Select Page


Premiera najnowszej generacji silnika Mercedes-Benz OM 471


_DSC0224
 

Oszczędność 1100 litrów paliwa rocznie, emisja CO2 niższa o prawie 3 tony — to dwa z kluczowych parametrów w transporcie dalekobieżnym pojazdów z najnowszej generacji silnikiem OM 471 firmy Mercedes-Benz przy rocznym przebiegu 130 tysięcy km. Cztery lata po wprowadzeniu rewolucyjnej generacji silników zaczyna się kolejny etap rozwoju, w którym koncern Daimler Trucks dzięki pojazdom Mercedes-Benz Actros jeszcze bardziej zwiększa przewagę nad konkurencją w zakresie efektywności. Inżynierowie z firmy Mercedes-Benz rozwiązali problem kwadratury koła: zużycie paliwa staje się mniejsze o dodatkowe 3%, a wraz z większym momentem obrotowym zwiększa się dynamika jazdy. Nowa maksymalna moc rzędu 390 kW (530 KM) i moment obrotowy o wysokości 2600 Nm stanowią ukoronowanie pojazdów z tej serii. W szczególności po raz kolejny zwiększyła się wytrzymałość. Najnowsza generacja OM 471 zatem ponownie wyznacza standardy wśród silników Heavy-Duty stosowanych w ciężkich pojazdach użytkowych.

 

Sześciocylindrowy silnik rzędowy OM 471: nowy rozdział w budowie silników

Sześciocylindrowy silnik rzędowy OM 471 stanowi perfekcyjne połączenie ekonomii z ekologią. Wiosną 2011 r. Mercedes-Benz, uprzedzając wprowadzenie obowiązku przestrzegania normy spalin Euro VI oraz sukcesywne wprowadzanie ciężkich samochodów ciężarowych Actros, Antos i Arocs do transportu dalekobieżnego, dystrybucji lokalnej i transportu budowlanego, prezentuje całkowicie nową generację silników. Pierwszym członkiem tej nowej rodziny silników jest OM 471.
Silnik ten dzięki wprowadzonym rozwiązaniom technicznym oraz wynikającym z nich możliwościom i właściwościom otwiera nowy rozdział w budowie silników stosowanych w ciężkich pojazdach użytkowych. Sześciocylindrowy silnik rzędowy o pojemności 12,8 litra dzięki swojej wytrzymałej konstrukcji i nowym rozwiązaniom technicznym zapewnia klientom duże korzyści. Istotnymi charakterystycznymi cechami są: dwa montowane w głowicy wałki rozrządu, wyjątkowy układ wtryskowy Common-Rail wraz z układem zwiększającym ciśnienie wtrysku X-Pulse, turbosprężarka z asymetryczną obudową, hamulec silnikowy o wysokiej mocy, układ oczyszczania spalin wykorzystujący technologię SCR, układ recyrkulacji spalin i filtr cząsteczek spełniający rygorystyczne wymogi normy emisji spalin Euro VI.

 

 

Silnik znajduje uznanie zarówno wśród przedsiębiorców, jak i kierowców

W OM 471 podziw wzbudzały od początku niezwykle niskie zużycie paliwa, wspaniała aerodynamika kabiny kierowcy oraz zoptymalizowane odbiorniki mocy. Niskie zużycie paliwa w nowym pojeździe Mercedes-Benz Actros potwierdził przeprowadzony jesienią 2011 r. test „Record Run”, podczas którego pojazd ten przejechał dystans 10 tysięcy kilometrów. Bezpośrednio po teście firma otrzymała informacje zwrotne, w których również klienci jednoznacznie wskazali na niskie spalanie. Dzięki powyższym zaletom zarówno przedsiębiorcy, jak i kierowcy są zdania, iż seria produkcyjna OM 471 wyznacza standardy dla silników ciężkich samochodów ciężarowych w skali globalnej.

Firmy czerpią korzyści związane przede wszystkim z niskimi kosztami, które wynikają z niewielkiego zużycia paliwa, ekstremalnie długich okresów międzyprzeglądowych (do 150 tysięcy km z usługą FleetBoard Service) oraz wytrzymałości i trwałości silników. Kierowcy cenią spontaniczny zryw, duży wzrost mocy już przy niskich obrotach, spokojny bieg silnika i silny hamulec silnikowy.

