Экологи не дают создателям автомобилей расслабиться, заставляя последних изобретать все более сложные, изощренные агрегаты. Уже сегодня Mercedes-Benz устанавливает на свои машины моторы, конструкция которых еще несколько лет назад казалась фантастической.

АвтоМирАвто

Репортаж

Гости из будущего

Экологи не дают создателям автомобилей расслабиться, заставляя последних изобретать все более сложные, изощренные агрегаты. Уже сегодня Mercedes-Benz устанавливает на свои машины моторы, конструкция которых еще несколько лет назад казалась фантастической.

Согласно европейскому законодательству, в 2020 году среднее по модельному ряду каждой конкретной фирмы количество выбросов CO2 в атмосферу не должно превышать 95 г на 1 км. Для сравнения – действующие сегодня в европейских странах нормы токсичности «Евро6» ограничивают выбросы углекислого газа 130 граммами на километр пробега. Разница, как несложно заметить, приличная. Вместе с тем, в следующем октябре нынешние процедуры замеров расхода топлива должен сменить новый, более приближенный к реальным условиям эксплуатации машин метод – WLTP, что в переводе значит «мировой унифицированный тест легковых автомобилей». И, чтобы вписаться в установленные экологами жесточайшие рамки, автомобильным фирмам нужно быть очень изобретательными.

Даже производителям малолитражек придется изрядно постараться, а для фирм, выпускающих мощные престижные автомобили, это настоящий вызов. Безусловно, электромобилей станет больше, ведь с их помощью можно существенно снизить средний по модельному ряду выброс CO2. Тем не менее, бензиновые и дизельные силовые агрегаты конструкторы не сбрасывают со счетов.

Практически все моторы, которые ну никак не назовешь устаревшими, Mercedes-Benz в самом ближайшем будущем планирует заменить на новые, и один из них в строю уже сегодня. Однако о нем чуть позже, а начну я с самого мощного и «главного».

Вся королевская конница

Четырехлитровый двигатель с заводским обозначением M 176 разработан спецами из AMG и предназначен для обновленного S-Класса. Заявленная мощность 8-цилиндрового агрегата – минимум 476 л.с., крутящий момент – около 700 Нм. Цифры, сопоставимые с данными ныне действующего 4,7-литрового M 278, зато расход – на 10% ниже. Экономия достигается не только за счет снижения рабочего объема, но и способности мотора отключать при частичных нагрузках половину цилиндров – 2-й, 3-й, 5-й и 8-й. Кроме того, на рабочую поверхность цилиндров в алюминиевом блоке нанесено особое запатентованное покрытие Nanoslide – стойкий к износу состав на основе железа, способный хорошо удерживать смазку и при этом минимизировать трение.

Кстати, M 176 – единственный двигатель V-образной конфигурации в новом семействе. Такую роскошь позволили лишь самому дорогому и престижному мотору. Все остальные имеют теперь исключительно рядные блоки, и у каждого из них, включая 176-й, расстояние между центрами цилиндров составляет 90 мм.

В развале блока V-образной «восьмерки» M 176 установлены две одинаковые турбины. Каждая обслуживает по 4 цилиндра. Такую компоновку эксперты называют «Hот inside V». Для термической защиты расположенных рядом компонентов выпускные коллекторы и нагнетатели тщательно изолированы

Подобная «уравниловка» дает ряд технологических и экономических преимуществ: к примеру, для механической обработки разных блоков можно использовать одни и те же инструменты. Но к рядным моторам в Mercedes вернулись не только по причине оптимизации производства. Здесь тоже не обошлось без экологов, жесткие требования которых заставляют конструкторов ставить каталитические нейтрализаторы как можно ближе к блоку цилиндров, сокращая тем самым путь отработавших газов и увеличивая скорость прогрева самого катализатора. И такое техническое решение проще воплотить на рядном моторе.

На разработку и наладку производства двигателей нового поколения в Mercedes-Benz потратили порядка 3 млн евро

На новой рядной «шестерке» M 256 – еще одной рабочей единице, предназначенной для S-Класса и крупных кроссоверов – нейтрализатор чуть ли не «прилеплен» к блоку. Но главная фишка этого двигателя – прикрепленный к мыску коленчатого вала стартер-генератор, питающийся от вспомогательной сети с напряжением 48В. Устройство не только запускает мотор после остановки, но и помогает раскручивать коленвал в широком диапазоне оборотов, а во время торможений еще и подзаряжать батарею.

