/min
– B234i (1994 – 1998) – wolnossący, 150 KM @5600 obr/min
– B234E – z turbosprężarką o niskim ciśnieniu doładowania (0,55 bara), 170 KM @5700 obr/min
– B234L (1990 – 1993) – z turbosprężarką (0,81 bara), 200 KM @5500 obr/min
– B234L (1994 – 1998) – z turbosprężarką (0,81 bara), 200 KM @5500 obr/min
– B234R – z turbosprężarką (1,08 bara), 225 KM @5500 obr/min

B206

To wersja silnika B204 bez wałków balansu, oferowana tylko w Europie w 1994 roku w modelu 900NG. Wolnossący, 133 KM.

B205/B235

W 1998 r. seria B2x5 trafiła do Saabów 9-5. Są to zmodyfikowane silniki B2x4. Zmiany obejmują: lżejsze zawory, bardziej miękkie sprężyny zaworowe, dłuższe korbowody i lżejsze tłoki, wałki balansu, lżejszy blok silnika, cięższe koło zamachowe i nowy komputer silnika – Trionic 7. W stosunku do Trionic 5 różni się sposobem pomiaru ilości zasysanego powietrza. T5 mierzy ciśnienie w dolocie (MAP – Manifold Absolute Pressure), T7 – masę przepływającego powietrza (MAF – Mass Air Flow). Kasety zapłonowe (Trionic 5 = czerwona, Trionic 7 = czarna) różnią się miedzy sobą:
– cewkami zapłonowymi – inna induktancja i napięcie pracy
– sygnałami wyzwalającymi zapłon
– sygnałem spalania stukowego (inny poziom sygnału)
– obwodami ładowania i rozładowania

Wersje B205:
– B205E – z turbosprężarką o niskim ciśnieniu doładowania (0,4 bara), 150 KM @5500 obr/min
– B205E (bioPower, 2005 – 2009) – z turbosprężarką o niskim ciśnieniu doładowania, 180 KM @5500 obr/min
– B205L – z turbosprężarką (1 bar), 185 KM @5500 obr/min
– B205R – z turbosprężarką (1 bar), 205 KM @5500 obr/min

Wersje B235:
– B235E (1998 – 2001) – z trurbosprężarką o niskim ciśnieniu doładowania (0,4 bara), 170 KM @5500 obr/min
– B235E (2001 – 2009) – z trurbosprężarką o niskim ciśnieniu doładowania (0,4 bara), 185 KM @5500 obr/min
– B235L (2004 – 2005) – z turbosprężarką, 220 KM @5500 obr/min
– B235L (BioPower, 2006 – 2009) – z turbosprężarką, 210 KM @5500 obr/min
– B235R (1999 – 2001) – z turbosrpężarką, 230 KM @5500 obr/min
– B235R (2002 – 2005) – z turbosrpężarką, 250 KM @5300 obr/min
– B235R (2006 – 2009) – z turbosrpężarką, 260 KM @5300 obr/min
– B235R (Hirsch, 2006 – 2009) – z turbosrpężarką, 300 KM @5500 obr/min

W silnikach B2x5E stosowano turbosprężarkę Garrett GT17, w B2x5R/L Mitsubishi TD04HL-15T5

B2x5 montowane były w Saabie 9-5 pierwszej generacji do 2010 roku. W 2009 prawa autorskie do silnika H zostały sprzedane chińskiej spółce BAIC (Beijing Atomotive Industry Holding Co., Ltd.).

Mogłeś nie wiedzieć

Na sezon Formuły 3 w 1985 roku John Nicholson przygotował silnik B202. Po raz pierwszy został tam zastosowany systme SDI – Direct Ignition System. Jednostka osiągała 165 KM przy 5600 obr/min. Silnik umieszczono na podwoziu Reynard 853. Niestety Anthony Reid jeżdżący bolidem w barwach Scan Sport Racing zajął dopiero 14 miejsce zdobywając w całym sezonie 5 punktów.

Peter Gilbert w 2006 roku osiągnął 1,001,385 mil (czyli ponad 1 600 000 km!) swoim Saabem 900 SPG (z silnikiem B202 o mocy 175 KM) z 1989 roku. Za osiągnięcie takiego wyniku otrzymał za darmo nowego Saab’a 9-5 Aero SprotCombi z silnikiem B235R o mocy 260 KM. 900-tka trafiła do muzeum w Wisconsin. Co ciekawe, poza skrzynią biegów (padła po 200 000 mil), maską i paroma drobiazgami (kolizje z jeleniami) Saab jest oryginalny.

Silnik Saaba, szczególnie B2x4, są bardzo podatne na zwiększenie mocy. Dość łatwo jest osiągnąć 300 – 350 KM, ale też dużo więcej. Wszystko zależy od ilości banknotów, którą jesteście w stanie położyć na stole. Nordic Extreme przygotowało Saab’a 9-3 Aero z silnikiem B205R o mocy 700 KM. Silnik pracuje na seryjnych (!) tłokach i korbowodach z B204 i Trionikiem 7. Oczywiście lista modyfikacji jest długa i obejmuje między innymi turbinę z ciśnieniem doładowania 2,1 bara, 4″ downpipe, bardzo agresywny porting głowicy, większe zawory, twardsze sprężyny zaworowe, wtryski Bosch EV14 1300cc czy pompę paliwa Walbro 450 lph.
Tutaj poczytacie więcej: link

Silniki B2x4 ze względu na dużą wytrzymałość są także chętnie montowane w innych autach, na przykład:

Daewoo Lanos + B204L

Opel Astra + B204

BMW E30 M3 + B206

Jeśli podobał Ci się artykuł i dowiedziałeś się z niego czegoś ciekawego – daj znać innym. Blog jest na razie w bardzo wczesnej fazie i nie ma zbyt dużego zasięgu, ale mam nadzieję, że dzięki Wam uda się dotrzeć do większej liczby osób. 

Szczególnie chciałbym podziękować Jakubowi Słowikowi za udostępnienie swojej 900-tki do zdjęć. To jego zmodyfikowany B202 znajduje się na zdjęciach. W silniku założona jest głowica z B212, większe turbo, wydajniejsze wtryski i wykonany remont. Moc? 270 KM 🙂