Taxi & Driver
Mercedes
Οι καινοτομίες του νέου 3,0 λτ. κινητήρα της Mercedes

Οι καινοτομίες του νέου 3,0 λτ. κινητήρα της Mercedes

Ο νέος 3λιτρος κινητήρας που τοποθετείται στη νέα S-Class της Mercedes λειτουργεί με τη βοήθεια του ηλεκτρισμού. Δείτε πως δουλεύει και τι νέο φέρνει.

Η εποχή που διανύουμε είναι μια δύσκολη εποχή για να είσαι μηχανικός εξέλιξης κινητήρων σε μια αυτοκινητοβιομηχανία. Ο λόγος είναι ότι υπάρχει μεγάλη πίεση για την μείωση της κατανάλωσης και των ρύπων των θερμικών μηχανών (σ.σ. ήδη από το Σεπτέμβριο τα νέα μοντέλα που ομολογκάρονται θα πρέπει να πληρούν τις πλέον αυστηρές νόρμες Euro6C), κάτι που είναι απίστευτα δύσκολο μιας οι κινητήρες του είδους (βενζίνης ή diesel) είναι σχεδόν στα όριά τους και η παραμικρή βελτίωση απαιτεί τεράστια κόστη.
Από την άλλη, οι μηχανικοί ξέρουν ότι ο μόνος τρόπος να βελτιωθούν οι κινητήρες είναι με την επέκταση της χρήσης ηλεκτροκινητήρων. Έτσι, πλέον δεν μιλούμε για υβριδικά αυτοκίνητα, αλλά για υβριδικούς κινητήρες με τεχνολογίες αιχμής στους οποίους η χρήση ηλεκτροκινητήρων αφαιρεί από τα θερμικά μέρη αυτών διάφορες περιφερειακές λειτουργίες καθιστώντας τους αποδοτικότερους. Ο νέος 3λιτρος κινητήρας βενζίνης της Mercedes-Benz είναι ένας χαρακτηριστικό παράδειγμα της παραπάνω πρακτικής. Ας δούμε αναλυτικά τι νέο φέρνει.

Ο πρώτος παγκοσμίως κινητήρας βενζίνης με e-turbo

Την τεχνολογία του ηλεκτρικού turbo την έχουμε συναντήσει και σε άλλα μοντέλα, βλ. Audi SQ7, όμως σε εκείνες τις περιπτώσεις επρόκειτο για κινητήρες πετρελαίου. Στην περίπτωση της Mercedes-Benz, όμως, συναντούμε ηλεκτρικό turbo για πρώτη φορά σε κινητήρα βενζίνης. Το ηλεκτρικό turbo στην πραγματικότητα, είναι μισό turbo όπου το μέρος του στροβίλου έχει αντικατασταθεί από έναν ηλεκτροκινητήρα (θα το παρατηρήσετε στη δεξιά πλευρά του turbo). Συνεπώς μιλούμε για έναν ηλεκτρικό συμπιεστή, ο οποίος αναιρεί το βασικό μειονέκτημα των συμβατικών turbo που δεν είναι άλλο από το turbo lag (υστέρηση αποκρίσεως). Λόγω της εγγενούς ταχύτατης απόκρισης των ηλεκτροκινητήρων, το turbo lag εξαλείφεται σχεδόν πλήρως.
Ενδεικτικά αναφέρουμε ότι στην περίπτωση του κινητήρα της Mercedes-Benz, ο ηλεκτρικός συμπιεστής μπορεί να φτάσει ρυθμό περιστροφής 70.000 σ.α.λ. μέσα σε 300 χιλιοστά του δευτερολέπτου. Με λίγα λόγια, ο κινητήρας παρουσιάζει την ακαριαία και ακόμα καλύτερη απόκριση που προσφέρει ένας ατμοσφαιρικός κινητήρας πολύ μεγάλου κυβισμού χωρίς τα μειονεκτήματα, όπως υψηλή κατανάλωση, σχετικά χαμηλή ανάπτυξη ροπής κ.τ.λ.

«Δουλεύει» στα 48 Volt

Ο ηλεκτρικός συμπιεστής που αναφέρθηκε στην προηγούμενη παράγραφο έχει υψηλές απαιτήσεις σε ηλεκτρική ισχύ, τέτοιες που δεν μπορούν να ικανοποιηθούν από ένα συμβατικό 12V σύστημα, συνεπώς πλέον χρησιμοποιείται επιπλέον και ένα 48V σύστημα που μπορεί να αποδώσει την απαραίτητη ηλεκτρική ισχύ. Στην περίπτωση της Mercedes-Benz, το σύστημα μπορεί να παράσχει μέχρι 16 kW ισχύ, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για υψηλών απαιτήσεων ηλεκτρικούς καταναλωτές όπως ο ηλεκτρικός συμπιεστής ή ο συμπιεστής του συστήματος κλιματισμού. Το γεγονός ότι μπορεί να τροφοδοτηθεί το σύστημα του κλιματισμού με αυτόν τον τρόπο συνεπάγεται ότι υπάρχει η δυνατότητα κλιματισμού του οχήματος ακόμα και όταν αυτό είναι σταθμευμένο, ανεξάρτητα από το αν λειτουργεί ο θερμικός κινητήρας (!). Τέλος, η ύπαρξη 48V ηλεκτρικού συστήματος δεν καταργεί το παλιό 12V το οποίο ακόμα χρησιμοποιείται για τους κλασικούς χαμηλών ηλεκτρικών απαιτήσεων καταναλωτές οι οποίοι υπάρχουν πάνω στο αυτοκίνητο, ενώ φυσικά υπάρχει και 48V/12V μετατροπή συνεχούς ρεύματος για την συνεργασία των 2 συστημάτων.

