Jak to działa: silnik Boxer Diesel w samochodach Subaru

Wygląda na to, że czas jedynego silnika Diesla w układzie boxer właśnie dobiega końca. Przypominamy jego historię naznaczoną wzlotami i upadkami.

Subaru ogłosiło, że ze względu na wprowadzenie nowego cyklu pomiarowego zużycia paliwa i emisji spalin, znanego nam pod skrótem WLTP (World Harmonized Light Vehicle Test Procedure), wycofuje swoje silniki wysokoprężne z rynku brytyjskiego. Oficjalnym powodem podjęcia takiej decyzji jest to, że dostosowanie tych jednostek do nowych norm jest nieopłacalne. Należy oczekiwać, że lada chwila nastąpi to także na pozostałych rynkach. Jest to więc najlepszy moment, by przedstawić bliżej ten nietypowy silnik – historię jego powstania, budowę, zalety i wady.

Historia silnika Boxer Diesel sięga 2008 roku – w lutym został zaprezentowany podczas Międzynarodowego Salonu Samochodowego w Genewie.

Jeszcze w tym samym roku nie tylko zaprezentowano, ale i wprowadzono do sprzedaży trzy modele wyposażone w nowy silnik: Legacy, Outbacka i Forestera (a później także Imprezę i XV). Ciekawostką jest tutaj fakt, że pierwsze samochody z tym dieslem pojawiły się w salonach sprzedaży we wrześniu, czyli na kilka dni przed Salonem w Paryżu, gdzie miały być oficjalnie zaprezentowane.

Nowa jednostka miała stanowić odpowiedź zarówno na ofertę konkurentów, spośród których wszystkie liczące się marki miały silniki Diesla w ofercie, jak i na zapotrzebowanie klientów – popyt na „ropniaki” był w tym czasie większy niż na jednostki benzynowe.

Oczywiście, Subaru w teorii mogło po prostu kupić silnik od innego producenta – choćby od Toyoty, z którą współpracowało przy niektórych modelach. Taka opcja odpadła jednak w przedbiegach, ponieważ wszystkie modele, które miały być w nowy silnik wyposażone, posiadały cechę wspólną. Mianowicie, zostały zaprojektowane pod kątem stosowania silników o przeciwsobnym układzie cylindrów, popularnie zwanych „bokserami”. Innymi słowy, nowy diesel też musiał mieć taką budowę – a jak do tej pory, nikt jeszcze takiego silnika nie skonstruował.

Subaru musiało więc stawić czoła zadaniu i stworzyć silnik samodzielnie, praktycznie od podstaw.

Priorytetów było sporo. Nowy motor miał być nie tylko kompaktowy, lekki i cichy. Oprócz tego miał też pracować możliwie bezwibracyjnie, zapewniać sportowe wrażenia z jazdy i – oczywiście – być oszczędny.

Nowy napęd dla samochodów spod znaku Plejad otrzymał oznaczenie fabryczne EE20 oraz handlowe 2.0D. Podobnie jak większość bokserów w historii Subaru, także i Boxer Diesel ma cztery cylindry. Od początku produkcji EE20 dysponował głowicami z czterema zaworami na cylinder, łańcuchowym napędem rozrządu oraz turbosprężarką o zmiennej geometrii łopatek. Zależnie od wersji silnika, stosowano turbosprężarki od jednego z trzech producentów: IHI, Mitsubishi lub Honeywell. Wszystkie wersje wyposażono w intercooler umieszczony na górze jednostki napędowej.

Od początku stosowano układ wtryskowy w technologii Common Rail – na jego dostawcę wybrano firmę DENSO. Pierwotnie był on w stanie zapewnić ciśnienie wtrysku na poziomie 1800 barów, później parametr ten poprawiono o kolejnych 200 barów.

Wszystkie samochody z silnikami Boxer Diesel wyposażono także w filtry DPF. W modelach Legacy i Outback były to w dwóch pierwszych latach modelowych tak zwane filtry otwarte (działające podobnie jak zwykły katalizator). Potem zaczęto stosować filtry suche, gdzie dodatkowe paliwo wtryskiwane do cylindrów pozwala na wypalenie szkodliwych cząstek dzięki podniesieniu temperatury spalin.