Рядная бензиновая «шестерка» M 256 в разрезе. Обратите внимание, как близко расположен катализатор (крупная деталь слева) к блоку цилиндров. Кроме того, у этого мотора нет ремней привода навесного оборудования. Насос охлаждающей жидкости, компрессор кондиционера, электрический нагнетатель и встроенный стартер-генератор питаются от 48-вольтовой электрической сети. Отсутствие ремней помогает уменьшить габариты мотора

И это не единственный помощник двигателя в плане его эффективности. При необходимости в бой вступают электрический нагнетатель и обычная турбина. В итоге с 3,0-литрового агрегата получается «снять» более 408 л.с. и 500 Нм крутящего момента.

Электрический нагнетатель двигателя M 256. До 70 000 об/мин турбина раскручивается всего за 300 миллисекунд. Производительность – 15кВт/220Н

Большинство же моделей будет обслуживать бензиновая «четверка» M 264 с рабочим объемом 2,0 л – в целом тоже не самый простой по конструкции агрегат. У него, как и у старшего брата, тоже есть питающийся от цепи в 48В стартер-генератор. Правда, не встроенный, как на «шестерке», а с ременным приводом. Есть турбина twin-scroll c двумя «улитками», работающими в разных диапазонах оборотов. Наконец, есть система Camtronic, изменяющая фазы газораспределения, управляя открытием впускных клапанов. Все это позволяет «снимать» с литра объема до 100 кВт мощности.

Так выглядит ременный стартер-генератор бензиновой «четверки» M 264. От электрической цепи 48В питается также насос для охлаждающей жидкости

Что касается новых дизелей, то один из них – четырехцилиндровый 2,0-литровый OM 654 – уже был представлен на свежеиспеченном E-Классе 220d, а в следующем году появятся модели и с «шестеркой» ОМ 656. У обоих моторов алюминиевые блоки с покрытием Nanoslide, но поршни стальные. Зачем это сделано? Сталь, как известно, имеет меньший коэффициент теплового расширения – значит, при нагреве поршень меньше давит на кольца, а те в свою очередь меньше «жмут» на стенки цилиндра. Снижается трение, экономится топливо. Причем, как говорят конструкторы, при применении схемы «алюминиевый блок, стальные поршни» трение ниже на 40-50% в сравнении с полностью алюминиевыми деталями.

Дизельная «четверка» OM 654 компактнее и легче своей предшественницы (OM 651), при этом она мощнее и экономичнее. Основные «вкладчики» в увеличение эффективности двигателя – новые стальные поршни и покрытие цилиндров Nanoslide
Шестицилиндровый дизель OM 656 отличается от «четверки» ОM 654 наличием двух дополнительных цилиндров и, разумеется, большей мощностью. Ход поршня и диаметр цилиндра у этих двигателей одни и те же, равно как и применяемые для повышения эффективности технологии

Лабораторная работа

Здесь можно настраивать разные силовые установки, включая те, что работают на топливных элементах

Как известно, мало создать мотор – нужно еще грамотно его настроить для работы на конкретном автомобиле. Большая часть таких работ по-прежнему происходит на основе реальных ездовых тестов, однако немалую часть операций по калибровке систем управления двигателями и трансмиссиями инженеры будут выполнять на стендах только что открывшегося в Зиндельфингене лабораторно-испытательного комплекса. Здесь десять отдельных боксов, позволяющих делать измерения в условиях, очень приближенных к реальным. Испытатели могут менять температуру от +42 до –30 °C, моделировать скорость встречного потока воздуха вплоть до максимальных 180 км/ч, имитировать движение на высоте 5000 м над уровнем моря. Все это происходит дистанционно, с помощью программ. Машина автономно заправляется, электродвигатели динамических нагрузочных стендов вращаются, измерительная аппаратура фиксирует показания датчиков. Лаборатории нового комплекса могут работать безостановочно, 24 часа в сутки.

Главная цель всех лабораторных испытаний – написать оптимальную программу (так называемую карту) для блока управления двигателем, которая учитывала бы и режимы работы коробки передач, и поведение системы динамической стабилизации. Используемая для измерений аппаратура очень дорогая. На новый технический исследовательский центр в Зиндельфингене (Германия) фирма Mercedes-Benz потратила 600 млн евро

Текст: Андрей Колтун
Фото: Mercedes-Benz

Хочешь стать одним из более 100 000 пользователей, кто регулярно использует kiozk для получения новых знаний?
Не упусти главного с нашим telegram-каналом: https://kiozk.ru/s/voyrl

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Кто больше? Восемь самых дорогих опций Кто больше? Восемь самых дорогих опций

Что заказывают за доплату покупатели премиальных автомобилей

АвтоМир
Роботы против дефицита Роботы против дефицита

Роботизация помогает бизнесу, но требует новых специалистов

Ведомости
Вот это жесть! Вот это жесть!

