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

Новости недели Новости недели

Самые значимые новости из автомобильного мира на этой неделе

АвтоМир
Правила жизни Венсана Касселя Правила жизни Венсана Касселя

Правила жизни французского актера Венсана Касселя

Esquire
Культовая Audi TT Quattro получает новый футуристичный дизайн Культовая Audi TT Quattro получает новый футуристичный дизайн

Переосмысление визуального образа культового автомобиля Audi TT

Naked Science
«Давайте их куда-нибудь сдадим». Неожиданные итоги родительского опроса «Давайте их куда-нибудь сдадим». Неожиданные итоги родительского опроса

Касательно подростков мнение родителей единодушно — всех в интернат!

СНОБ
Рапсодия для моногорода Рапсодия для моногорода

В Выксе состоялся грандиозный арт-перформанс — открытие фрески Эрика Булатова

Forbes
IT как оружие: нужно ли нам защищать свои лица так же, как мы защищаем свои счета IT как оружие: нужно ли нам защищать свои лица так же, как мы защищаем свои счета

Отрывок из книги «IT как оружие» о том, как IT-индустрия изменила наш мир

Inc.
Детское чтение: золотой век книжной иллюстрации Детское чтение: золотой век книжной иллюстрации

Путеводитель по детской иллюстрации с начала 1920-х по начало 1930-х годов

Полка
Валентина Шевченко: «Я не позволю никому отнять мой титул» Валентина Шевченко: «Я не позволю никому отнять мой титул»

Мы поговорили с чемпионкой UFC накануне ее четвертой защиты пояса

GQ
Мы в домике Мы в домике

Герои, которые хранят у себя в каминах огонь светской жизни

Tatler
Пищевая полиция: как одержимость здоровым питанием становится болезнью Пищевая полиция: как одержимость здоровым питанием становится болезнью

Диетолог Елена Мотова — о панической боязни съесть лишнюю конфету

Reminder
Изнасилования и незащищённость: что происходит на пальмовых плантациях, связанных с крупными косметическими брендами Изнасилования и незащищённость: что происходит на пальмовых плантациях, связанных с крупными косметическими брендами

Женщины и подростки подвергаются регулярному насилию на пальмовых плантациях

TJ
Почему мясо нельзя с хлебом, а кофе с молоком, или Что мешает усвоению питательных веществ? Почему мясо нельзя с хлебом, а кофе с молоком, или Что мешает усвоению питательных веществ?

Как избежать дефицитных состояний будущей маме?

9 месяцев
Триумф 57 мм Триумф 57 мм

Новое слово в разработке российских бронемашин

Популярная механика
Тарт татен с картошкой и корнеплодами Тарт татен с картошкой и корнеплодами

Ноябрь — сезон необычных пирогов

Weekend
История одной песни: советско-германский плагиат «Марш авиаторов», 1923 История одной песни: советско-германский плагиат «Марш авиаторов», 1923

Вот это детектив: то ли фашисты украли у нас песню, то ли мы у фашистов

Maxim
«Совместимость. Как контролировать искусственный интеллект» «Совместимость. Как контролировать искусственный интеллект»

Отрывок из книги Стюарта Рассела об искусственном интеллекте

N+1
Мартин Лютер Мартин Лютер

Бунтарь в эпоху потрясений

kiozk originals
«Моя идеальная девушка»: чего хотят мужчины «Моя идеальная девушка»: чего хотят мужчины

Как молодые холостяки представляют себе женщину, в которую можно влюбиться

Cosmopolitan
«Никогда не принимайте важных решений, если в обсуждении не участвует женщина»: уроки от миллиардера Леонарда Лаудера «Никогда не принимайте важных решений, если в обсуждении не участвует женщина»: уроки от миллиардера Леонарда Лаудера

Отрывок из руководства для начинающих предпринимателей Леонарда Лаудера

Forbes
История лотереи «Спортлото»: от борьбы с «пороками царизма» до финансирования Олимпиады История лотереи «Спортлото»: от борьбы с «пороками царизма» до финансирования Олимпиады

Как в СССР за 15 лет выросла крупнейшая в мире сеть продаж лотерейных билетов

VC.RU
Это табу! Это табу!

7 принципов, которыми нельзя жертвовать ради мужчины

Лиза
Мечты сбываются Мечты сбываются

Известные люди рассказывают о том, что хорошего случилось с ними в 2020 году

Домашний Очаг
Цель визита в Россию: осмотр достопримечательностей Цель визита в Россию: осмотр достопримечательностей

Главные герои сериала «Шерлок в России» Максим Матвеев и Владимир Мишуков

OK!
Стив Фуллер: «“Государство 2.0” будет киборгом, но человек все равно останется неотъемлемой частью политического процесса» Стив Фуллер: «“Государство 2.0” будет киборгом, но человек все равно останется неотъемлемой частью политического процесса»

Интервью со Стивом Фуллером, известным британским социологом

Эксперт
Сказки на ночь: 19 книг, которые помогут ребенку уснуть Сказки на ночь: 19 книг, которые помогут ребенку уснуть

Любимые книги, которые стоит читать перед сном

Seasons of life
Время Селесты Время Селесты

Главное музыкальное открытие года — лондонская певица Селеста

Vogue
Что делать, если забыл пароль от роутера? Что делать, если забыл пароль от роутера?

Как быть, если вы забыли пароль от собственной домашней сети Wi-Fi?

CHIP
Curiosity нашел на Марсе признаки древнего наводнения Curiosity нашел на Марсе признаки древнего наводнения

Оно могло быть вызвано падением астероида

National Geographic
Ответственная за моду: Мирослава Дума Ответственная за моду: Мирослава Дума

Мирослава Дума вернулась в качестве соосновательницы бренда Pangaia

Glamour
Лиза Арзамасова: Каждый новый день жду как чуда Лиза Арзамасова: Каждый новый день жду как чуда

Актриса Лиза Арзамасова не утратила веру в добрую сказку, даже став взрослой

Добрые советы
Открыть в приложении