Mercedes-AMG призводить до відключення циліндрів до V8; Зниження споживання пального на 30% - Green Car

Mercedes-AMG розробив новий 5-літровий двигун V8 (M152) з атмосферним паливом з високим числом обертів та системою відключення циліндрів AMG Cylinder Management. Хоча пікова потужність у новому двигуні зросла на 60 к.с. до 415 к.с. (309 кВт), а крутний момент зріс з 376 фунтів-футів до 398 фунтів-футів (540 Н · м) порівняно з існуючим AMG 5,5 л V8, витрата палива становить близько На 30% менше.

5,5-літровий двигун AMG V8 з управлінням циліндрами AMG та прямим впорскуванням палива буде застосовано виключно в 2012 році SLK55 AMG, який дебютує на Міжнародному автосалоні (IAA) у Франкфурті/Майні у вересні. SLK55 AMG залишиться єдиним родстером у своєму сегменті з восьмициліндровим двигуном, заявив Mercedes.

Новий двигун M152 базується на 5,5-літровому бітумному двигуні V8 AMG M157, який вперше дебютував на 2011MY CL63 AMG та S63 AMG. Численні компоненти та системи в основному ідентичні, напр. робочий об’єм, отвір/хід, відстань між циліндрами, система зупинки/запуску ECO та технологія прямого впорскування. Відмінні риси в порівнянні з M157 включають нові повітроводи для впускного повітря, нові головки циліндрів, модифікований привід клапана, адаптовану систему подачі масла та оптимізований картер.

5,5-літровий двигун V8 AMG M152

Переміщення	5461 куб
Діаметр х інсульт	98,0 x 90,5 мм (3,86 "x 3,56")
Ступінь стиснення	12,6: 1
Вихідні дані	415 к.с. при 6800 об/хв
Макс. крутний момент	398 фунт-фут при 4500 об/хв
Вага двигуна (сухий)	412,4 фунтів

M152 оснащений прямим впорскуванням під тиском 2900 фунтів на квадратний дюйм, розпилюваним згорянням та п'єзоінжекторами у поєднанні з контрольованим картою відключенням циліндрів, цілком алюмінієвим картером із хонінг-окулярами, технологією чотирьох клапанів з безперервним регулюванням розподільного вала, високий ступінь стиснення 12,6: 1, система зупинки/запуску ECO та управління генератором та обертів до максимуму більше 7000 об/хв.

Управління циліндрами AMG. За системою відключення циліндрів AMG система відключення циліндрів два, три, п’ять та вісім циліндрів відсікаються під частковим навантаженням. Ця технологія подібна до тієї, що використовується у двигунах V8 потужністю 750 к.с., що використовуються у Формулі 1. Оскільки ефективність також відіграє важливу роль у цій формі автогонок, два або чотири з восьми циліндрів відсікаються при поворотах на низькій швидкості, під час безпеки Автомобільні кола або для піт-стопів.

Функція відключення циліндра доступна в широкому діапазоні оборотів двигуна від 800 до 3600 об/хв, якщо водій вибрав режим передачі “C” - контрольована ефективність. Головне меню AMG на приладовій панелі повідомляє водієві, чи активне відключення циліндра, і працює двигун в даний час у чотири- чи восьмициліндровому режимі. 170 фунт-фут крутного моменту все ще доступний у чотирициліндровому режимі - достатньої потужності, щоб забезпечити велике прискорення у більшості ситуацій водіння. Як тільки водій потребує більшої потужності і покидає діапазон часткового навантаження, циліндри два, три, п’ять і вісім спрацьовують. За даними Mercedes-AMG, перехід від чотирьох до восьмициліндрових режимів миттєвий і непомітний, що призводить до втрати комфорту пасажирів. При частоті обертання двигуна 3600 об/хв процес активації займає не більше 30 мілісекунд.

Система відключення циліндрів забезпечується системою управління двигуном з 16 гідравлічними приводами та складною системою подачі масла в головці блоку циліндрів. Приводи, що вибираються, вбудовані в головки циліндрів і утримують впускний і випускний клапани циліндрів два, три, п’ять і вісім закритими. Одночасно подача пального та запалювання відключаються. Це зменшує втрати від зміни навантаження чотирьох деактивованих циліндрів. Це також збільшує ефективність чотирьох циліндрів, що залишилися, оскільки робоча точка переноситься на більш високий діапазон навантаження. Приводи компактні та легкі, забезпечуючи щільну роботу клапанного механізму та швидкість обертання двигуна до 7200 об/хв.