 

 

 

Silniki serii produkcyjnej OM 471 sprawdziły się w praktyce w samochodach ciężarowych oraz autobusach Mercedes-Benz i Setra. Uwzględniając silniki produkowane na rynki za oceanem ich liczba osiągnęła 250 tysięcy jednostek. Żadna inna platforma silników do pojazdów ciężarowych i autobusów nie osiągnęła większej liczby sprzedanych sztuk i nie sprawdziła się tak dobrze w praktyce.

Konsekwentna koncentracja na zapewnianiu klientom oszczędności kosztów

Konstruktorzy silników ponownie znacznie udoskonalili silnik OM 471 w jego najnowszej generacji, stosując różnorodne rozwiązania. Najważniejszy cel dalszego rozwoju to zapewnienie klientom niskich kosztów eksploatacji.
W związku z powyższym w najnowszej generacji silnika OM 471 ponownie postawiono na jakość. Wraz z większą jakością nastąpiło dalsze ograniczenie zużycia paliwa aż o 3% oraz zwiększenie już niemal przysłowiowej wytrzymałości. Jednocześnie inżynierowie znacznie zwiększyli moment obrotowy przy jednocześnie niskiej prędkości obrotowej i umożliwili poszerzenie oferty, która obecnie objemuje pięć wersji silników o różnych wartościach mocy.

 

Nowość: pięć wersji silnika o mocy do 390 kW (530 KM)

Silnik Mercedes-Benz OM 471 jest od teraz dostępny w pięciu głównych wersjach:

Moc Moment obrotowy
310 kW (421 KM) przy 1600 obr./min 2100 Nm przy 1100 obr./min
330 kW (449 KM) przy 1600 obr./min 2200 Nm przy 1100 obr./min
350 kW (476 KM) przy1600 obr./min 2300 Nm przy 1100 obr./min
375 kW (510 KM) przy 1600 obr./min 2500 Nm przy 1100 obr./min
390 kW (530 KM) przy 1600 obr./min 2600 Nm przy 1100 obr./min

 

Podstawowe wersje silnika o wartościach mocy 310, 330 i 350 kW uzupełniono o trzy wersje, tzw. wersje „Top Torque”. Podczas jazdy samochodem ciężarowym z jedną z tych wersji silnika na najwyższym biegu zautomatyzowanej skrzyni biegów Mercedes PowerShift 3 w razie potrzeby następuje zwiększenie momentu obrotowego o 200 Nm. Strategia ta pozwala zmniejszyć częstotliwość przełączania biegów i zwiększyć prędkość transportu, nie zwiększając jednocześnie zużycia paliwa.
Twarde liczby dotyczące granicznej wartości mocy i momentu obrotowego silników OM471 drugiej generacji jedynie częściowo odzwierciedlają ich niezwykłe cechy: maksymalna moc osiągana przez wszystkie silniki nowej generacji przewyższa niemal stale zakres obrotów od 1450 do 1800 obr./min. Również najwyższy moment obrotowy praktycznie się nie zmienia i wynosi od ok. 800 do 1450 obr./min. Osiągi te skutkują wspaniałą dynamiką jazdy w szerokim zakresie prędkości obrotowych.

 

Nowość: najnowsza generacja układu wtryskowego X-Pulse r

Istotnym elementem nowej generacji silników jest najnowsza generacja układu wtryskowego X-Pulse, unikalnego układu wtrysku common rail wyposażonego w układ zwiększający ciśnienie wtrysku i funkcję łatwej modyfikacji wtrysku. Maksymalne ciśnienie w szynie paliwowej zostało zwiększone z 900 do 1160 barów, co sprawia, że maksymalne ciśnienia wtrysku wynosi 2700 barów.

