Volvos sexa – en pigg åttioåring

Volvos sexa – en pigg åttioåring

Den fyrcylindriga tvålitersmotorn i Volvos första bilar hade precis kommit upp i varv när den ersattes av en större, smidigare och kraftfullare sexcylindrig motor, precis en sån som många av Volvos amerikanska konkurrenter började introducera. 2009 kan DB-motorn fira 80-årsjubileum och sedan 1929 har Volvos bilar erbjudits ned sexcylindriga motorer, med undantag av ett tioårigt uppehåll under åren 1958-1968. Detta är i all korthet historien om de sex cylindrarna.

Redan när bara 1 000 DA-motorer hade tillverkats måste leverantören Penta Works skaffa nya verktyg för att börja tillverka en sexcylindrig Volvomotor. Beslutet att tillverka den var lika gammalt som Volvos bilar, faktiskt äldre, för redan innan produktionen av ÖV4 startade stod det klart att en sexa skulle erbjudas så snart som möjligt. Skälet till det var inte bara att konkurrenterna hade börjat erbjuda sexcylindriga motorer, utan också att Volvo redan från start hade planerat att tillverka tyngre fordon. Men det hann gå två år innan sexorna kom.

Varför sex cylindrar?

Varför inte utveckla den befintliga fyrcylindriga motorn? Varför använda en sexa? Den raka fyran hade sina begränsningar som motortyp. För att uttrycka det hela enkelt; ju mindre en fyra är, desto jämnare går den. Eftersom ett kolvpar rör sig uppåt i cylindrarna när det andra paret kommer ner (den normala tändordningen är 1342), uppkommer det vibrationer, och ju mindre kolvarna är, desto mindre blir vibrationerna, dvs. störningskällan. I en fyrcylindrig motor kallas denna störningskälla för "fria krafter av andra ordningen" och det handlar med andra ord om att begränsa de krafterna. En fyra bör därför av komfortskäl inte ha större volym än 2,5 liter.

2,5 liter och däröver är emellertid den perfekta storleken för en rak sexa. Sex kolvar, oavsett hur stora de är, rör sig på ett annat och jämnare sätt på grund av tändordningen, i regel 15364, och balanserar ut varandra. Storleken har ingen gräns på grund av komfortskäl. Det har funnits många stora sexcylindriga motorer i världen under årens lopp, ända upp till 25 liter. De tyngsta fordonen i Volvo Lastvagnars nuvarande FH-modeller har 16-litersmotorer. Med storleken kommer prestanda, vilket bekräftar det gamla talesättet att ”inget slår kubiktum”. [Men det är i och för sig bara delvis sant i en tid av superladdare och turboladdare.]

Den första sexan

Under våren 1929 såg DB-motorn dagens ljus i den nya Volvo PV651, en bil som var både större och bekvämare än ÖV och PV4. Siffran 6 stod för antalet cylindrar, 5 för antalet platser och 1 stod för den första versionen i den nya serien. DB-motorn byggde på konventionell teknik. Hela motorn var av gjutjärn och ventilerna var sidomonterade – de satt på motorblockets sida snarare än i topplocket. Volymen var 3010 cc. Med en effekt på 55 hk kunde den lätt få upp bilen i över 100 km/t. En ovanlig och något exklusiv detalj var den tunga vevaxeln med sina sju lager som var både statiskt och dynamiskt balanserad. En bra bränsleekonomi på den tiden betydde allt som var under 20 liter per 100 km och den nya sexan ansågs vara mycket ekonomisk, förutom att vara mycket pålitlig och hållbar. De båda egenskaperna skulle förbli utmärkande för alla D- och E-motorer under åren som följde.