Повністю алюмінієвий картер із вкладишами циліндрів Silitec. Картер нового 5,5-літрового двигуна V8 AMG виготовлений з литого під тиском цілком алюмінієвого корпусу. Низька (суха) маса двигуна - 187 кг - результат легких конструкційних методів. Кришки підшипників головних підшипників колінчастого валу мають сірий чавун і кріпляться болтами до картера, а також з боків для високої жорсткості.

Поршневі кільця мають вуглецеве покриття для мінімізації внутрішнього тертя та оптимізації характеристик зношування. Литі вкладиші циліндрів Silitec забезпечують низьке тертя восьми поршнів. Хонінгування окулярів - це ще одна міра зменшення тертя і, отже, витрати палива: у цьому процесі гільзи циліндрів отримують механічну обробку поверхні, коли вони вже закріплені на болтах. Оскільки хонінгування вже неможливо з встановленою головкою блоку циліндрів, до картера кріпиться пристрій, схожий на пару окулярів. Гільзи циліндрів спотворюються так, ніби головка блоку циліндрів на місці, і лише тоді їм надають механічну обробку поверхні. Як результат, будь-які статичні спотворення гільз циліндрів, спричинені затягуванням болтів головки блоку циліндрів, можуть бути повністю усунені.

Інші заходи для оптимізації ефективності включають:

оптимізовані за вагою литі алюмінієві поршні зі спеціальним покриттям спідниці поршня;
спеціальні вентиляційні отвори в картері;
масляний насос з електрично регульованим ступенем тиску;
окремий масляний насос для відключення циліндра як керований лопатевий насос з низьким тертям;
охолодження двигуна за особливо ефективним принципом перехресного потоку; і
електронно керований тиск палива, повністю змінний і пов'язаний з потребою від 1450 фунтів/кв. дюйм до 2900 фунтів на квадратний дюйм.

Кований колінчастий вал із високоякісного сталевого сплаву 38MnS6BY обертається у п’яти основних підшипниках, має вісім противаг та оптимізований з урахуванням крутильної жорсткості, інерції, низьких обертових мас та тривалого терміну експлуатації. Двомасовий в’язкий демпфер, встановлений спереду, надійно усуває вібрації. Кожна шатунна шайба на колінчастому валу несе два ковані шатуни з тріщинами.

Технологія чотирьох клапанів зі змінним регулюванням розподільного вала. Оптимальна зарядка камер згоряння забезпечується великими впускними та випускними клапанами. Випускні клапани, які піддаються великим тепловим навантаженням, є порожнистими та охолоджуються натрієм. Чотири верхні розподільні вали управляють 32 клапанами за допомогою низькообслуговуваних кулачкових приводів із низьким тертям. Плавне регулювання розподільного валу в межах 40 градусів на стороні впуску та вихлопу залежить від навантаження двигуна та частоти обертання двигуна, що призводить до чудових значень потужності та крутного моменту.

Це також призводить до стабільного холостого ходу на низькій швидкості. Залежно від частоти обертання двигуна, перекриття клапанів можна варіювати для найкращого подавання палива/повітря в камери згоряння та ефективного видалення відпрацьованих газів. Змінне регулювання розподільного вала здійснюється гідравлічно за допомогою чотирьох поворотних приводів. Вони електромагнітно приводяться в дію та управляються блоком управління двигуном. Розподільні вали приводяться в дію трьома високопродуктивними безшумними ланцюгами.

Стандартна функція зупинки/запуску з контрольованою ефективністю. Функція зупинки/запуску з контрольованою ефективністю додатково сприяє низькому споживанню палива. Ця система є стандартним обладнанням у новому SLK55 AMG і постійно працює в режимі трансмісії з економією палива C. Після зупинки водія двигун V8 автоматично вимикається. Після того, як педаль гальма відпущена або газ натиснуто, двигун негайно перезапускається, і машина може швидко розігнатися.

