Mercedes-Benz je letos izvedel korenito reformo motornega programa, v katero bo vložil dobre tri milijarde evrov. Prvi iz nove družine štiri-, šest- in osemvaljnih motorjev je bil spomladi predstavljeni dizelski štirivaljnik, to jesen pa mu sledijo bencinski in dizelski vrstni šestvaljnik, bencinski štirivaljnik in nov bencinski motor V8.
Vseh pet motorjev ima veliko skupnega, saj si delijo modularno strukturo z enotnimi valji, ki imajo delovno prostornino 500 kubičnih centimetrov in vrtino 90 milimetrov. Konstruktorjem omogoča veliko fleksibilnost tudi v prihodnje, saj bo takšne motorje mogoče prilagoditi za velik razpon vozil. To ni vse, saj razvoj modularnih motorjev spremlja tudi uvedba novih pomožnih tehnologij, kot so integrirani starter-generator ISG, 48-voltni električni sistem in pomožni električni turbinski polnilnik, Mercedes-Benz pa je na bencinske motorje kot prvi proizvajalec vgradil tudi filter trdnih delcev.
Zgovorni primer elektrifikacije motorjev na notranje izgorevanje je bencinski vrstni šestvaljnik z oznako M 256, ki bo prihodnje leto na voljo v novem Razredu S. Za gladko delovanje brez turbo luknje skrbita električni turbinski polnilnik in v blok integrirani starter-generator. Slednji prevzema tudi funkcije blagega hibrida, kot sta pomoč pri pospeševanju in rekuperacija zavorne energije, in zagotavlja prihranke pri gorivu, ki so bili do zdaj mogoči le z visokonapetostnimi hibridnimi sistemi. Ob tem razvija moč 300 kilovatov in navor več kot 500 njutonmetrov, s čimer se postavlja ob bok trenutnim motorjem V8.
Zaradi elektrifikacije pomožnih sistemov (vodne črpalke, električnega polnilnika ...), ki delujejo na 48-voltni električni sistem, odpade tudi uporaba jermenskega prenosa za pomožne naprave na prednjem delu, zaradi česar je motor lahko precej krajši, po zaslugi ozke zgradbe in fizično ločenih sesalnih ter izpušnih vodov omogoča tudi vgradnjo sistemov za obdelavo izpušnih plinov na sam motor.
Tudi nov najmočnejši dizelski motor za osebne avtomobile v zgodovini stuttgartske znamke OM 656 je vrstni šestvaljnik. Poleg izpopolnjenega sistema izgorevanja je opremljen z dvostopenjskim prisilnim polnjenjem ter novim prilagodljivim krmiljenjem ventilov Camtronic. V aluminijastih valjih drsijo jekleni valji, ki jim k zmanjšanju trenja pomaga nanos Nanoslide. Čeprav je z močjo 230 kilovatov za 40 kilovatov močnejši od predhodnika OM 642, porabi več kot 7 odstotkov manj goriva. Tudi v tem primeru so sistemi za obdelavo izpušnih plinov vgrajeni neposredno na motor, zato je ta zaradi majhnih toplotnih izgub lahko bolj učinkovita.
Novemu Razredu S bo namenjen tudi biturbo motor V8 z oznako M 176, za katerega pravijo, da se kljub moči več kot 350 kilovatov in navoru okoli 700 njutonmetrov uvršča med najbolj gospodarne motorje na svetu in je za več kot deset odstotkov bolj gospodaren od 335-kilovatnega predhodnika. K temu pripomore tudi sistem za prilagodljivo krmiljenje ventilov Camtronic, ki med manjšo obremenitvijo omogoča izključitev štirih valjev, s čimer se zmanjšajo črpalne izgube in poveča učinkovitost preostalih štirih valjev.
Ostane še 2-litrski bencinski štirivaljnik M 264, ki se s specifično močjo okoli 100 kilovatov na liter uvršča na območja, ki so bila do zdaj rezervirana za šestvaljnike, a porabi veliko manj goriva. K temu pripomorejo tudi električna 48-voltna vodna črpalka in 48-voltni starter-generator, ki v tem primeru deluje s pomočjo jermena, 'twin-scroll' turbinski polnilnik, prilagodljivo krmiljenje ventilov Camtronic in ukrepi za zmanjšanje trenja.
Da bi nove motorje zares natančno umestili v avtomobile, so v raziskovalnem središču v Sindelfingenu pri Stuttgartu zgradili testno središče za integracijo pogonskih sklopov AIZ. Vanj so vložili okoli 600 milijonov evrov, razpolaga pa z desetimi merilnimi komorami, v katerih lahko natančno uglasijo motor, menjalnik in prenose, da udobje, dinamika in odzivnost avtomobila ustrezajo standardom znamke. Med drugim je možna simulacija zelo dinamičnih voženj pri hitrostih do 180 kilometrov na uro, za neprekinjeno testiranje med drugim skrbi sistem za samodejno točenje goriva, z izčrpavanjem zraka je možno ustvariti razmere do nadmorske višine 5000 metrov, s klimatizacijo pa dosežejo temperature od 42 do -30 Celzijevih stopinj. Seveda mora stavba zdržati takšne obremenitve, zato so vanjo vgradili kar 16.800 kubičnih metrov betona, kar je enako petim olimpijskim bazenom, in ga okrepili z 2500 tonami železa. Središče je tudi energetsko zelo učinkovito, saj se kar 98 odstotkov energije, ki jo z zaviranjem ustvarijo testirani avtomobili, vrne v električno omrežje za delovanje naprav.
Kot je med predstavitvijo središča povedal direktor Mercedes-Benzovega oddelka za pogonsko elektroniko dr. Norbert Merdes, testnih naprav ne zanima tip avtomobila, ki se na njih preizkuša, zato so uporabne tako za preizkuse bencinskih ali dizelskih avtomobilov, kot tudi avtomobilov s pogonom na plin, gorivne celice ali elektriko.
Odgovoril je tudi na vprašanje, zakaj so toliko pozornosti namenili motorjem na notranje izgorevanje, če pa se je Mercedes-Benz z znamko EQ očitno podaja na električno pot, v okviru katere bi do leta 2025 rad predstavil deset novih električnih avtomobilov. Kot je povedal, je jasno, da bodo visoko tehnološki motorji na notranje izgorevanje še dolgo igrali pomembno vlogo pri pogonu avtomobilov, saj so trenutno z dosegom, ceno in infrastrukturo še vedno v boljšem položaju od električnih.
Optimizirani motorji na notranje izgorevanje so zato prva faza na poti k vožnji brez emisij. Druga so hibridni pogonski sklopi, tretja pa bodo avtomobili z električnim in pogonom na gorivne celice.
Matija Janežič, foto: Daimler
Novo na Metroplay: Nik Škrlec iskreno o svoji najljubši tehniki pomnjenja