DB-motorn blev själva grunden för all motorutveckling för Volvos personbilar under hela 1930-talet. Flera lastbils- och bussmotorer byggde också på den motorn, och det visade sig att den kunde driva flera olika Volvofordon ända fram till 1958. Många olika modeller utvecklades ur den ursprungliga motorn på 3010 cc och 55 hk. Slutpunkten sattes med ED-versionen på 3670 cc och 91 hk. Det är en motor som vad gäller prestanda fortfarande klarar kraven i den moderna trafikmiljön. Sidventilmotorn som konstruktion körde emellertid på övertid redan 1958, även om de motorerna var enormt starka, tysta och smidiga, och dessutom praktiskt taget omöjliga att slita ut. "Fråga den som äger en", för att låna en slogan från ett annat kvalitetsbilmärke.

Från sidan och upp på toppen

Redan innan produktionen av ED-motorn hade upphört i motorfabriken i Skövde hade Volvos ingenjörer börjat arbeta med en ny och modernare sexcylindrig motor inför framtiden – tio år framåt i tiden för att vara exakt. Från 1958 var Volvos bilar inte längre tillgängliga med sexcylindriga motorer under ett antal år. De fyrcylindriga B16-, B18- och B20-motorerna i sina olika versioner skulle driva Volvos bilar under de kommande tio åren fram till 1968.

Projektet med beteckningen 358, som skulle bli en ny stor Volvo, skulle ursprungligen utnyttja V8 motorn som Volvo hade monterat i Philip-prototypen 1953. Den motorn hamnade emellertid i stället i Volvos lätta lastbil Snabbe med beteckningen B36. 358-projektet gick en annan väg och valde en 2,7-liters rak sexa som så småningom utökades till 3 liter. Och det var ett mycket skickligt arbete.

Även om begreppet modulbyggd motor ännu inte var uppfunnet, så var det precis så den nya B30-motorn utformades utifrån samma väl utprovade principer som den berömda fyrcylindriga B18-motorn. Den motorn blev i sin tur B20 och introducerades samtidigt som B30 under hösten 1968. Motorerna hade samma konstruktionsfördelar och funktioner som de som hade gett B18 dess välförtjänta rykte för pålitlighet och lång livslängd. B30-cylindern hade samma mått för innerdiameter och slaglängd som cylindrarna i B20, 88,9 x 80 mm. Den modulbaserade motorfilosofin underströks ytterligare av att kolvar, vevstakar, ventiler och komponenter i ventilmekanismen var fritt utbytbara mellan B20- och B30-motorerna.

Lång, slimmad och ren

Den nya bil som fick ta emot den nya B30-motorn kallades Volvo 164. Än en gång var det kombinationen av siffror som berättade om antalet cylindrar, även om siffran 6 hamnade i mitten den här gången. Med en effekt på 130 hk DIN, ett maximalt vridmoment på 196 Nm och den typiskt mjuka gången hos en sexa hade motorn prestanda som var jämförbara med de flesta andra 3-liters sexcylindriga motorer på marknaden, även om det inte var en av de modernaste med sina stötstänger och gjutjärnsblock. Men på ett område var Volvo världsledande: ett system för att minska avgasutsläppen var standard när bilen introducerades.

Principen var enkel med dagens mått mätt; en termostat styrde förgasarna som höll bränsle-luftblandningen konstant, oavsett omgivningstemperatur, och extra ventiler i luftintaget fick blandningen att förångas i en kraftig luftvirvel. Detta gav utsläpp med låga halter av kolmonoxid och kolväten. Vid högre varvtal var ventiler helt öppna och blandningen kunde passera direkt in i förbränningskamrarna utan att förångas, eftersom förbränningen redan var tillräcklig. Den katalytiska avgasreningen låg fortfarande långt fram i tiden.

År 1971 försågs B30-motorn med elektronisk bränsleinsprutning (B30E) som ökade effekten med ytterligare 30 hk. Med 160 hk DIN under högerfoten hade den som körde en 164E tillgång till Volvos dittills starkaste motor. Hur som helst var motorn en anakronism, en blandning av gammalt och nytt. Men den var Volvos egen och det var en rak motor. Nästa sexa som dök upp i Volvos bilar var resultatet av internationellt samarbete, och det var en V-motor.

