(video) Made in Affalterbach. Mercedes-AMG introduce în serie cel mai puternic motor cu patru cilindri din lume

Compania Mercedes-AMG anunţă lansarea în serie a unui nou motor şi cu acesta a obţinut patru victorii, patru performanţe importante. (1) Cu o putere de până la 421 CP, noul benzinar M 139 de 2.0 litri este cel mai puternic motor turbo cu patru cilindri din lume care este introdus în serie.

(2) Cu acest motor, Mercedes-AMG l-a depășit la capitolul putere chiar și pe cel mai puternic ce exista până acum – M 133 – cu 41 CP. Cuplul maxim a crescut, de asemenea, de la 475 până la 500 Nm.

(3) Cu un raport de 211 CP per litru, noul motor turbo de înaltă performanță marca Mercedes-AMG se situează chiar în fața multor agregate ce pun în mişcare automobile foarte cunoscute. (4) Încă o performanţă majoră este că acest PowerPack eficient este produs pe o linie de producție inovatoare în Affalterbach, în continuare pe principiul “Un om, un motor”.

Noul propulsor de 160.5 kg va fi disponibil în două versiuni, care vor asigura performanțe agile pentru modelele compacte ale Mercedes-AMG, cu 421 CP pe modelele S şi cu 387 CP pe cele de bază (primele maşini cu noul motor sunt aşteptate a fi noile A 45 AMG şi A 45 S AMG). Această logică a politicii de produs s-a dovedit deja reușită în modelele de performanță AMG cu motoare V8 și îndeplinește mai îndeaproape dorințele clienților.

În afară de cifrele sale de performanță, noul motor impresionează cu răspunsul său imediat. În acest scop, curba cuplului a fost cu atenție echilibrată: cel de vârf de 500 Nm (480 pentru versiunea de bază) este disponibil într-un interval de rotaţii de 5.000-5.250 rpm (4.750-5.000 rpm în versiunea de bază). Cu această configurație, inginerii AMG au realizat o livrare de putere similară cu cea a unui motor natural aspirat pentru o experiență de conducere chiar mai emoţionantă.

Dezvoltatorii motorului au avut de asemenea posibilitatea de a realiza o curbă de cuplu în creștere dinamică de la o viteză redusă a motorului, îmbunătățind astfel agilitatea. Mai mult decât atât, viteza maximă de rotaţie a motorului (până la 7.200 rpm) confirmă că M 139 este un real performer.

De ce o rotație de 180 de grade îi aduce multe avantaje?

Noul motor excelează cu numeroase caracteristici de design inteligent. În comparație cu agregatul M 260 cu patru cilindri, montat transversal pe modelele AMG 35 sau cu motorul M 133, noul M 139 este rotit în jurul axei sale verticale cu 180 grade. Acest lucru înseamnă că turbo compresorul și colectorul de evacuare sunt acum poziționate în partea din spate, pe partea de firewall, atunci când este vizualizat din spate. Prin urmare, sistemul de admisie este poziționat în partea din faţă a motorului. Această configurație permite crearea unei secţiuni frontale cât mai plate posibile şi cât mai avantajoase din punct de vedere aerodinamic. În plus, noul aranjament permite o mai bună aerisire cu distanțe mai scurte și mai puține devieri, atât pe partea de admisie, cât și cea de evacuare.

Cum rulmenții cu role îmbunătățesc capacitatea de reacție a turbo compresorului?

Noul turbo compresor twinscroll combină capacitatea optimă de reacție la viteze scăzute ale motorului, cu putere ridicată în intervalul superior de rpm. În plus, carcasa turbinei este împărțită în două pasaje de flux care sunt aliniate paralel unul de altul. Împreună cu conductele divizate, de asemenea, în colectorul de evacuare, acest lucru face posibilă alimentarea şi livrarea separată a fluxului de gaze de eșapament către turbină. Scopul este de a împiedica cilindrii individuali să se influențeze negativ în timpul ciclurilor de încărcare și să îmbunătățească ciclul gazelor. Rezultatul este un cuplu mai mare la viteze mai mici de motor și o reacție extrem de bună.

Mai mult, arborii compresorului și turbinei au rulmenți cu role pentru prima dată, ca și în varianta superioară a motorului V8 de 4.0 litri de pe modelul  AMG GT 4-door Coupe. Rulmenții cu role reduc la minimum frecarea mecanică din turbo compresor. Prin urmare, acesta răspunde mai ușor și atinge o viteză maximă de până la 169.000 de rpm mai rapid.

Cum controlul electronic al presiunii de încărcare optimizează receptivitatea?

