Nowa rodzina silników Diesla Mercedes-Benz

Nowy, 4-cylindrowy silnik Diesla z oznaczeniem OM 654 to pierwsza z rodziny przełomowych jednostek Mercedes-Benz. Wzorowa efektywność paliwowa i emisyjność potwierdzają, że ta wyrafinowana konstrukcja jest przygotowana na wyzwania przyszłości, a jednocześnie podkreślają kluczową rolę silników Diesla w osiąganiu ambitnych globalnych celów klimatycznych. Pierwszy całkowicie aluminiowy, 4-cylindrowy motor wysokoprężny firmy Mercedes-Benz zadebiutuje wiosną 2016 roku, pod maską nowej Klasy E 220 d.

„Nasza nowa rodzina silników odzwierciedla ponad 80-letnie doświadczenie Mercedes-Benz w konstruowaniu jednostek wysokoprężnych. Nowe motory premium są oszczędniejsze i mocniejsze, lżejsze i bardziej kompaktowe. Zaprojektowano je z myślą o spełnieniu wszystkich przyszłych globalnych norm spalin” – mówi prof. Thomas Weber, Członek Zarządu Daimler AG odpowiedzialny za badania grupowe i szef działu rozwoju osobowych Mercedesów. „W naszej opinii silnik Diesla jest niezbędny w pojazdach ciężarowych i osobowych, jeśli chcemy w dalszym stopniu ograniczać emisję dwutlenku węgla w transporcie drogowym”.

W swoim planie działania na rzecz zrównoważonej mobilności kluczową wagę Mercedes-Benz przywiązuje do optymalizacji nowoczesnych silników spalinowych wespół z rozwojem napędów hybrydowych i elektrycznych. Ekonomiczne, przyjazne środowisku i popularne – zwłaszcza w Europie – jednostki wysokoprężne mają szczególnie istotny wkład w dalszą redukcję zużycia paliwa floty modeli spod znaku gwiazdy.

Producent ze Stuttgartu jest na właściwej drodze. W ciągu 20 lat, od 1995 roku, średnie zużycie paliwa całej floty aut osobowych spadło niemal o połowę, z 9,2 l/100 km (230 g CO2/km) do 5,0 l/100 km (125 g CO2/km). Już dziś gama osobowych Mercedesów liczy 68 modeli emitujących poniżej 120 g dwutlenku węgla na 1 km oraz 108 modeli spełniających wymagania klasy efektywności A+ lub A.

Nowa, modułowa rodzina silników znajdzie szerokie zastosowanie w całej gamie osobowych i dostawczych Mercedesach. Jednostki mają być oferowane w kilku wariantach mocy, w samochodach z napędem na przednią, tylną lub obie osie, z wzdłużną lub poprzeczną orientacją. To również sprawia, że nowa konstrukcja ma takie znaczenie – jej efektywność paliwowa będzie miała bowiem bezpośredni wpływ na zużycie paliwa całej floty modeli Mercedes-Benz.

Ponadto, nową generację silników wprowadzono z zamiarem maksymalnego ograniczenia liczby dostępnych wariantów. Kompaktowe wymiary jednostki zapewniają jeszcze większą elastyczność przy montażu w różnych pojazdach. Połączenia układu napędowego z pojazdem zostały ujednolicone we wszystkich seriach modelowych. Co więcej, wszystkie elementy systemu oczyszczania spalin są teraz instalowane bezpośrednio na silniku, a nie w pojeździe.

Nowy, 4-cylindrowy silnik OM 654 swoją premierę świętuje w najnowszej Klasie E – wiosną 2016 roku trafi pod maskę modelu E 220 d. Zasadniczą kwestią jest tu zapewnienie niższego zużycia paliwa i emisji CO2 (spadek o około 13%) przy wyższej mocy (143 kW/195 KM zamiast 125 kW/170 KM).

Najważniejsze innowacje wprowadzone w nowej jednostce:

• pierwsza całkowicie aluminiowa konstrukcja wśród 4-cylindrowych silników Diesla,
• stalowe tłoki ze schodkowymi misami spalania, tuleje cylindrowe z powłoką NANOSLIDE®, czwarta generacja wtrysku common rail,
• wszystkie elementy układu oczyszczania spalin są instalowane bezpośrednio na silniku, nie w pojeździe,
• znacznie lżejszy i bardziej kompaktowy: 168,4 zamiast 202,8 kg (-17%), pojemność: 2 zamiast 2,15 l, odstęp między osiami cylindrów: 90 zamiast 94 mm,
• liczne zabiegi zapewniają niższy poziom hałasu i niezrównany stopień ograniczenia wibracji.

Emisja spalin: silnik gotowy na przyszłość

Nowy silnik Diesla zaprojektowano pod kątem spełnienia przyszłych standardów emisji spalin (RDE – Real Driving Emissions, czyli emisja w warunkach rzeczywistych). W przeciwieństwie do stosowanego obecnie cyklu pomiarowego NEDC (New European Driving Cycle, czyli Nowy Europejski Cykl Jazdy), nowy cykl WLTP (Worldwide harmonized Light vehicles Test Procedure, czyli globalnie zharmonizowana procedura testowa lekkich pojazdów) opracowano z myślą o zbliżeniu wyników standaryzowanych do zużycia paliwa w warunkach rzeczywistych. Dodatkowo, w Europie planuje się wprowadzenie procedury pomiarowej dla RDE. Również te działania są aktywnie wspierane przez Mercedes-Benz.

Wszystkie elementy istotne z punktu widzenia skutecznej redukcji emisji spalin zostały zamontowane bezpośrednio przy silniku. Nową konfigurację uzupełniają udoskonalone powłoki katalityczne i odpowiednia izolacja. W efekcie absolutnie nie ma potrzeby zarządzania temperaturą silnika podczas rozruchu na zimno lub przy niewielkim obciążeniu. Poza korzyściami w zakresie emisji spalin pozwala to obniżyć zużycie paliwa, zwłaszcza na krótkich dystansach. Dzięki przysilnikowej konfiguracji układ oczyszczania spalin legitymuje się małymi stratami ciepła i pracuje w optymalnych warunkach.

Nowy silnik został wyposażony w wielodrożny system recyrkulacji spalin (EGR). Łączy on chłodzone układy EGR – wysoko- oraz niskociśnieniowy, i umożliwia dalszą, znaczną redukcję nieoczyszczonych spalin z silnika w całym zakresie mapy jego pracy, przy czym proces spalania zostaje zoptymalizowany pod kątem mniejszego zużycia paliwa.

Spaliny z turbosprężarki w pierwszej kolejności trafiają do katalizatora utleniającego. Następnie przechodzą przez mieszalnik, gdzie za pomocą chłodzonego wodą układu dawkującego dodawany jest czynnik AdBlue®. Dzięki specjalnie zaprojektowanej komorze mieszania AdBlue® ze spalinami czynnik odparowuje najkrótszą możliwą drogą w strumieniu spalin i bardzo równomiernie pokrywa czynną powierzchnię zlokalizowanego dalej filtra sDPF (filtr cząstek stałych z powłoką do redukcji tlenków azotu). Za nim znajduje się katalizator SCR służący do dalszej redukcji tlenków azotu. Dopiero wtedy oczyszczone spaliny trafiają do układu wydechowego.