Mercedes tradicionalno važi za proizvođača najboljih dizel motora za putničke automobile. Novi šestocilindrični motor u V rasporedu treba da zameni postojeće redne peto i šestocilindrične motore koji se sada nalaze u ponudi. U skladu sa renomeom novi motor pored performansi treba da ima tradicionalno dugačak vek trajanja kao i da je veoma robustan. Pogledajte koje sve tehnološke novitete donosi novi Mercedes V6 CDI motor.

Ukratko o motoru

Mercedes Benz je predstavio novi V6 dizel motor koji će zameniti sadašnje redne petocilindrične i šestocilindrične počevši od proleća 2005. Sa 224 KS i 510 Nm ovaj šesto cilindraš je jedan od najjačih u svojoj klasi. Zahvaljujući novoj tehnologiji, izduvni gasovi imaju manje štetnih emisija nego što zahteva najoštriji Evropski EU4 standard, a dodatno Mercedes Benz u V6 motor ugrađuje i DPF filter u osnovnoj opremi na Nemačkom tržištu.

Koncept vožnje dizel motorima dobija na kvalitetu sa novim CDI motorom koji, kao naslednik prethodne game sa pet i šest cilindara, pruža povećanje snage i obrtnog momenta do 38% čime omogućava bolje ubrzanje, hitre sprinteve i višu maksimalnu brzinu. Maksimalni obrtni momenat je dostupan već na 1600 obrtaja i ostaje na toj vrednosti do 2800 obrtaja. Shodno tome, novi V6 ima do sada retko viđanu krivu obrtnog momenta u ovoj klasi motora. U kombinaciji sa 7GTRONIC menjačem omogućava maksimalno iskorišćenje svojih mogućnosti.

Uprkos nešto višoj snazi, potrošnja goriva ostaje na nivou prethodnih motora, a izbor materijala, dizajn, sistem za ubrizgavanje goriva i sistem za upravljanje radom motora su vrhunskog kvaliteta. Mercedes Benz je razvio novo aluminjumsko kućište radilice koje uz ostele uštede na težini dovodi do rezultata od samo 208 kg što je samo malo teže od prethodnih rednih petocilindričnih motora, a odnos snaga/masa je povećan za čak 20% na 1,067 KS/kg što je velika pomoć agilnosti automobila.
Blok motora kao i pomoćni agregati čine jednu kompaktnu celinu što jasno govori da Mercedes planira da ga ugrađuje u modele u kojima do danas nije bilo mesta za motor ove zapremine.

Ubrizgavanje goriva na 1600 bar i nove piezo brizgaljke

Mercedesovi inženjeri su unapredili komon rejl sistem direktnog ubrizgavanja goriva čime su doprineli efikasnijoj i manjoj potrošnji goriva, a ujedno su i smanjili količinu štetnih čestica u izduvnim gasovima pomoću treće generacije komon rejla. Novorazvijene piezo brizgaljke rade mnogo brže i preciznije nego prethodno korišćeni ventili sa solenoidima i omogućavaju veoma precizno doziranje goriva koje se ubrizgava u cilindre. Ovo sve omogućava da se unošenje goriva daleko preciznije dozira u zavisnosti od režima rada motora kao i njegovog opterećenja tokom čak pet ubrzigavanja goriva tokom jednog takta, a sve to pod pritiskom od 1600 bara.

Elektronski kontrolisani zatvarač na usisu vazduha omogućava manju turbulenciju vazduha na uulasku u cilindar čime se dodatno optimizuje proces sagorevanja i, naravno, dodatno umanjuje potrošnja i štetne emisije. Novi sistem za upravljanje motorom nadzire sve funkcije počevši od funkcija za brzo zagrevanje pa do automatskog upravljanja pumpom viskog pritiska. Turbo punjač sa Varijabilnom geometrijom i elektronski podesivim lopaticama, recirkulacija izduvnih gasova sa kontrolnim ventilom i kontrola usisa vazduha su situacije u kojima sistem reaguje na osnovu vrednosti koje sam meri, a dodatno mikroprocesor razmenjuje sve bitne podatke sa menjačem i sistemom za stabilnost (ESP).