Zastosowane zostały ośmiootworowe dysze wtryskowe (dotychczas siedmiootworowe), dzięki czemu maksymalny przepływ zwiększył się o około 10%. Ponadto nowością są: geometria niecek w tłokach, stopień sprężania podniesiony wyraźnie z 17,3:1 na 18,3:1 oraz obniżony stopień recyrkulacji spalin (EGR). Wszystkie nowości przyczyniają się do dalszej poprawy współczynnika sprawności w całej gamie silników. Skutkiem tego jest wyraźnie zmniejszone zużycie paliwa. Zgodnie z nową krzywą momentu obrotowego najlepsze wartości przesuwają się w kierunku niższych wartości obrotów silnika.
Z uwagi na to, że silnik był projektowany z myślą o niższym zużyciu paliwa, wzrosła emisja tlenków azotu (NOx), którą redukuje efektywny katalizator wykorzystujący technologię SCR. Zużycie czynnika AdBlue stanowiące równowartość 5% zużycia paliwa kształtuje się na poziomie zużycia występującego we wcześniejszych silnikach spełniających wymagania normy Euro V.

Bilans kosztów wychodzi bardzo korzystnie: niemal do 3% niższe spalanie paliwa idzie w parze z jedynie niewielkim wzrostem ilości znacznie tańszego czynnika AdBlue stosowanego do oczyszczania spalin. Zatem przy rocznym przebiegu wynoszącym 130 tysięcy km w transporcie dalekobieżnym i spalaniu około 28,5 litra/100 km na trudnym odcinku przy pełnym obciążeniu modele Mercedes-Benz Actros wyposażone w silniki OM 471 drugiej generacji oszczędzają rocznie około 1100 litrów paliwa, a emisja CO2 jest mniejsza o prawie 3 tony.

 

_DSC0250

 

Nowość: mocniejszy silnik o mocy 390 kW (530 KM)

Najnowsza generacja układu wtryskowego X-Pulse ze znacznie wyższym ciśnieniem wtrysku stanowi jednocześnie podstawę zapewnienia nowej mocy silnika OM 471. Silnik osiąga moc równą 390 kW (530 KM) i uzyskuje znakomity maksymalny moment obrotowy na poziomie 2600 Nm. Już przy prędkości obrotowej równej 600 obr./min moment obrotowy wynosi 1600 Nm. W związku z tym silnik OM 471 wchodzi w takie zakresy mocy i momentów obrotowych, które przed kilkoma laty wydawały się być zastrzeżone wyłącznie dla znacznie większych silników ośmiocylindrowych.
OM 471 jest zaliczany do najsilniejszych silników spalinowych w swojej klasie. Na uwagę zasługuje zarówno moc równa 30,5 kW (41,4 KM) na litr pojemności, jak również moment obrotowy równy 203 Nm na litr pojemności. Dzięki tak znakomitym parametrom nowy silnik spełnia wszystkie wymagania nawet w bardzo wymagających sytuacjach przy łącznej masie całkowitej równej i przekraczajacej 40 ton.

Nowość: wysoki moment obrotowy przy niższej prędkości obrotowej

Nowy układ wtrysku jest istotny nie tylko dla największej mocy, ale również dla pozostałych wariantów mocy silnika OM 471. Wprawdzie maksymalne wartości mocy i momentu obrotowego pozostają nominalnie niezmienione, jednak wyraźnie wzrastają krzywe mocy w najniższym zakresie obrotów, co nadaje silnikom nową charakterystykę. Silniki OM 471 już teraz osiągają przy prędkości obrotowej poniżej 800 obr./min na wszystkich poziomach mocy moment obrotowy wynoszący minimalnie 2000 Nm. W zależności od poziomu mocy maksymalny moment obrotowy ma wartość od 800 do 950 obr./min.
Równie korzystnie wyglądają krzywe mocy nowych silników. Nominalna prędkość obrotowa wynosi obecnie 1600 obr./min. Zależnie od wariantu silnika, 95% mocy maksymalnej zostaje osiągnięte już w zakresie od około 1300 do 1400 obr./min.
W praktyce oznacza to znakomitą jazdę we wszystkich możliwych warunkach w niezwykle szerokim zakresie prędkości obrotowych na poziomie około 1000 obr./min.