We wszystkich wersjach EE20 średnica cylindra i skok tłoka są takie same i wynoszą 86 milimetrów, jest to więc tak zwany silnik kwadratowy. Warto zauważyć, że powiodło się stworzenie silnika o kompaktowych wymiarach. Jego długość wynosi bowiem zaledwie 353,5 milimetra, podczas gdy benzynowy EJ20 o tej samej pojemności i mocy ma 414,8 milimetra. Blok silnika w każdej z wersji wykonano z aluminium.

Nowo powstała jednostka o pojemności 1998 centymetrów sześciennych dysponowała mocą od 147 do 150 koni mechanicznych (zależnie od modelu) i momentem obrotowym 350 niutonometrów.

Suche dane dziś nie robią nadzwyczajnego wrażenia, ale w 2008 roku przedstawiały się zachęcająco. Trzeba zauważyć, że konkurencja z podobnej pojemności osiągała na ogół moce na poziomie od 115 do 140 koni i moment obrotowy rzędu 300-320 niutonometrów. Tyle tylko, że konkurencja przez te 10 lat nadrobiła zaległości, a EE20 nadal ma takie same parametry jak przed dekadą. Jedyną większą zmianą na papierze jest to, że maksymalny moment obrotowy osiągany jest teraz w szerszym zakresie obrotów – od 1600 do 2800 obrotów na minutę, zamiast od 1800 do 2400.

W niektórych krajach ze względów podatkowych oferowano także słabszą wersję wysokoprężnego boksera. Dysponował on mocą 109 koni mechanicznych i momentem na poziomie równych 300 niutonometrów.

Ażeby to pokrótce podsumować, warto w tym miejscu wyszczególnić trzy główne generacje silnika EE20. Określa się je po prostu jako Euro 4, Euro 5 i Euro 6. Różnice między nimi sprowadzają się przede wszystkim do generacji systemu Common Rail, konstrukcji układu rozrządu, stopnia sprężania, rodzaju kolektora dolotowego i świec żarowych, producenta turbosprężarki, obecności kilku czujników oraz – co ciekawe – pojemności układu smarowania (w nowszych wersjach wzrosła) oraz pojemności układu chłodzenia (która w nowszych wersjach spadła). Przedstawia się to następująco:

1. Euro 4 – dwa łańcuchy rozrządu, stopień sprężania 16.3:1, system CR DENSO 2. generacji (maksymalne ciśnienie wtrysku paliwa 1800 barów), aluminiowy kolektor dolotowy, turbosprężarka IHI;
2. Euro 5 – dwa łańcuchy rozrządu, stopień sprężania 16.0:1, system CR DENSO 3. generacji (maks. ciśnienie również 1800 barów), plastikowy kolektor dolotowy, turbosprężarka Mitsubishi lub IHI (w nowszych egzemplarzach);
3. Euro 6 – dwa łańcuchy rozrządu plus dodatkowy łańcuch odpowiadający za napęd pompy paliwa, stopień sprężania 15.2:1, system CR DENSO 4. generacji (maks. ciśnienie 2000 barów), plastikowy kolektor dolotowy, turbosprężarka Honeywell.

Każda z generacji jednostek Boxer Diesel dysponuje też innym komputerem sterującym (ECU). Ponadto, w Euro 6 wprowadzono także zmiany konstrukcyjne pozwalające na wymianę wtryskiwaczy bez wyciągania silnika.

Pierwotnie Subaru z dieslami oferowano z pięciobiegowymi, manualnymi skrzyniami biegów. Później w sprzedaży pojawiły się także sześciobiegowe skrzynie ręczne i przekładnie bezstopniowe Lineartronic.

Pierwsze oceny silnika 2.0D były bardzo pochlebne.

Chwalono nie tylko samą odwagę Subaru, ale też to, co w efekcie powstało. Boxer Diesel okazał się być silnikiem dynamicznym i żwawym w szerokim zakresie obrotów, a do tego dość oszczędnym. Średnie zużycie oleju napędowego wahało się, zależnie od modelu, od 6 do 8 litrów na 100 kilometrów przy normalnej jeździe. Dobre wrażenie robił także dźwięk silnika. Dało się po nim co prawda rozpoznać, że to diesel, ale w tle wyraźnie „przebijał“ się charakterystyczny ton pracy boksera.