High Tech δυνατότητες και ρελαντί μόλις στις 520 σ.α.λ.!

Στον νέο κινητήρα της Mercedes-Benz υπάρχει ένας ενισχυμένος εκκινητής και εναλλάκτης ο οποίος προσφέρει δυνατότητες πρωτόγνωρες σε κινητήρες βενζίνης. Καταρχήν μπορεί να συμβάλλει αποφασιστικά στην ανάκτηση της ενέργειας κατά την πέδηση με πολύ μεγαλύτερες δυνατότητες σε σχέση με συμβατικά συστήματα. Επίσης, μπορεί να οδηγήσει την αντλία νερού και σε συνδυασμό με την τροφοδοσία του κλιματισμού, απαιτούνται λιγότεροι ιμάντες στον θερμικό κινητήρα και επιπρόσθετα, αυτός απαλλάσσεται από αυτές τις λειτουργίες διαθέτοντας την ισχύ του εκεί που χρειάζεται, δηλαδή στους τροχούς.

Μια ακόμα δυνατότητα του εκκινητή-εναλλάκτη είναι πως μπορεί να προσφέρει μέχρι 16 kW ισχύ και 250 Nm ροπής στον θερμικό κινητήρα, ανάλογα με τις απαιτήσεις του οδηγού αλλά και την διαθεσιμότητα της ηλεκτρικής ενέργειας (για μικρό χρονικό διάστημα). Αυτή η λειτουργία boost αυξάνει δραματικά τις δυνατότητες επιτάχυνσης του οχήματος ειδικά στις ρεπρίζ. Επίσης, το ρελαντί του θερμικού κινητήρα, είναι στις 520 σ.α.λ. ιδιαίτερα χαμηλά αφού ο ηλεκτροκινητήρας επιτρέπει κάτι τέτοιο, ενώ υπάρχει και εκτεταμένη λειτουργία πλεύσης, αλλά και start-stop που απενεργοποιεί τον κινητήρα αρκετά πριν το αυτοκίνητο ακινητοποιηθεί.

Λίγα ακόμα τεχνικά

Ο κινητήρας όπως όλοι σχεδόν οι σύγχρονοι υπερπληρωμένοι βενζίνης είναι υποτετράγωνος (διάμετρος 83 χλστ. και διαδρομή 92 χλστ.) επιλογή που βελτιώνει τον βαθμό απόδοσης και την ανάπτυξη ροπής. Σε ό,τι αφορά την διάταξη των κυλίνδρων, αυτή είναι σε σειρά, ασφαλώς με διαμήκη κατεύθυνση και συνολικό κυβισμό 2.999 κυβικά. Πρόκειται για αξιοσημείωτη επιλογή, η οποία έχει κάποια πλεονεκτήματα σε σχέση με τους κινητήρες με περιεχόμενη γωνία, κυρίως στο θέμα της ομαλότητας λειτουργίας. Αυτό που παρατηρούμε στην Mercedes-Benz, αλλά και σε άλλους κατασκευαστές τώρα τελευταία, είναι ότι προτιμούν την χωρητικότητα του κυλίνδρου να είναι 500 κυβικά, χωρητικότητα που θεωρείται η ιδανική θερμοδυναμικά.

Ο ψεκασμός είναι άμεσος και η τυπική γεωμετρική συμπίεση στο 10.5:1. Πέραν του ηλεκτρικού turbo υπάρχει φυσικά και συμβατικό, ενώ ο νέος κινητήρας διατίθεται σε δύο χαρτογραφήσεις. Στην περίπτωση της S450 αποδίδει 367 ίππους στις 5.500-6.100 σ.α.λ. και 500 Nm ροπής από τις 1.600-4.000 σ.α.λ. και στην περίπτωση της S500, 435 ίππους στις 5.900-6.100 σ.α.λ. και 520 Nm ροπής στις 1800-5500 σ.α.λ. Ο κινητήρας τοποθετείται αρχικά στις προαναφερόμενες S Class, αλλά είναι σαφές πως θα διαχυθεί και προς τα κάτω στην γκάμα της γερμανικής εταιρείας.

Πηγή: AutoΤρίτη