 

Nowość: obniżone obroty poprzez zastosowanie tylnej osi o dłuższym przełożeniu

Mercedes-Benz wykorzystuje nową charakterystykę do dłuższego standardowego przełożenia tylnej osi. Przełożenie i = 2,533 zamiast dotychczasowego i = 2,611 oznacza obniżenie obrotów o 3%. W związku z tym dla ogumienia 315/70 R 22,5 prędkość obrotowa wynosi jedynie około 1150 obr./min przy prędkości 85 km/h. Dzięki nowej charakterystyce mocy nie traci na tym wydajność jazdy. Przeciwnie, silniki wykazują wyraźnie wyższe rezerwy mocy na stromych odcinkach tras.

Ta zaleta jest widoczna nie tylko na autostradach, lecz również na drogach krajowych i lokalnych. Przykładem może być jeden z bardziej popularnych modeli Actros 1845. Przy prędkości 65 km/h silnik z nowym przełożeniem tylnego mostu osiąga na najwyższym biegu zaledwie 900 obr./min. OM 471 rozwija przy takich obrotach już niemal pełny moment obrotowy 2200 Nm, zachowując jednocześnie znaczne rezerwy. Dotychczasowa konstrukcja silnika i osi w modelu Actros 1845 pozwalała na jazdę na najwyższym biegu w takim samym tempie przy ponad 900 obr./min, a jego moment obrotowy równy prawie 2000 Nm znajdował się już w niższym zakresie.

Reasumując, najnowsza generacja silnika Mercedes-Benz OM 471 łączy odczuwalnie wyższą wydajność jazdy z wyraźnie niższym spalaniem.

Nowość: opatentowane rozwiązanie w zakresie recyrkulacji spalin

Charakterystyczną cechą silnika OM 471 było od samego początku wyposażenie w turbosprężarkę z asymetryczną obudową. W celu szybkiego wytworzenia się ciśnienia doładowania przy jednocześnie odpowiednio szybkim wzroście mocy i momentu obrotowego, spaliny są odprowadzane z cylindrów 4–6 bezpośrednio do turbiny bez okrężnej drogi. Natomiast z cylindrów 1–3 określona ilość spalin jest odprowadzana do układu recyrkulacji spalin. Takie rozwiązanie pozwala obniżyć emisję NOx.
Podstawowe założenia pozostały niezmienione. Dopracowane zostały jedynie pewne szczegóły. Dotyczy to klapy EGR, która jest obecnie wysunięta daleko do przodu w kolektorze wydechowym, wyraźnie przed wejściem spalin do turbosprężarki.
Dotychczas dystrybucja spalin pomiędzy kolektorem wydechowym a turbosprężarką była zależna między innymi od kształtu kolektora i geometrii turbosprężarki o asymetrycznej obudowie. Obecnie dystrybucja odbywa się bezstopniowo i bardzo precyzyjnie w całym zakresie charakterystyki silnika. Pozwala to na lepsze zarządzanie termiczne oraz osiągnięcie niższego wskaźnika EGR, co ma pozytywny wpływ na zużycie paliwa.

Zarówno wskaźnikiem EGR, jak i przepływem spalin do turbosprężarki można sterować, dzięki nowemu położeniu klapy, zgodnie z charakterystyką eksploatacyjną silnika. Nie ma już potrzeby rejestracja procesu recyrkulacji spalin przez czujnik zwężki Venturiego (bypass układu recyrkulacji spalin) oraz dodatkowiej regulacja EGR.

Ponadto sterowana bezstopniowo w swym nowym położeniu klapa EGR zapewnia nowy zakres asymetrii: w zależności od zapotrzebowania spaliny mogą być doprowadzane do trzech cylindrów dozujących w celu spalania w zakresie od 0 do 100%, co stanowi unikalne rozwiązanie w budowie silników. Tym samym klapa AGR steruje nie tylko strumieniem spalin do układu recyrkulacji spalin, lecz również turbosprężarką.