Датчик колінчастого вала розпізнає напрямок обертання та реєструє положення спокою всіх восьми поршнів. Для автоматичного запуску двигуна циліндр з найбільш вигідним положенням поршня отримує впорскування палива у свою камеру згоряння. Точні п'єзоелектричні форсунки дуже допомагають цьому процесу, оскільки роблять можливим особливо швидкий пуск. M152 завжди запускається з восьмициліндровим режимом роботи.

Система управління двигуном забезпечує вимкнення двигуна лише за умови дотримання певних умов. Наприклад, стартерний акумулятор повинен мати достатній заряд, а двигун повинен мати робочу температуру, необхідну для ефективного контролю викидів. Те саме стосується і температури салону, обраної водієм: якщо вона ще не досягнута, двигун не вимикається, коли машина зупиняється. Вбудована система управління мережею забезпечує, щоб активні функції аудіо, телефону або відео не переривались функцією зупинки/запуску, а кондиціонер продовжував працювати.

Символ ECO в рамці в головному меню AMG показує драйверу, що активна функція зупинки/запуску контрольованої ефективності. Коли активне відключення циліндра, водій отримує повідомлення ECO4, тоді як ECO8 означає восьмициліндрову роботу. Якщо один із наведених критеріїв перешкоджає активації системи, це відображається на центральному дисплеї повідомленням «Стоп/старт неактивним» та символом ECO без кадру. У двох режимах водіння, орієнтованих на ефективність, “S” (спорт) та “M” (ручний режим), функція зупинки/запуску завжди вимкнена. За потреби водій може також вимкнути його, перебуваючи в режимі C. У цьому випадку не відображається ні зупинка/запуск, ні символ ECO.

Управління генератором допомагає економити паливо. Система управління генератором вносить ще один внесок у економію палива: щоразу, коли двигун V8 перевищений або при гальмуванні, для зарядки акумулятора використовується кінетична енергія. У всіх інших режимах роботи поєднання бортової мережі та управління генератором дозволяє підтримувати генератор на низькій напрузі. Це зменшує навантаження на двигун, а також споживання палива під час міського руху з його частими фазами перевищення та гальмування.

Електроніка двигуна. Всі функції двигуна виконуються та контролюються Bosch MED 17.7.3. пристрій управління. Цей пристрій не тільки контролює безпосередній впорскування палива, відключення циліндрів та змінну подачу масла, а й взаємодіє з усіма іншими бортовими блоками управління. Мікропроцесор має більше 30000 різних параметрів і функцій, що зберігаються в його пам'яті, і здатний виконувати до 260 мільйонів окремих операцій в секунду. Для зменшення навантаження на блок управління двигуном вісім окремих котушок запалювання мають вбудований електронний модуль (підсилювач запалювання) на кожному циліндрі. Вони забезпечують сильну іскру запалювання на всіх обертах двигуна та за будь-яких навантажень. Вісім високовольтних електростанцій відповідають за надзвичайно точне спрацьовування п'єзоелектричних форсунок.

Долікування. Колектори із повітряним проміжком забезпечують швидку реакцію каталітичного перетворювача. Для економії та економії місця ця концепція має тандемний корпус каталітичного нейтралізатора на кожній стороні автомобіля: поруч із брандмауером у кожному корпусі згруповано дві тонкостінні керамічні підкладки. Це рішення робить попередні додаткові каталітичні нейтралізатори нижньої частини корпусу непотрібними. Дві керамічні основи відрізняються для швидкого та ефективного контролю викидів: передня покрита паладієм, а задня біметалевим покриттям з паладію та родію. По одному лямбда-датчику на ряд циліндрів розміщений перед кожним корпусом каталітичного нейтралізатора, а між кожною з двох тонкостінних підкладок встановлений лямбда-діагностичний датчик.

Лямбда-датчики необхідні для регулювання лямбда-зв’язку, пов’язаного з попитом. В усіх робочих умовах складові вхідної суміші можна точно контролювати, щоб уникнути пошкодження каталітичних нейтралізаторів. Це також сприяє споживанню палива при повному навантаженні, оскільки суміш може бути рідше, ніж у двигунах без цієї системи управління.