Izduvni gasovi po EU4 normama, standardno ugrađen DPF filter za Nemačko tržište

Zahvaljujući preciznom sistemu za upravljanje motorom, štetne emisije motora su u okviru zadatih vrednosti koje definiše veoma strogi EU4 standard. Dva katalizatora vrše konverziju karbon monoksida i hidrokarbona.
Kako bi dodatno umanjio štetne emisije, Mercedes Benz nudi kupcima ugradnju sistema DPF koji ima mogućnost samo pročišćavanja, a on se nudi kao standardna oprema na tržištima Nemačke, Austrije, Švajcarske i Holandije. Filter se samopročišćava bez pomoći aditiva već ga sistem u trenutku kada utvrdi da je filter prljav čisti tako što propušta izduvne gasove jako visoke temperature koji omogućavaju da ovaj filter praktično ne zahteva nikakvo održavanje. Sagorevanjem čestica u filteru rukovodi sistem za upravljanje motorom koji omogućava da se pomoću odgovarajućeg ubrizgavanja goriva u dve faze potiže temeperatura izduvnih gasova koji onda čestice koje se nalaze u filteru sagorevaju postepeno i kontrolisano.

Kompaktan i lagan sa velikim obrtnim momentom

Novi V6 nastavlja dizel tradiciju Mereces Benza:
• Naslednik prethodnih rednih petocilindričnih i šestocilindričnih motora
• Povećan učinak za do 38% uz nisku potrošnju goriva
• Najbolja kriva obrtnog momenta među motorima slične zapremine
• Treća generacija komon rejl ubrizgavanja sa piezo brizgaljkama

Kada je prvi automobilski dizel motor uspešno testiran pre 70 godina, novembra 1934. u fabrici Gaggenau firme Daimler-Motoren-Gesellschaft na osnovu koga je predstavljen Mercedes Benz 260D februara 1936. godine malo njih je moglo da predpostavi kakav značaj će imati dizel motori u budućnosti. Pionir dizel motora Mercedes Benz je i nakon toga nastavio da unapređuje dizel tehnologiju. Bitni momenti su pojavljivanje prvog turbo dizel motora – Mercedes Benz 300 SD 1977. godine, prvi dizel motor sa četiri ventila po cilindru 1997., komon rejl ubrizgavanje goriva 1997., najsnažniji dizel motor – model S 400 CDI 2000. godine i prvi samo održavajući DP filter u 2003. godine.

Mercedes Benz nastavlja svoju tradiciju na proleće 2005 i posle razvoja i testiranja koji su trajali oko 40 meseci novi V6 CDI motor će ući u serijsku proizvodnju sadržavajući u sebi sve vodeće tehnologije u dizel oblasti od mehaničkih sistema i dinamike termalnih/fludnih tokova pa do sistema za upravljanje motorom i kontrole štetnih emisija što ukupno garantuje vanserijske rezultate motora, njegovu ekonomiju i mirnoću rada.

Kao specijalnu osobinu, ovaj V6 CDI motor je prvi dizel motor koji se može dobiti ukombinaciji sa sedmostepenim automatskim menjačem 7GTRONIC kako bi još bolje bile iskorišćene njegove mogućnosti.

Najbitnije karakteristike novog Mercedesovog motora:
• Šestocilindrični motor u V rasporedu
• Aluminijumsko kućište radilice i kovanim gvozdenim vođicama cilindara
• Treća generacija komon rejl ubrizgavanja goriva sa piezo brizgaljkama
• Četiri ventila i dve bregaste po svakom redu cilindara
• Turbo punjač sa elektronski podesivom turbinom
• Maksimalni pritisak pri sabijanju od 180 bar
• Recirkulacija izduvnih gasova sa elektro upravljivim ventilom
• Električno upravljiv usis vazduha
• Kontrola turbulencije vazduha pomoću zatvarača usisne grane
• Sistem brzog grejanja motora

Novi sistem za kontrolu ventila umanjuje trenje i pokretne mase: 24 usisna i izduvna ventila se kontrolišu pomoću bregastih koje se nalaze iznad svakog reda cilindara. Sistem poseduje hidraulično samoštelujuće ventile. Bregaste se pokreću lanca koji istovremeno kontroliše rad balans osovine i pumpu goriva koja radi na visokom pritisku.

