Prøvekjøring Nye Mercedes-motorer: Del III - Bensin

Vi fortsetter serien for avanserte tekniske løsninger innen enhetene

Den nye sekssylindrede bensinmotoren M 256

M256 markerer også Mercedes-Benz tilbake til merkets opprinnelige rad med seks sylindere. For flere år siden ble M272 KE35 sekssylindrede atmosfæriske enheter med injeksjon i inntaksmanifoldene (KE-kanaleinspritzung) erstattet samtidig med en vinkel mellom sylinderradene på 90 grader og M276 DE 35 med direkte injeksjon (DE-direkteinspritzung ) med en vinkel på 60 ble lånt fra Chrysler Pentastar -motorer. Etterfølgeren til de to naturlig aspirerte enhetene er M276 DELA30 med V6 -arkitektur, med et volum på tre liter og tvunget lading med to turboladere. Til tross for den relative ungdommen til sistnevnte, vil Mercedes erstatte den med den sekssylindrede M 256-motoren, opprinnelig utstyrt med et 48-volts elektrisk system. Hovedoppgaven til sistnevnte er å drive den elektriske mekaniske kompressoren som utfyller turboladeren (lik den hos Audis 4.0 TDI -motor) - den første slike løsningen i bensinsegmentet. Strømkilden er Integrated Starter Generator (ISG), plassert i stedet for svinghjulet og litiumionbatteriet. Samtidig spiller ISG også rollen som et element i et hybridsystem, men med en mye lavere spenning enn tidligere lignende løsninger.

Faktisk er den mer et integrert element i selve motoren og ble designet som en del av den helt fra begynnelsen av utviklingsarbeidet på sykkelen. Med sine 15kW kraft og 220Nm dreiemoment, hjelper ISG med å levere dynamisk akselerasjon og tidlig toppmoment, sammen med den nevnte elektriske superladeren, og når 70 000 rpm på 300ms. I tillegg gjenvinner systemet energi under bremsing, tillater konstant hastighetsbevegelse med kun elektrisk kraft og motordrift i en mer effektiv sone med høyere belastning, henholdsvis en bredere gassåpning eller bruk av batteriet som ladebuffer. Med en 48 volt strømforsyning er også store forbrukere som vannpumpen og kompressoren til klimaanlegget. Takket være alt dette trenger ikke M 256 en perifer mekanisme for å drive en generator, og heller ikke en starter, og dermed frigjøres plass på utsiden. Sistnevnte er okkupert av det tvungne fyllingssystemet med et komplekst system av luftkanaler som omkranser motoren. Den nye M256 introduseres offisielt neste år i den nye S-klassen.

Takket være ISG er den eksterne starteren og generatoren lagret, noe som reduserer lengden på motoren. Den optimale utformingen med separasjon av inntaks- og eksossystemer gir også mulighet for et tettere arrangement av katalysatoren og det nye systemet for rensing av faste partikler (brukes hittil kun i dieselmotorer). I sin første versjon har den nye maskinen kraft og dreiemoment som når nivået til dagens åttesylindrede motorer med sine 408 hk. og 500 Nm, med 15 prosent reduksjon i drivstofforbruk og utslipp sammenlignet med dagens M276 DELA 30. Med sitt slagvolum på 500 cc per sylinder har den nye enheten samme optimale, og ifølge BMW-ingeniører, slagvolum som for to-liters dieselmotoren introdusert i fjor og den nye to-liters firesylindrede bensinmotoren.

Ny, mindre, men kraftigere 4.0 liters V8-motor

Da han presenterte lagets skapelse i form av den nye M 176, snakket sjefen for den åttesylindrede motorutviklingsavdelingen, Thomas Ramsteiner, med et snev av stolthet. "Jobben vår er den vanskeligste. Vi må lage et oppsett av en åttesylindret motor som kan passe under panseret på C-klassen. Problemet er at kolleger som utvikler fire- og sekssylindrede motorer har god plass til å utforme elementer som inntaks- og eksosanlegg og luftkjøling optimalt. Vi må kjempe med hver kubikkcentimeter. Vi har plassert turboladere på innsiden av sylindrene og luftkjølerne foran dem. På grunn av opphopning av varme fortsetter vi sirkulasjonen av kjølevæske og holder viftene på selv etter at motoren er stoppet. For å beskytte motorkomponentene er eksosmanifoldene og turboladere varmeisolert. "

M 176 har en mindre slagvolum enn forgjengeren M 278 (4,6 liter) og er et derivat av AMG M 177 (Mercedes C63 AMG) og M 178 (AMG GT) enheter med ytelser i området 462 hk. opptil 612 hk I motsetning til sistnevnte, som er satt sammen på en-mann-en-motor basis i Affalterbach, vil M 176 bli mer utbredt, satt sammen i Stuttgart-Untertürkheim og vil i utgangspunktet ha en effekt på 476 hk, maksimalt dreiemoment på 700 Nm og vil forbruke 10 prosent mindre drivstoff. Ikke en liten del skyldes dette muligheten til å slå av fire av de åtte sylindrene ved delvis motorbelastning. Sistnevnte gjøres ved hjelp av CAMTRONIC variabel ventiltiming-system, der driften av de fire sylindrene går over til en modus med større belastning med en bredere åpen gassventil. Åtte aktuatorer forskyver elementene aksialt med kammene slik at ventilene til fire av dem stopper å åpne. Den firesylindrede driftsmodusen foregår i turtallsmoduser fra 900 til 3250 o/min, men når det trengs mer kraft, slår den seg av i løpet av millisekunder.

En spesiell sentrifugalpendel i svinghjulet har som oppgave å redusere både fjerdeordens vibrasjonskrefter i 8-sylindret drift og andreordens vibrasjonskrefter ved 4-sylindret drift. Termodynamisk effektivitet er også forbedret ved kombinasjonen av biturbo-lading og direkte injeksjon med en sentralt plassert injektor (se boks) og NANOSLIDE-belegg. Den tillater flere injeksjoner for bedre blanding, og den lukkede dekksmotoren er laget av aluminiumslegeringer og tåler et trykk på 140 bar.

Firesylindret bensin M 264 med Miller-syklus

Den nye bensins firesylindrede turboladeren er fra samme modulære motorgenerasjon som M 256 og har samme sylinderarkitektur. Ifølge Nico Ramsperger fra firesylindret motoravdeling er den basert på den relativt nye M 274, som vi allerede har snakket om. I navnet til den raskere reaksjonen til motoren, brukes en dobbelstråleturbolader, som i AMGs M 133, og litereffekten er over 136 hk / l. I likhet med den større M 256 bruker den et 48-volts strømforsyningssystem, men i motsetning til det er det eksternt, beltedrevet og fungerer som en startgenerator, som hjelper bilen med å starte og akselerere og tillate fleksibel endring av driftspunktet. Det variable gassfordelingssystemet gir drift på Miller-syklusen.

Tekst: Georgy Kolev