Cu o presiune maximă de încărcare de 2.1 bar (1.9 bar în versiunea de bază), motorul turbo de 2.0 litri este, de asemenea, cel mai performant în acest sens. Aşa-zisul wastegate controlat electronic (supapa de evacuare) permite controlul presiunii de încărcare și mai precis și flexibil, în timp ce se optimizează reacția, mai ales când se accelerează din sarcină parțială. Numeroși parametri sunt luați în considerare în acest proces, care fac posibil temporar şi un overboost sub acceleraţie.

Aer proaspăt este utilizat în plus față de ulei și apă pentru a răci turbo compresorul. Acesta este livrat direct către compresor din grila radiatorului prin intermediul capacului motorului care a fost proiectat ca un deflector de aer şi ca o conductă de aer. Conceptul se bazează pe principiile și experiența câștigată în răcirea turbo compresoarelor montate pe motoarele actuale AMG V8 de 4.0 litri, începând cu AMG GT în 2014. În plus, carcasa turbinei are izolație integrală.

Avantajele carterului

Carterul acestui motor, făcut integral din aluminiu, excelează cu proprietăți materiale remarcabile. În acest proces, aluminiul topit este turnat într-o matriță metalică folosind efectul gravitației. Datorită bunei conductivități termice, matrița răcită cu apă permite răcirea rapidă și solidificarea topiturii. Rezultatul este o structură densă care garantează o rezistență foarte mare.

Așa-numita construcție cu punte închisă – un design inspirat din motorsport – asigură o rigiditate remarcabilă în raport cu greutatea redusă și permite funcţionarea corectă la presiuni maxime de până la 160 bari. Zonele din jurul cilindrilor sunt în mare parte solide, iar placa de acoperire este penetrată doar de conducte mai mici pentru lichidul de răcire și uleiul de motor. Ansamblul manivelei cu un arbore cotit din oțel ușor, forjat și pistoane din aluminiu forjat cu inele de piston optimizate, combină frecarea redusă cu rezistență ridicată. Viteza maximă a motorului este de 7.200 rpm, iar puterea de vârf este dezvoltată la 6.750 rpm.

Rezervorul acestui carter are niște plăci deflectoare, astfel încât, în ciuda capacului mai mare și chiar și sub forțe înalte de acceleraţie laterală, există întotdeauna ulei de motor suficient pentru a lubrifia toate componentele relevante.

De ce cilindrii sunt acoperiţi cu NANOSLIDE?

Pentru a reduce frecarea între pistoane și cilindri, aceştia din urmă sunt acoperiţi pe pereţii interiori cu ajutorul tehnologiei brevetate NANOSLIDE. Acest lucru formează o suprafață ca de oglindă pentru frecare minimă şi este de două ori mai rezistentă decât cea tradiţională din fontă. NANOSLIDE a fost dezvoltată de Daimler AG și este protejat de mai mult de 90 de familii de brevete și de peste alte 40 de brevete. Un astfel de strat a fost folosit pentru prima dată pentru motorul AMG M 156 şi este folosit în prezent până şi pe motorul monopostului de Formula 1.

Cum supapele de evacuare lărgite asigură cicluri mai rapide de gaze?

Repoziționarea și înclinarea ușoară a duzei de injecție și a sistemului de bujii din capul cilindrului a permis extinderea considerabilă a supapelor de evacuare în comparație cu cele ale motorului precedent M 133. Secțiunile transversale mai mari permit gazelor să curgă din camerele de ardere cu pierderi reduse și să reducă acțiunea de aerisire a pistonului.

O răcire mai eficientă a cilindrilor a fost realizată prin așezarea inelelor cu o înălțime instalată redusă și a unei găuri de răcire în apropierea camerei de ardere, în zona de rulare între inelele de evacuare. O garnitură metalică ondulată, cu mai multe straturi, izolează capul cilindrului de carter.

Doi arbori cu came reglează cele 16 supape ale cilindrilor prin intermediul unor role optimizate din punct de vedere a greutății. Reglarea arborelui cu came pe partea de intrare și ieșire permite un răspuns excelent și optimizează ciclul de gaz pentru fiecare punct de funcționare. Controlul variabil al supapei (CAMTRONIC) pe partea de evacuare este o altă caracteristică, cu două came pe fiecare supapă. Camele au geometrii diferite, astfel încât, în funcție de configurația acestora, să se poată deschide supapele de evacuare pentru perioade scurte sau lungi – pentru o reacție mai bună la viteze reduse ale motorului, conducere confortabilă și eficientă din punct de vedere a consumului la turații medii și o livrare completă de putere în intervalul maxim de rpm.

Cum injecţia cu combustibil combină cele mai bune din ambele lumi?

Turbo compresia și injecția directă cu un proces de combustie ghidată prin pulverizare nu numai că permit un randament ridicat de putere, ci și îmbunătățesc eficiența termodinamică și, prin urmare, reduc atât consumul de carburant, cât și emisiile de gaze de eșapament.