Kompaktne dimenzije zahvaljujući konceptu „sve u jednom pakovanju“

Zahvaljujući novo zamišljenom konceptu “sve u jednom pakovanju”, V6 motor je jedan od najkompaktnijih dizel motora te zapremine. Ovaj koncept podrazumeva da motor formira jednu kompaktnu celinu sa sve pomoćnim agregatima. Kompretan sistem za filtriranje vazduha na ulasku u motor se direktno pričvršćuje na motor i ne zauzima niakakv dodatni prostor što dodatno pojednostavljuje montažu i korišćenje u Mercedesima u kojima do sada nije bilo mesta za šestocilindrični motor. Ovaj V6 CDI je ukupno kompaktniji nego prethodni petocilindrični motori.

Uz veoma malu težinu, kompaktan dizajn novi V6 CDI ne bi bio pravi Mercedes motor da se ne pridržava oštrih propisa čvrstoće, vibracija i dugotrajnosti. Kompleksni proračuni kao i kompjuterske simulacije su omogućile inženjerima iz Štutgarta bitne informacije kako da postignu zadate specifikacije.

Pogled na unutrašnjost motora:
• Kovana radilica koristi ležajeve koji su povećani za 5 milimetara u odnosu na redni šestocilindraš kako bi se umanjile vibracije. Torziona čvrstoća radilice je povećana za dva puta u odnosu na one iz prethodnih motora.
• Pažljivim dizajnom komora cilindara postignut je veoma optimizovan proces sagoravanja koji ima manje štetnih emisija kao rezultat
• Vibracije koje se javljaju pri radu se umiruju balans osovinom koja se nalazi između redova cilindara i okreće se u suprotnom pravcu od radilice i identičnom brzinom

Turbo punjač sa varijabilnom geometrijom

Motor poseduje VNT turbo punjač tj. punjač sa varijabilnom geometrijom. Ova tehnologija omogućava visok obrtni momenat motora na niskim brojevima obrataja, a uz pomoć električno kontrolisane geometrije turbo punjač može veoma brzo da se prilagođava kako bi se prilagodio trenutnom opterećenju motora i kako bi iskoristio najveću moguću količinu izduvnih gasova kako bi postigao maksimalni pritisak. Na niskom broju obrtaja se lopatice postavljaju kako bi se omogućio maksimalni pritisak, a na visokom broju obrtaja se postavljaju kako bi umanjile broj obrtaja turbine. Dodatno, električna kontrola geometrije omogućava i umanjene štetne emisije motora.

Turbo punjač je uparen sa interkulerom koji umanjuje temperaturu kompresovanog vazduha za do 95 stepeni Celzijusa čime se doprema veća količina vazduha u komore za saogrevanje. Iza interkulera se nalezi elektronski kontrolisana klapna koja oomogućava da se umanji količina usisanog vazduha kada je u toku recirkulacija izduvnih gasova. Ova klapna omogućava da se precizno izmeri količina spoljnog vazduha koja ulazi u sistem. Kako bi se optimizovala količina izduvnog gasa koji se recirkuliše on se hladi u posebnim sistemima za razmenu toplote, a uz pomoć protokomera koji se nalaze na usisnoj grani omogućava se sistemu za upravljanje motorom da tačno zna kolika je vazduha ušlo u sistem čime se drastično umanjuju štetne emisije. Vazduh nakon toga ulazi u modul za distribuciju vazduha koji ravnomerno raspoređuje vazduh po cilindrima. Distribucioni modul ima elektronski kontrolisane klapne na na svim cilindrima tako da je omogućeno veoma precizno merenje količine vazduha koji se ubacuje u cilindre.

Piezo keramika obezbeđuje precizno mereno ubrizgavanje za jako kratko vreme

Treća generacija dobro potvrđenog komon rejl sistema za ubrizgavanje ulazi u serijsku prouzvodnju sa novi V6 motorm. Ovo znači da brizgaljke, pumpa visokog pritiska i sistem za elektronsko upravljanje radom motora će ubuduće raditi još efikasnije sa smanjenom potoršnjom goriva, štetnih emisija i umanjenim bukom pri taktu sagorevanja.