Från rak till V…

I början av 1970-talet gick Volvo med i ett motorprojekt som drevs gemensamt av de franska biltillverkarna Peugeot och Renault. Syftet var att skapa en modern V8, men tiden och verkligheten hann ikapp projektet och man tvingades utveckla en V6-motor i stället. Detta PRV-projekt innebar delade utvecklingskostnader och gemensam produktion i en ny motorfabrik i Douvin i Frankrike. Den första version som såg dagens ljus var motorn som på hösten 1974 hamnade i nya Volvo 264. Det var en 2,7 liters V6-motor helt i aluminium som döptes till B27E. V-vinkeln på 90 grader avslöjade att motorn hade startat sin tillvaro som en V8, men ”tappat” två cylindrar under resans gång. Varje cylinderrad hade en enda överliggande kamaxel med kedjedrift, och effekten var blygsamma 140 hk vid 6 000 rpm med ett maximalt vridmoment på 200 Nm, dvs. mindre än den gamla B30E.

Naturligtvis utvecklades och förbättrades också PRV motorn under årens lopp. Den borrades upp till 2,8 liter och försågs med ett antal nya funktioner, de flesta inom området tändnings-, insprutnings- och avgaskontroll. Men med bara 156 tillgängliga hk i slutversionen (1987-1990) saknade motorn fortfarande det där lilla extra som man förväntar sig prestandamässigt av en sexcylindrig motor. PRV-motorerna var heller inga underverk vad gällde prestanda eller i fråga om bränsleekonomi, men följsamma och trevliga att använda. De var dessutom pålitliga, under förutsättning att de fick regelbunden och korrekt service enligt instruktionerna. Den kortare och betydligt lättare V6 motorn behövde mindre utrymme än den långa B30 och placerades i många olika bilar förutom Volvo 260, 760 och 780. Den sistnämnda utrustades med en version som kallades B28E när den introducerades 1982.

… och tillbaka igen …

260-modellerna försvann 1985 och när 760 ersattes av nya 960 under sommaren 1990 ersattes också V6:an från Frankrike med en helt ny sexcylindrig motor i aluminium med cylindrarna placerade ”in line” och med knappa 3 liters slagvolym. Det var det första exemplet på en ny modulbaserad motorfamilj, N-serien, som fortfarande utgör grunden för Volvos nuvarande motorprogram. I och med N-serien har den sexcylindriga versionen svängt 90 grader sedan 1998.

Den största versionen introducerades först. Den kallades B6304F, men fick internt smeknamnet N3P av Volvos ingenjörer. Den hade konstruerats och utvecklats i Göteborg med hjälp av Porsche i Stuttgart, som i första hand bidragit till topplockets utformning. Motorn byggdes i Skövde i en helt ny motorfabrik och den innehöll det allra senaste i fråga om teknik, till exempel låg vikt, kompakt storlek, dubbla överliggande kamaxlar, flerventilsteknik, avancerad utformning av förbränningskammaren och cylindrar som placerats mycket nära varandra. Ett par originella egenheter var kompressionen på 11:1 och ett långt kolvslag, efter 22 år med kortslagiga sexor.

Effekten låg över den magiska gränsen 200 hk, nämligen på 204 hk vid 6 000 varv, och det maximala vridmomentet var 267 Nm. Medan V6-motorn hade anklagats för att vara både trött och bullrig, så var den nya motorn reaktionssnabb och silkeslen. Detta var en sexcylindrig Volvomotor som var värdig det stolta arv och den fina tradition som hade inletts mer än 60 år tidigare.

Eftersom det var en modulbaserad motor följdes den snart av den sensationella femcylindriga version som sattes i nya 850 GLT och som vreds 90 grader i motorrummet. Ett par år senare följdes den också av den fyrcylindriga versionen för S40- och V40-modellerna.

