Provkör Nya Mercedes-motorer: Del III - Bensin

Vi fortsätter serien för avancerade tekniska lösningar inom enhetsområdet

Den nya sexcylindriga bensinmotorn M 256

M256 markerar också Mercedes-Benz återgång till märkets ursprungliga rad med sex cylindrar. För flera år sedan ersattes M272 KE35 sexcylindriga atmosfäriska enheter med injektion i insugningsgrenrören (KE-kanaleinspritzung) samtidigt med en vinkel mellan cylinderraderna på 90 grader och M276 DE 35 med direktinsprutning (DE-direktinspritzung ) med en vinkel på 60 lånades från Chryslers Pentastar -motorer. Efterföljaren till de två naturligt aspirerade enheterna var M276 DELA30 med V6 -arkitektur, med en förskjutning på tre liter och tvångsladdning med två turboladdare. Trots den sistnämnda ungdomens relativa ungdom kommer Mercedes att ersätta den med den sexcylindriga M 256-motorn, som ursprungligen var utrustad med ett 48-volts elsystem. Huvuduppgiften för den senare är att driva den elektriska mekaniska kompressorn som kompletterar turboladdaren (liknande Audis 4.0 TDI -motor) - den första lösningen i bensinsegmentet. Strömkällan är Integrated Starter Generator (ISG), placerad i stället för svänghjulet och litiumjonbatteriet. Samtidigt spelar ISG också rollen som ett element i ett hybridsystem, men med en mycket lägre spänning än tidigare liknande lösningar.

I själva verket är den mer en integrerad del av själva motorn och designades som en del av den redan från början av utvecklingsarbetet på cykeln. Med sin kraft på 15 kW och 220 Nm i vridmoment hjälper ISG till att leverera dynamisk acceleration och tidiga toppvridmoment, tillsammans med den tidigare nämnda elektriska kompressorn, som når 70 000 rpm på 300 ms. Dessutom återvinner systemet energi vid inbromsning, tillåter konstant hastighetsrörelse med endast elektrisk kraft och motordrift i en effektivare zon med högre belastning, respektive en bredare gasöppning eller använder batteriet som laddningsbuffert. Med en 48 volts strömförsörjning finns också stora förbrukare som vattenpumpen och luftkonditioneringens kompressor. Tack vare allt detta behöver M 256 varken en perifer mekanism för att driva en generator, inte heller en startmotor, vilket frigör utrymme på utsidan. Den senare upptas av det forcerade påfyllningssystemet med ett komplext system av luftkanaler som omger motorn. Den nya M256 kommer att presenteras officiellt nästa år i nya S-klassen.

Tack vare ISG sparas den externa startmotorn och generatorn, vilket minskar längden på motorn. Den optimala layouten med separering av insugs- och avgassystem möjliggör också ett närmare arrangemang av katalysatorn och det nya systemet för rengöring av fasta partiklar (används hittills endast i dieselmotorer). I sin ursprungliga version har den nya maskinen effekt och vridmoment som når nivån för de nuvarande åttacylindriga motorerna med sina 408 hk. och 500 Nm, med en minskning av bränsleförbrukningen och utsläppen med 15 procent jämfört med nuvarande M276 DELA 30. Med sitt slagvolym på 500 cc per cylinder har den nya enheten samma optimala, och enligt BMWs ingenjörer, slagvolym som den för tvåliters dieselmotorn som introducerades förra året och den nya tvåliters fyrcylindriga bensinmotorn.

Ny, mindre men kraftfullare 4.0-liters V8-motor

När han presenterade sitt lags skapande i form av nya M 176 talade chefen för den åtta-cylindriga motorutvecklingsavdelningen, Thomas Ramsteiner, med en touch av stolthet. "Vårt jobb är det svåraste. Vi måste skapa en åtta-cylindrig motorlayout som också kan passa under huven på C-klass. Problemet är att kollegor som utvecklar fyra- och sexcylindriga motorer har gott om utrymme för att optimalt utforma element som insugnings- och avgassystem och luftkylning. Vi måste slåss med varje kubikcentimeter. Vi har placerat turboladdarna på cylindrarnas insida och luftkylarna framför dem. På grund av värmeansamlingen fortsätter vi cirkulationen av kylvätska och håller fläktarna på även efter att motorn har stannat. För att skydda motorkomponenterna är avgasgrenrör och turboladdare värmeisolerade. "

M 176 har en mindre slagvolym än sin föregångare M 278 (4,6 liter) och är ett derivat av enheterna AMG M 177 (Mercedes C63 AMG) och M 178 (AMG GT) med effekter i området 462 hk. upp till 612 hk Till skillnad från de sistnämnda, som monteras på en-man-en-motor-basis i Affalterbach, kommer M 176 att bli mer spridd, monterad i Stuttgart-Untertürkheim och kommer initialt att ha en effekt på 476 hk, maximalt vridmoment på 700 Nm och kommer att förbruka 10 procent mindre bränsle. Detta beror till stor del på möjligheten att stänga av fyra av de åtta cylindrarna vid delvis motorbelastning. Det senare görs med hjälp av CAMTRONIC variabla ventiltidssystem, där manövreringen av de fyra cylindrarna växlar till ett högre belastningsläge med en bredare gasöppning. Åtta ställdon förskjuter elementen axiellt med kammarna så att ventilerna på fyra av dem slutar öppna. Det fyrcylindriga driftläget sker i varvtalslägen från 900 till 3250 rpm, men när det behövs mer kraft stängs den av inom millisekunder.

En speciell centrifugalpendel i svänghjulet har till uppgift att minska både fjärde ordningens vibrationskrafter vid 8-cylindrig drift och andra ordningens vibrationskrafter vid 4-cylindrig drift. Den termodynamiska effektiviteten förbättras också genom kombinationen av biturboladdning och direktinsprutning med en centralt placerad injektor (se ruta) och NANOSLIDE-beläggning. Den tillåter multipelinsprutning för bättre blandning, och den stängda däcksmotorn är gjord av aluminiumlegeringar och tål ett tryck på 140 bar.

Fyrcylindrig bensin M 264 med Miller-cykel

Den nya fyrcylindriga turboladdaren för bensin kommer från samma modulära motorgeneration som M 256 och har samma cylinderarkitektur. Enligt Nico Ramsperger från fyrcylindrig motoravdelning bygger den på den relativt nya M 274, som vi redan har pratat om. I namnet på den snabbare reaktionen från motorn används en dubbelstrålad turboladdare, som i AMG: s M 133, och litereffekten är över 136 hk / l. Liksom den större M 256 använder den ett 48-volts strömförsörjningssystem, men till skillnad från det är det externt, remdrivet och fungerar som en startgenerator, vilket hjälper bilen att starta och accelerera och möjliggöra flexibel byte av arbetspunkt. Det variabla gasdistributionssystemet ger drift på vår Miller-cykel.

Text: Georgy Kolev