 

 

Nowość: asymetryczny wtrysk optymalizuje jakość spalin

Nowością jest również asymetryczny wtrysk. W normalnych warunków eksploatacyjnych wtryskiwacze wszystkich sześciu cylindrów silnika OM 471 są zaopatrywane w identyczną ilość paliwa. Jeżeli przy niższym obciążeniu jest konieczna regeneracja filtra cząstek spalin, wówczas w celu podwyższenia temperatury spalin ustawiany jest wysoki zakres EGR do poziomu 50%.

Aby w tym przypadku uniknąć niepełnego spalania powodującego odpowiednio wysoki udział cząstek sadzy w spalinach, zmniejszona zostaje bezstopniowo ilość paliwa w cylindrach 1–3 przy jednoczesnym wzroście wskaźnika EGR, a jednocześnie następuje jej zwiększenie w cylindrach 4–6. W skrajnych przypadkach ilość wtryskiwanego paliwa może by zredukowana do zera w pierwszych trzech cylindrach, podczas gdy pozostałe trzy cylindry będą pracować jak przy pełnym obciążeniu. Redukcja ta aż do odłączenia cylindrów nie ma wpływu na oddawanie mocy oraz zużycie paliwa, wzrasta natomiast jakość spalin i zmniejszone zostaje tworzenie się cząstek sadzy.

Przesunięcie odbywa się w sposób niezauważalny dla kierowcy. To samo dotyczy sytuacji, gdy poprzez naciśnięcie pedału gazu wrasta obciążenie i wtrysk odbywa się ponownie, równomiernie do wszystkich cylindrów.

Nowość: turbosprężarka własnej produkcji ze szczytowym współczynnikiem sprawności

Szybki i duży wzrost mocy przy małej prędkości obrotowej jest możliwy również dzięki turbosprężarce z asymetryczną obudową, skonstruowanej przez firmę Mercedes-Benz i produkowanej w fabryce silników w Mannheim. Turbosprężarka własnej produkcji zapewnia precyzyjne dostosowanie do wymagań silnika OM 471. Ponadto ma ona znakomity współczynnik sprawności. Wąskie tolerancje podczas seryjnej produkcji zapewniają najwyższą jakość i trwałość.

Asymetryczna turbosprężarka — tak samo jak wcześniejsze urządzenia tego typu— posiada stałą geometrię turbiny. Pod względem technicznym wariant ten jest o wiele mniej skomplikowany, niż turbosprężarka ze zmienną geometrią turbiny. Do uproszczenia przyczynia się również rezygnacja z zaworu Wastegate. To rozwiązanie zmniejsza złożoność turbosprężarki i pozwala na uniknięcie potencjalnego źródła usterek, jak np. nieszczelności — kolejny plus dla wytrzymałości i trwałości silnika OM 471.

 

_DSC0275

 

Nowość: jeszcze większa trwałość wskutek rezygnacji z czujników i wstępnie sterowanego trybu pracy

Mercedes-Benz rezygnuje w nowej generacji silnika OM 471 nie tylko z zaworu wastegate dla turbosprężarki, lecz również z regulacji ciśnienia doładowania. Odejście od czujników i regulacji EGR oznacza, że silnik zoptymalizowany będzie pracował według pierwotnych nastawów.

Dzięki takiemu układowi sterowania silnik pracuje jeszcze efektywniej. Precyzyjne wstępne sterowanie wszelkimi wielkościami nastawczymi pozwala osiągnąć optymalny współczynnik sprawności bez okrężnej drogi poprzez dokonanie odpowiednich regulacji i ich kombinacji. Dokładnie przemyślana strategia regulacji emisji spalin zastępuje na przykład regulację układu recyrkulacja spalin i ciśnienia doładowania, dzięki czemu silnik pracuje znacznie wydajniej.
Silnik staje się jeszcze bardziej wytrzymały dzięki rezygnacji z licznych komponentów i części. Myśl przewodnia jest zarówno prosta, jak i kluczowa: to, co nie jest zamontowane, nie może powodować uszkodzenia.