Umesto prethodno korišćenih ventila sa solenoidima, brzigaljke su sada opremljene sa piezo-keramikom čija se kristalna struktura menja u mikrosekundama pod spoljnim električnim uticajem. Pri razvoju motora se ovaj efekat, koji je prvi put otkriven daleke 1880. godine od strane braće Pierre i Jacques Curie, kako bi se vrh brizgaljke sa velikom preciznošću otvorio i poslao jako fini mlaz goriva u cilindar. Dodatno, piezo brizgaljke su daleko lakše i duplo su brže od konvencionalnih solenodnih ventila. Sa brzinom odziva od samo 0,1 milisekunde proces ubrizgavanja goriva se sada veoma precizno nadzire i doziranje daleko tačnije odgovara uslovima i opterećenju pod kojima se nalazi motor, a uz umanjenje štetnih emisija, potrošnje goriva i smanjenom bukom. Sistem u toku takta sagorevanja ima čak pet faza ubrizgavanja goriva, što je za dve faze više u odnosu na prethodnu generaciju motora.

Mercedesovi inženjeri su takođe napravili poboljšanja na drugim komponentama komon rejl sistema i procesa ubrizgavanja goriva. Unapređenja su komon rejl pumpa visokog pritiska od 1600bar, brizgaljke imaju 8 umesto 7 tačaka za rasprskavanje goriva kako bi bolje raspršile gorivo u komori za saogrevanje, pilot ubrizgavanje goriva koje je razvio Mercedes Benz koje omogućava ravnomernije sagorevanje i umanjuje buku, proces za čišćenje DP filtra se postiže dvostrukim post ubrizgavanjem goriva kada je to neophodno.

Sistem za upravljanje radom motora poslednje generacije

Procesom sagorevanja upravlja novi sistem za upravljanje radom motora koji je u stalnoj vezi sa ostalim sistemima i tako u svakom trenutku ima inforamicje o tome kakva je tretnutna situacija u kojoj se nalazi motot i kompletan automobil. Ovaj sistem ima sledeće zadatke:
• Komon rejl ubrizgavanje
• Kontrola pumpe visokog pritiska
• Ograničavanje brzine motora
• Prekid dovoda goriva pri usporavanju
• Upravljanje pumpom za gorivo
• Dovod vazduha
• Dijagnoza

Postoji posbna mreža koja povezuje sistem za upravljanje radom motora sa generatorom toplote koji omogućava ubrzano zagrevanje motora na radnu temperaturu tako da je dizel motor izjednačen sa benzinskim po ovom pitanju.

Kontrola štetnih emisija pomoću dva katalizatora i DPF (Dizel Filter Čestica – Diesel Particulate Filter)

Dva katalizatora čiste izduvne gasove novog Mercedesovog motora. Jedan je “brzo startujući” tj. spreman je za rad vrlo brzo po hladnom startu motora zahvaljujući tome što je postavljen blizu motora.
Ovaj efikasni tretman izduvnih gasova u kombinaciji sa modernim sistemima unutar motora omogućavaju da ovaj motor u potpunosti podleže strogim EU4 limitima. Kako bi se ta štetna zračenja dodatno umanjila, Mercedes Benz koristi samo održavajući DP filter koji dolazi kao standardna oprema na tržištima Nemačke, Austrije, Švajcarske i Holandije. Filter se sam čisti bez potrebe za posebnim aditivima, a trajnost mu je izrazito velika.

Nalik katalizatorima, DP filter poseduje brojne udužne otvore kvadratnog oblika, ali ono što ih razlikuje je da je da su kod ovog filtera ti otovori na izlaznoj strani filtera zatvoreni tako da čestice ostaju u filteru, dok gasovi prolaze kroz porozni zid filtera. Kako samo određena količina čestica može da stane u filter, filter se s vremena na vreme mora očistiti. Izduvni gasovi temperature 550 Celzijusa su dovoljni da sagore sve čestice koje se nalaze u filteru, a ta temperatura sa postiže visokim brojem obrtaja motora ili određenim stanjem čemu doprinosi novi komon rejl sitem pa se tako čestice sagorevaju u potpunosti i uz minimalno zagađenje.

