preIAA: Nowe silniki Mercedes-Benz Euro VI

Mercedes-Benz jako pierwszy producent na świecie oferuje silniki typu turbodiesel zgodne z —mającą obowiązywać w przyszłości —normą emisji spalin Euro VI we wszystkich powszechnie stosowanych klasach mocy silnika. Jednostka napędowa, którą zaprojektowano całkowicie na nowo, wyróżnia się wysoką ekonomicznością, niezwykłą dbałością o środowisko, dynamicznym przyspieszeniem, spokojną pracą i innowacyjną technologią. W segmencie silników typu medium duty i heavy duty do autobusów Mercedes-Benz oferuje dwa zaprojektowane całkowicie od nowa typoszeregi silników. Są to jednostki cztero- i sześciocylindrowe rzędowe o pojemności od 5,1 litra do 12,8 litra oraz mocy od 115 kW (156 KM) do 375 kW (510 KM). Zastosowano w nich najnowocześniejszą technologię z czterema zaworami na cylinder, głowicą cylindrów o przepływie poprzecznym, dwoma górnymi wałkami rozrządu, wtryskiem paliwa w technologii common rail, wysokim ciśnieniem przy zapłonie i wtrysku, układem recyrkulacji spalin, technologią SCR z wtryskiem roztworu mocznika AdBlue i filtrem cząstek stałych, a także wiele innowacji technicznych. Takie rozwiązania zapewniają niższe zużycie paliwa, najwyższą trwałość i niezawodność, długie okresy międzyprzeglądowe, łatwość obsługi oraz wysoką kulturę pracy, a także imponujące wartości przyspieszenia oraz komfort prowadzenia pojazdu. Na uwagę zasługuje również trwałość wspomnianych silników nowej generacji: 90 procent z nich osiąga przebieg 1,2 miliona (typoszereg OM 47x) lub 750 000 (OM 93x) kilometrów bez naprawy głównej. Zacznijmy nasz opis do największego –OM 471

OM 471: idealny do ciężkich zadań

Pierwszy silnik z tej serii –zaprezentowany przez Mercedes-Benz rok temu –to OM 471. Ta jednostka o pojemności 12,8 litra, osiągająca moc od 310 kW (421 KM) do 375 kW (510 KM), spełnia wymagania trzyosiowych autobusów turystycznych. Jej niewątpliwe zalety to wytrzymałość i trwałość. Silnik ten wyróżnia się sztywną skrzynią korbową oraz jędnoczęściowymi tłokami stalowymi. Niezwykle stabilna głowica cylindrów została skonstruowana z szarego żeliwa z grafitem wermikularnym (CGI). Jednym z najważniejszych elementów OM 471 jest nowy system wtrysku X-PULSE z układem zwiększającym ciśnienie na poszczególnych wtryskiwaczach. Ta unikalna technologia umożliwia dowolne modelowanie wtrysku paliwa. W rezultacie silnik odznacza się wysoką kulturą pracy, działa ciszej i bardziej miękko, a także oszczędza paliwo i emituje znacznie mniej spalin. Turbosprężarka o stałej geometrii i asymetrycznej obudowie umożliwia spontaniczną reakcję na wciśnięcie pedału gazu. Niezwykłe wrażania zapewnia jednocześnie znakomita wydajność turbodoładowanego dekompresyjnego trójstopniowego hamulca silnikowego. Podsumowując: jednostka OM 471 jest dostępna w czterech wersjach:

OM 470: wszechstronny i bardziej dynamiczny

Do rodziny silników heavy duty należy również nowa jednostka Mercedes-Benz —OM 470 o pojemności skokowej 10,7 litra. Ten zaprezentowany wczesną wiosną br. silnik jest obecnie montowany w autobusach Mercedes-Benz oraz Setra. Podczas jego tworzenia wykorzystano rozwiązania znane z silnika OM 471, niemniej zastosowano również kilka istotnych zmian. Dzięki nim OM 470, ważący zaledwie 990 kg zgodnie z normą DIN 70020-A, idealnie sprawdza się w samochodach ciężarowych i autobusach, gdzie ważny jest każdy kilogram. Z uwagi na typowe zastosowania oraz skrzynię biegów o szerokim zakresie przełożeń nowa jednostka OM 470 zapewnia jeszcze większy komfort prowadzenia pojazdu. Już przy 800 obr./min silnik osiąga 95 procent swojego maksymalnego momentu obrotowego. OM 470 nie ustępuje w niczym swojemu starszemu bratu również pod względem wytrzymałości. Cicha i wydajna przekładnia napędzająca oba wałki rozrządu oraz podzespoły została jednak zaprojektowana na nowo i zoptymalizowana pod względem masy. W nowym silniku OM 470 także zastosowano innowacyjny system wtrysku X-PULSE z układem zwiększającym ciśnienie. Dysze wtryskiwaczy dobrano odpowiednio do mechanizmu napędowego. Turbosprężarka o asymetrycznej obudowie, a także energiczny hamulec silnikowy działają w sposób odpowiadający większym silnikom. Podobnie prezentują się natomiast okresy międzyprzeglądowe wynoszące do 150 000 km w transporcie dalekobieżnym w odniesieniu do silnika i 450 000 km w odniesieniu do filtra cząstek stałych. Podsumowując: jednostka OM 470 jest dostępna w czterech wersjach:

Nowe sześciocylindrowe typoszeregu medium duty (dostępne też w wersji 4-cylindowej –OM 934) również wyznaczają nowe standardy w swojej klasie. Jednostki o pojemności 7,7 litra z pięcioma wariantami mocy od 175 kW (238 KM) do 260 kW (354 KM) mają szeroki wachlarz zastosowań: od samochodów ciężarowych w transporcie dystrybucyjnym i dalekobieżnym, po autobusy miejskie. Specjalnie na potrzeby autobusów produkowane są również wersje o układzie poziomym (OM 936h). Niskie zużycie paliwa, olej silnikowy oraz AdBlue —to niezaprzeczalne zalety nowego typoszeregu silników medium duty. Możliwość osiągania dużych przebiegów oraz długie okresy międzyprzeglądowe zapewniają wysoką ekonomiczność. Dzięki uzyskiwanej mocy właściwej, tj. prawie 34 kW (46 KM) na litr pojemności skokowej, silnik ten odpowiada klasie mocy, która dotychczas była osiągalna wyłącznie przy większej pojemności skokowej silnika. Ten downsizing to jeden z warunków niższych wartości emisji spalin, zużycia paliwa oraz stosunku mocy do masy. Oprócz danych nominalnych wrażenie robi również komfort prowadzenia pojazdów z nowymi silnikami. Już przy prędkości obrotowej wynoszącej 1600 obr./min silnik osiąga 90 procent swojej maksymalnej mocy. Silniki te umożliwiają energiczne przyspieszenie już przy niskich obrotach, a wysoką dynamiką rozwoju mocy odznaczają się nawet poniżej 1000 obr./min, co jest charakterystyczne (podobnie jak w przypadku innych właściwości tych silników) dla jednostek o znacznie większej pojemności skokowej. Swojej mocy dowodzi również wielostopniowy dekompresyjny hamulec silnikowy, którego maksymalna moc wynosi 300 kW —w przypadku silników sześciocylindrowych.

Średnica cylindra, skok tłoka oraz odległości między cylindrami w silnikach cztero- i sześciocylindrowych są identyczne. Głowicę cylindrów oraz skrzynię korbową wykonano z żeliwa szarego z grafitem wermicularnym. Nowością techniczną jest system VCP (zmiennych faz rozrządu). To regulowany wydechowy wałek rozrządu, pierwszy tego typu w silniku wysokoprężnym. Lekkie tłoki aluminiowe są bardzo wytrzymałe, podobnie jak mechanizm przekładni, a maksymalne ciśnienie wtrysku osiąga imponującą wartość 2400 barów. Turbodoładowanie następuje odpowiednio do klasy mocy oraz typu. Stosowane jest turbodoładowanie jedno- i dwustopniowe oraz turbosprężarka o asymetrycznej obudowie. Przy masie 495 kg (czterocylindrowy) lub 650 kg (sześciocylindrowy, zawsze zgodnie z normą DIN 70020-A) stosunek mocy do masy —mimo dużego obciążenia —wypada korzystnie. Podsumowując: 6-cylindrowy silnik Mercedes-Benz OM 936 jest dostępny w pięciu wersjach:

HO6: długie przełożenie zmniejsza zużycie paliwa

I na koniec –przy okazji opisu nowych układów napędowych –dodajmy jeszcze informację o hipoidalnej osi tylnej w autobusach turystycznych Mercedes-Benz i Setra. Oś HO6 – zaprojektowana specjalnie na potrzeby autobusów – dzięki różnym przełożeniom możne pracować w różnych pojazdach i różnych warunkach jezdnych. Alternatywą dla standardowego przełożenia allround, wynoszącego i=3,909, jest na przykład dostępne obecnie dla Travego Edition 1 dłuższe przełożenie o wartości i=3,583. Dzięki niemu prędkość obrotowa spada przy prędkości autostradowej 100 km/h do nieco ponad 1200 obr./min, co jeszcze bardziej obniża zużycie paliwa i poziom emisji spalin.