Zamiast na czujniki z dodatkową regulacją firma Mercedes-Benz stawia na różne tryby wspomagające, na przykład przy eksploatacji z zimnym silnikiem, z zimnym powietrzem zasysanym lub dodatkową obróbką spalin na zimno. Istnieją również tryby do zastosowania na średnich i dużych wysokościach, jak również dla biernej i aktywnej regeneracji lub regeneracji w zakresie małego gazu. Za wyjątkiem aktywnej regeneracji jest tu mowa wyłącznie o bezstopniowych regulacjach, dzięki którym silnik może być eksploatowany nieustannie w zakresie optymalnego współczynnika sprawności.

Nowość: klimatyzacja oszczędza paliwo

W kontekście całkowitego kosztu eksploatacji, zużycia paliwa i emisji spalin firma Mercedes-Benz uwzględnia wszystkie komponenty pojazdu. Od 2011 r. znajduje to wyraz w pojeździe Actros oraz w innych pojazdach jego klasy, dzięki zastosowaniu regulowanych dodatkowych agregatów i innowacyjnej paliwooszczędnej sprężarki powietrza. Elementem bieżącej optymalizacji jest nowa klimatyzacja. Jej kompresor chłodzący pracuje przy wysokim współczynniku sprawności i zapewnia zarządzanie powietrzem za pomocą regulacji, zależnie od potrzeb, powietrza świeżego lub obiegowego. W ten sposób klimatyzacja przyczynia się również do oszczędności w zakresie zużycia paliwa przez ciężkie pojazdy ciężarowe marki Mercedes-Benz.

Zużycie paliwa zmniejszyło się o 13% w ciągu zaledwie 4 lat

Postępy są zadziwiające: od 2011 r. dzięki wprowadzeniu nowego Actrosa spełniającego wymogi normy spalin Euro VI, systemu przewidującej optymalizacji Predictive Powertrain Control (PPC) i nowej generacji silnika, średnie zużycie paliwa zmniejszyło się o 13% w porównaniu ze zużyciem w  poprzednim modelu tego pojazdu. Przy czym Actros MP3 spełniający wymagania normy spalin Euro V należy do najbardziej oszczędnych ciężarówek w Europie.

W branży pojazdów użytkowych wskaźnik długoterminowego postępu wynosi zazwyczaj od 1,0 do 1,5% w skali roku, co potwierdza znakomite kompetencje techniczne oraz innowacyjność marki Mercedes-Benz.

W 2011 r. pierwsze silniki Mercedes-Benz spełniały wymagania normy Euro VI jeszcze przed jej obowiązywaniem. Tak samo jest obecnie w przypadku silnika 2. generacji OM 471. Nowa generacja łączy w sobie najwyższą ekonomiczność z wyjątkową wydajnością, dzięki czemu fascynujący rozwój osiąga swoje apogeum. Ta droga prowadzi jednak dalej: numer 1 wśród ciężkich samochodów ciężarowych oraz numer 1 pod względem zużycia paliwa rozwija się nadal.

 

Najnowsza generacja silnika OM 471 w autokarach Mercedes-Benz i Setra

Najnowsza generacja silnika Mercedes-Benz OM 471 jest dostępna również w autokarach EvoBus. W wersjach trójosiowych Mercedes-Benz Travego oraz Setra ComfortClass 500 opcjonalnie stosowana jest wersja o mocy 350 kW (476 KM) i momencie obrotowym 2300 Nm. Fabrycznie pojazdy te są wyposażone w bardziej kompaktowy sześciocylindrowy silnik rzędowy Mercedes-Benz OM 470 o pojemności 10,7 l. Ten poziom mocy silnika OM 471 występuje nawet w serii zaawansowanej technologicznie — Setra TopClass. Wysokopokładowe autokary mogą osiągać moc 375 kW (510 KM) i moment obrotowy 2500 Nm.

Dwupokładowy autokar Setra S 431 DT przewyższa produkty konkurencyjne nie tylko swoją wysokością, ale również niezależną efektywnością silnika: Mercedes-Benz OM 471 w wersji seryjnej osiąga moc równą 375 kW (510 KM) i wartość momentu obrotowego na poziomie 2500 Nm.

 

Mercedes-Benz Trucks

 

Katagoria: inne sprawy techniczne
Słowa kluczowe: , , ,
Opublikowano 2 lata temu.