… men vriden och blåst …

Den sexcylindriga raka motorn i dess dåvarande form hängde med till 1998 när S90/V90 (960) togs ur produktion, vilket avslutade epoken med konventionellt konstruerade Volvobilar med motorn på längden och bakhjulsdrift. Det året vreds också den sexcylindriga motorn och tvärställdes. Drivlinan blev ett drivpaket som drev på framhjulen och bilen som den motorn placerades i var nya Volvo S80, en helt ny bil och den första i en lång rad baserade på samma nya tekniska plattform.

För att kunna placera in en sexcylindrig motor på tvären i ett motorrum måste motorn vara mycket kompakt och nya B6304S var sannerligen mycket kompakt, i de flesta avseenden en utveckling av sin föregångare, men ändrad till att driva genom det hjulpar som var placerat bredvid den. Motorn erbjöds dessutom i två versioner redan från början: en 2,9 liters version med normal insugning och 204 hk och en lätt bantad 2,8 liters version med dubbla turboladdare (B6284T) som höjde effekten till fantastiska 272 hk och vridmomentet till rejäla 380 Nm, ett vridmoment som fanns tillgängligt hela vägen från 2 000 rpm till 6 000 rpm. Denna version av S80 kallades T6. Det behöver knappast sägas att den motorn vida överträffade Volvos prestandaresultat dittills.

T6-motorn placerads också i första generationens SUV från Volvo, XC90, när den lanserades 2002. Det innebar en större utmaning för motorn, eftersom den här bilen var både tyngre och större än några andra bilar från Volvo. Dessutom skulle motorn driva även på bakhjulen, vilket gjorde XC90 till en sexcylindrig fyrhjulsdriven bil.

Precis som inom alla andra områden på Volvo gick även utvecklingen av motorer snabbt framåt. Ingenjörerna fortsatte utveckla modulbaserade motorer och resultatet av det arbetet blev en helt ny, större 3,2-litersversion med normal insugning som introducerades 2006. Den motorn hade bättre prestanda, samtidigt som utsläppen minskades ytterligare och bränsleekonomin förbättrades. T6-motorn blev också aningen större, och i och med det tillfördes fler hästkrafter och större vridmoment. Båda dessa motorer hade konstruerats för att monteras på tvären och med drivning på alla fyra hjulen i S80 och XC90.

Den raka sexcylindriga motorn föddes kort efter sekelskiftet 1900 och den har utvecklats och förfinats kontinuerligt under årens lopp. Den har valts av många berömda biltillverkare, bland annat Volvo, som den viktigaste kraftkällan för deras bilar och det är fortfarande en konstruktion med stora utvecklingsmöjligheter. Även om dagens trender pekar åt ett annat håll, mot mindre motorer och en långsam men realistisk övergång till alternativa kraftkällor i framtiden, så kommer vi fortfarande att kunna njuta av den silkeslena sexan under många år.

Bonusfakta för entusiasten

Att utvecklingen har gått framåt med nya, bättre lösningar och bättre material i kombination med en djärvare syn på användningen av ny teknik under 80 år framgår tydligt av denna lilla sammanställning, en jämförelse mellan de viktigaste sexcylindriga motortyperna från Volvo under perioden 1929 2009:

Den genomsnittliga Formel 1 motorn för säsongen 2009 har en effekt per liter på cirka 350 hk.

* För B30E är siffrorna 160 hk, 230 Nm och 54 hk/liter

**B6304F 1990 - 1998, därefter B6304S 1998 - 2006

***Turboladdad

Den verkliga kalenderbitaren kanske frågar sig varför D24 från 1978 inte ingår i sammanställningen över Volvos sexor. Det finns två anledningar. Den ena är att den köptes från en extern leverantör och att den egentligen bara råkade bli en sexa, snarare än att ha beställts som en sådan. Det andra skälet är att det var en dieselmotor och därmed hör den inte hemma i Volvos tradition av sexcylindriga Otto-motorer.