Wszystko było na najlepszej drodze, by Subaru mogło sobie pogratulować sukcesu.

Problemy pojawiły się jednak szybciej, niż można by się było spodziewać. W pierwszej kolejności dał o sobie znać układ przeniesienia napędu, a konkretnie sprzęgło i dwumasowe koło zamachowe. W wielu samochodach elementy te ulegały awarii już przy przebiegu rzędu 30-40 tysięcy kilometrów. Polscy klienci Subaru mieli zresztą dodatkowy powód do zdenerwowania. Importer próbował im bowiem wmówić, że winę za awarię ponoszą oni sami, uzasadniając to nieumiejętnym ruszaniem i zmianą biegów.

W związku z tym, w Polsce co do zasady nie dokonywano darmowych napraw na gwarancji. Za naprawę samochodu żądano aż 6 tysięcy złotych.

Oliwy do ognia dolewał fakt, że w Niemczech problemów z uznaniem gwarancji nie było i naprawę przeprowadzano na koszt producenta. Co więcej, gdy już udawało się załatwić cokolwiek, Subaru oferowało na ogół tylko aktualizację oprogramowania. Nowy program sterujący miał za zadanie nieco ograniczyć osiągany moment obrotowy przy ruszaniu. Zmiana ta co prawda wielu właścicielom bokserów 2.0D faktycznie pomogła, ale nie wszystkim. Co ciekawe, przez pewien czas organizowano szkolenia z prawidłowej techniki jazdy samochodami Subaru wyposażonymi w silniki Diesla.

Oprócz tego, lista potencjalnych usterek silników EE20 nie jest może nadzwyczaj długa, ale „w zamian” mamy tu inny poważny problem. Sen z powiek spędza bowiem układ korbowo-tłokowy, który może zaskoczyć obróceniem się panewek korbowodowych. Istnieje też ryzyko powstania nadmiernego luzu na wale korbowym lub nawet jego pęknięcia. Niebezpieczeństwo wystąpienia tych awarii pojawia się mniej więcej po przejechaniu 100 tysięcy kilometrów. Subaru oferuje tak zwany short-block, który można zastosować w razie takich awarii, ale cena jest zaporowa i wynosi co najmniej 14 tysięcy złotych. Za same części, w internecie. Problemy z układem korbowo-tłokowym podobno zażegnano w okolicach 2010 roku. „Podobno”, ponieważ na forach miłośników tych japońskich samochodów zdarza się jeszcze natrafić na dyskusje na ten temat.

Problemy zaczynają też sprawiać zawory recyrkulacji spalin oraz filtry DPF. W tym miejscu trzeba jednak oddać sprawiedliwość, że z trwałością tych elementów wielu innych producentów też ma kłopot.

Jak to się często zdarza, marna opinia o starszych wersjach silnika zaważyła na jego popularności.

Choć najnowsze wersje silnika EE20, czyli Euro 6 wprowadzone w 2015 roku, są już relatywnie bezproblemowe, nadal ciągnie się za nimi marna opinia wypracowana przede wszystkim przez pierwszą generację Euro 4. Widać to zresztą po cenach – używane Subaru napędzane przez jednostki Boxer Diesel  potrafią być nawet o kilkanaście tysięcy złotych tańsze niż te same modele w wersjach benzynowych. Tyle tylko, że w starszych modelach nie jest to żadną okazją, biorąc pod uwagę ryzyko awarii, ceny oryginalnych części i często brak zamienników.

WLTP to jedno, ale słaba opinia o silniku 2.0D zapewne też nieco przyczyniła się do decyzji o zaprzestaniu jego produkcji.

Na naszych oczach odchodzi więc powoli do historii jedyny taki silnik w historii motoryzacji. Wątpliwe jest, by jeszcze kiedyś powstał kolejny „ropniak” w układzie przeciwsobnym, więc kto wie – może za jakiś czas sprawne Subaru 2.0D zaczną nabierać wartości? Póki co jednak, starsze modele pozostaną tylko ciekawostką nieszczególnie wartą zakupu, a nowsze… nowsze i tak będą kupowane raczej ze względu na stały napęd na cztery koła, a nie ze względu na nietypowość silnika.