Alfa-Romeo 6C 1750 на крышке металлической коробочки

Автопилот
Кузница достойных жен: как жили воспитанницы Смольного института благородных девиц Кузница достойных жен: как жили воспитанницы Смольного института благородных девиц

Чему учились «смолянки» и как жили в стенах института

Forbes
Иван Бунин оправдывается… Иван Бунин оправдывается…

Жизнь в эмиграции всегда не проста, часто эмигрантам приходится объединяться

Дилетант
IFA против ЗИЛ: в чем сила грузовиков-конкурентов из СССР и ГДР IFA против ЗИЛ: в чем сила грузовиков-конкурентов из СССР и ГДР

Какой грузовой автомобиль был главным в советские годы: ЗИЛ-130 или IFA W 50?

ТехИнсайдер
Астероидные кольца, сила гравитации и сжатие звездного облака: откуда взялась Луна Астероидные кольца, сила гравитации и сжатие звездного облака: откуда взялась Луна

Почему ни одна из гипотез не может объяснить, как на самом деле «родилась» Луна

Maxim
Как избежать ошибок на переговорах Как избежать ошибок на переговорах

Распространенные просчеты в оффлайн- и онлайн-переговорах и как их избежать

Inc.
Дейнотерий – слон с берегов Дона Дейнотерий – слон с берегов Дона

Слоны – одни из самых стабильных в эволюционном плане животных...

Наука и техника
Глаз-синхротрон Глаз-синхротрон

О том, как научить искусственный интеллект понимать, а не угадывать химию

Наука и жизнь
От Шекспира до бандита: лучшие роли Константина Райкина От Шекспира до бандита: лучшие роли Константина Райкина

Вспоминаем главные роли Константина Райкина

Правила жизни
Почти вся пластиковая упаковка загрязнила пищу микропластиком Почти вся пластиковая упаковка загрязнила пищу микропластиком

Микро- и нанопоастик переходит из пластикосодержащей упаковки в еду и напитки

N+1
Буль-буль Буль-буль

Фантастический рассказ Владислава Кулигина «Буль-буль»

Знание – сила
Кнут Гамсун Кнут Гамсун

Кнут Гамсун говорил от имени нации и тем сильно её скомпрометировал

Дилетант
В России художник — пророк В России художник — пророк

Что и как видит художник и зачем вообще нужны искусствоведы

Монокль
Команда спасателей Команда спасателей

Справляемся с отпускными кризисными бьюти-ситуациями

Moodboard
Опять и опять «Назад в будущее» Опять и опять «Назад в будущее»

Краткая история ленты «Назад в будущее», вырастившей последнее поколение XX века

Weekend
Посвящено Беатриче Посвящено Беатриче

Данте обнаружил, осознал, как мало он знает

Наука и жизнь
Партнер по религиозным соображениям Партнер по религиозным соображениям

Как Россия создает базу для привлечения исламского капитала

Эксперт
Ткать узор дальше Ткать узор дальше

Почему последствия ссоры с Россией окажутся болезненными для Азербайджана?

Монокль
Абонент не в сети: почему цифровой детокс и отказ от технологий не всегда помогают Абонент не в сети: почему цифровой детокс и отказ от технологий не всегда помогают

Как разумно регулировать свое поведение в соцсетях и в обращении с технологиями

Forbes
Как Ленин дэвов побеждал Как Ленин дэвов побеждал

Какие отпечатки оставили на народах России события на рубеже XIX и XX веков

Дилетант
Оказалось, что большинство кошек предпочитают засыпать на левом боку — и ученые узнали, почему Оказалось, что большинство кошек предпочитают засыпать на левом боку — и ученые узнали, почему

Почему кошки перед сном чаще всего заваливаются на левый бок?

ТехИнсайдер
В ожидании Меркурия В ожидании Меркурия

Меркурий единственная планета Солнечной системы без атмосферы с магнитным полем

Наука и жизнь
Мир экзопланет: самые странные экзопланеты Мир экзопланет: самые странные экзопланеты

Как появляются пульсарные планеты, планеты-зомби и бланеты

Наука и техника
Медвежий угол Медвежий угол

Как оргкомитет московской Олимпиады-80 зарабатывал – рубли и валюту

Ведомости
15 уроков периода высоких ставок глазами банкира 15 уроков периода высоких ставок глазами банкира

Что мы поняли за годы высоких ставок?

Ведомости
Архив богини Фауны Архив богини Фауны

Зоологический музей Московского университета – «отражение самой природы»

Знание – сила
Гелий Гелий

Известно, что каждый элемент имеет свой, только ему одному принадлежащий спектр

Наука и жизнь
Как молния выбирает цель Как молния выбирает цель

Как молния находит молниеотвод среди множества других привлекательных целей?

Наука и жизнь
Открыть в приложении