Proizvodnja motora u Berlinu: Preciznost sve vreme

• Detaljna kontrola kvaliteta
• Novi transportni sistem sa kamionima bez vozača

Najveću moguću preciznost i kvalitet – to su standardi Mercedes Benz-a koje primenjuje na novi V6 dizel motor. Kako bi se postigli ovi ambiciozni ciljevi komanija koristi inovativne logisitčke, proizvodne, motažne i kontrolne tehnologije u svojoj Berlinskoj fabrici kako bi obezbedila odgovarajući kvalitet. Mercedes Benz proizvodnju ovog V6 CDI motora vrši u veoma modernoj fabrici koja je napravljena davne 1914. godine i konstanto proširivana tako da današnji fabrički kompleks obuhvata čak 31000 kvadratnih metara.

Moderna tehnologija obezbeđuje najviši nivo kvaliteta

Prvi cilj je konstatni i visoki kvalitet. Kako bi se on postigao, specijalisti za prozvodne procese u Berlinu koriste najnovije i najkompletnije metode za obezbeđivanje zadatog kvaliteta. Te metode obugvataju specijalne kamere koje su uperene ka velikom broju radnih mesta i dok koncentracija radnika može da opadne, ove kamere non-stop vrše kontrolu i proveravaju da li su svi koraci u sklapanju ispoštovani onako kako je propisano i ukoliko dođe do neke greške oglašaaju alarm kako bi se eventaulne greške blagovremeno ispravile. Ovime se proces kontrole dovodi na viši nivo tj. ne kontroliše se slučajni uzorak kako su tradicionalne metodologije kontrole kvaliteta nalagale, već se kontroliše svaki proizvedeni sklop, odnosno motor.

Testiranje: od snabdevanja uljem do laserskog testa

Seo niz testova mora biti pređen između različitih faza sklapanja. Ti testovi, na primer, obuhvataju tzv. test priskanja klipa – ovaj test je vrši tako što kamere nadgledaju tačke na kojima se nanosi ulje i proveravaju da li količina ulja i mesto gde je ulje nanešeno odgovaraju traženim. Ukoliko se primeti i najmanje odstupanje, odmah se prelazi na ispravljanje problema. Za ovako softisiciran motor je neophodno da je uvek dobro snabdeven uljem uprkos visokoj temperaturi i pritiscima prisutnim u dizel motorima. Posle sklapanja, motor prolazi kroz test curenja tokom koga se tokovi za ulje i vodu pune kompresovanim vazduhom i u slučaju gubitka pritiska tehničari onda ubrizgavaju specijalni test gas koga detektuju senzori kako bi se pronašla lokacija na kojoj dolazi do curenja.

Hladan test je jedan od najbitnijih i najkompleksnijih testova koji se vrše nad sklopljenim motorom. Za ovaj test u motor se ubacuje određena količina ulja, a motor se postavlja na test sto koji je hermetički zatvoren, a radilica se pomoću električnog motora okreće. Senzori mere sve bitne pritiske ulja, kao i tokove vazduha na usisnoj i izduvnoj grani. Sistem za dovod goriva se puni sa test uljem koje ima fluoroscentne čestice tako da se sva curenja vide pod crnim svetlom koje obeležava fluoroscentne čestice ukoliko su one izvan sistema. Pod pritiskom od 1600 bar pod kojim radi komon rejl sistem, jako je bitno da svaki motor prođe ovaj test.

Moderni logistički sistem: automatski transport

Linije za poizvodnju i sklapanje su podržane modernim logističkim sistemom. Logistički centar se stara da odgovarajuće komponente budu dostavljene na vreme i na odgovarajuću liniju. Po prvi put transport između hale za sklapanje i logističkog centra se vrši pomoću najnovijeg transportnog sistema koji se naziva RITA, a sastoji se od dva, posebno utišana, Actros kamiona kojima upravlja kompjuterski sistem i koji dostavljaju komponente u intervalima od 20 minuta. Kamioni se kreću na električni pogon i brzinom od samo 6kmh, ali im nije potreban vozač tako da mogu da rade 24h neprekidno. Svaki kamion je opremljen radarom, tako da u slučaju nailaska na prepreku se automatski zaustavljaju.