Pentru prima dată, noul motor cu patru cilindri de înaltă performanță are sistem de injecție cu combustibil în două trepte. În prima etapă, piezo injectoarele operate cu mare viteză și precizie livrează combustibil în camerele de combustie la o presiune de până la 200 bari. Acesta este uneori un proces multiplu și este controlat de sistemul de management al motorului, după cum este necesar. În cea de-a doua etapă, există o injecție suplimentară a galeriei de admisie utilizând supape solenoidale. Acest lucru este necesar pentru a atinge puterea maximă a motorului. Alimentarea cu combustibil controlată electronic are o presiune de operare de 6.7 bar.

Cum sistemul de răcire sofisticat crește puterea?

Performanța ridicată necesită un sistem de răcire inteligent conceput. Un radiator suplimentar în arcul roților maşinii va suplimenta unitatea mai mare de la nivelul frontal al modulului principal. Un circuit cu temperatură joasă este utilizat și pentru intercooling-ul amestecului de aer/apă. Împreună cu intercoolerul conectat în serie, fluxul de lichid de răcire prin radiatoare este asistat de o pompă electrică de înaltă performanță. Aceasta asigură răcirea ideală a aerului încărcat foarte comprimat, contribuind astfel la o performanță optimă a motorului.

Răcirea uleiului de transmisie este integrată în circuitul de răcire al motorului și este asistată de un schimbător de căldură montat direct pe transmisie. Unitatea de comandă a motorului este montată pe carcasa filtrului de aer, unde este răcită şi ea printr-un flux de aer.

De ce pompa electrică de apă aduce numeroase avantaje?

Pompa de apă de înaltă performanță, controlată la cerere, funcționează independent de turația motorului. Activarea cu o întârziere în timpul încălzirii înseamnă că blocul motorului se încălzește mai rapid, având un efect pozitiv asupra fricțiunii, consumului și emisiilor. De asemenea, pompa poate fi pornită sau oprită, dacă este necesar, atunci când maşina se va conduce folosind o putere mai mică sau la turații reduse ale motorului. În plus, pompa de apă electrică asigură performanţe la puterea maximă a motorului și o disipare optimă a căldurii pe întregul interval de turații. De asemenea, protejează împotriva deteriorării termice atunci când funcționează la temperaturi înalte foarte mari.

Funcții cum ar fi managementul alternatorului, funcția de pornire / oprire ECO cu repornire rapidă, funcția de alunecare și un filtru de particule de benzină fac parte, de asemenea, din pachetul tehnologic pentru noul agregat AMG cu patru cilindri.

Cum noul proces de asamblare facilitează munca și îmbunătățește eficiența?

Noul motor cu patru cilindri, cu denumirea in-house M 139, este asamblat integral manual, urmărind principiul tradițional al AMG “One Man, One Engine”, dar cu un proces complet nou, susținut digital și organizat din punct de vedere logistic.

Oamenii sunt principala atenție în toate activitățile. Angajații sunt ajutați optim în munca lor prin instrumente digitale, toate conectate la o reţea wireless. Accentul se pune pe utilizarea tehnologiilor inteligente și flexibile. Elementul cheie al acestui proces de producție modern este o combinație de linii de asamblare extrem de flexibile și nişte sisteme de transport fără șofer.

Aspectul durabilității a fost, de asemenea, o parte fundamentală a planificării pentru noua linie de producție a M 139. Producția folosește surse regenerabile de energie și astfel reduce considerabil emisiile de CO2, consumul de apă și deșeurile.

O suprafaţă de montaj nouă a fost dezvoltată împreună cu angajații care lucrează în echipă. Are o sursă de alimentare proprie și independentă și, prin urmare, nu are nevoie de cabluri de alimentare. Toate lichidele și instrumentele de lucru necesare sunt aranjate ergonomic pe și în jurul căruciorului, ușurând munca, minimizând distanțele și îmbunătățind eficiența. O tabletă PC integrată îi ajută pe angajat cu instrucțiuni de lucru precise și clar formulate. Manualele și instrucțiunile pe hârtie sunt istorie.

Fiecare sculă este conectată la reţeaua WLAN a atelierului de asamblare a motorului: setările de activare și de cuplu al acestora pentru etapa de asamblare relevantă pot fi automatizate printr-un indoor tracking. În plus, toate sarcinile completate sunt înregistrate digital, garantând o asigurare optimă a calității, reproductibilitate și transparență. Fiecare tehnician care se ocupă de asamblarea motoarelor mai este urmat la nevoie de un sistem de transport auto pilotat. Toate cele expuse sunt parte a noului concept industrial Industry 4.0.

GALERIE FOTO: