mojeauto.pl > motogazeta > Technika > Nowy sposób Mercedesa na niższe spalanie

Nowy sposób Mercedesa na niższe spalanie

Postęp technologiczny w motoryzacji wydaje się nie mieć żadnych ograniczeń. Mercedes wprowadza właśnie tłoki wykonane z wysokowytrzymałej stali, co w połączeniu z unikalną techniką powlekania gładzi cylindrowych ma obniżyć zużycie paliwa i emisję zanieczyszczeń.

Nowy sposób Mercedesa na niższe spalanie
Już we wrześniu Klasa E 350 BlueTEC, jako pierwsze auto osobowe, otrzyma wysokoprężną jednostkę V6 z nowymi tłokami, wykonanymi z wysokowytrzymałej stali. Model ten będzie dysponować taką samą mocą (258 KM), ale jego zużycie paliwa spadnie o około 3 proc., do poziomu 5,0 l/100 km.

Stalowe tłoki nie są niczym nowym w motoryzacji - można je już spotkać w wielu pojazdach użytkowych, gdzie stosuje się je wraz z żeliwnymi skrzyniami korbowymi. Tłoki aluminiowe przez lata upowszechniły się w natomiast silnikach montowanych w autach osobowych. Zaprojektowane przez Mercedesa tłoki z wysokowytrzymałej stali mają lepiej współpracować z lekkim kadłubem silnika z aluminium oraz technologią powlekania gładzi cylindrowych Nanoslide, również opracowaną przez inżynierów ze Stuttgartu.

Stal i aluminium znacząco różnią się własnościami. Stal w mniejszym od aluminium stopniu rozszerza się pod wpływem temperatury, słabiej przewodzi ciepło, a do tego jest cięższa. Choć w pierwszej chwili połączenie aluminiowego kadłuba ze stalowymi tłokami nie wydaje się korzystne, to niemieccy inżynierowie odkryli możliwości wspólnego zastosowania tych materiałów poprzez odpowiednie wykorzystanie różniących ich cech.

W praktyce rozgrzany stalowy tłok rozszerza się w stopniu czterokrotnie mniejszym od jego aluminiowego odpowiednika i może być ciaśniej osadzony w cylindrze. W miarę wzrostu temperatury operacyjnej silnika wzrasta jednak luz między nim a aluminiowym kadłubem, co skutkuje mniejszym tarciem. A ponieważ na zespół tłok-cylinder przypada 40-50 proc. tarcia mechanicznego, jego ograniczenie może znacząco przyczynić się do poprawy wydajności.

Jak dotąd, stalowe tłoki nie były jednak przystosowane do pracy z aluminiowymi kadłubami. Pomysł Mercedesa polega na zastosowaniu tłoków wykonanych z kutej, wysokowytrzymałej stali.



Zastosowanie wytrzymalszej stali pozwoliło na opracowanie bardziej zwartej konstrukcji, co mniej więcej równoważy fakt, że nowy materiał jest trzykrotnie gęstszy od aluminium. Konkretnie, nowe tłoki stalowe są o 13 mm niższe od aluminiowych (58,6 mm wobec 71,6 mm). Za sprawą zmienionej geometrii, waga tłoka ze sworzniem i pierścieniami jest porównywalna z jego aluminiowym odpowiednikiem. Tym samym inżynierowie Mercedesa zdołali niemal całkowicie zniwelować różnice w masie stali i aluminium, a przy okazji zapewnić dodatkowe rezerwy wytrzymałości na wypadek wzrostu ciśnienia szczytowego w nowszych konstrukcjach.

Równocześnie, zastosowanie stalowych tłoków pozwoliło zwiększyć poziom wydajności - stal ma mniejszą od aluminium przewodność cieplną, co oznacza, że w komorze spalania osiągane są wyższe temperatury. Rezultatem jest lepsza jakość zapłonu i krótszy czas spalania, a co za tym idzie - niższe zużycie paliwa oraz emisja spalin.

Doświadczenia wykazały, że tłoki z wysokowytrzymałej stali przyczyniają się do optymalizacji procesu spalania, a jednocześnie - do ograniczenia tarcia. Co więcej, według pomiarów ich zastosowanie przyczynia się do odczuwalnego zmniejszenia zużycia paliwa w zakresie niskich i średnich prędkości obrotowych - czyli najczęściej spotykanych w codziennej eksploatacji.

Wysokoprężna, widlasta "szóstka", która trafi teraz pod maskę E 350 BlueTEC, od czasów debiutu w typoszeregu 212 w 2008 roku przeszła liczne stadia rozwoju. Korzysta ona z technologii powlekania gładzi cylindrowych Nanoslide, po raz pierwszy wprowadzonej przez Daimlera w benzynowym silniku AMG V8 siedem lat temu. Technologia ta wykorzystuje powłokę TWAS (twin-wire arc-sprayed coating) - żelazo i węgiel roztapiane są w łuku elektrycznym, a następnie natryskiwane w postaci kropel, pod wpływem strumienia gazu, na wewnętrzne ścianki cylindrów. Tak powstaje nanokrystaliczna warstwa o ekstremalnie gładkiej, niemal lustrzanej powierzchni z drobnymi porami. W porównaniu do konwencjonalnych rozwiązań znacznie ograniczono tu tarcie pomiędzy tłokiem a gładzią cylindra, a dodatkowo uzyskano wyjątkowo wysoką odporność na ścieranie.

W rezultacie turbodiesel V6 w Klasie E zużywa sporo mniej oleju napędowego niż wcześniej. W 2009 roku średnie zużycie paliwa modelu E 320 CDI wynosiło 6,8 l/100 km, a jego nowego wcielenia z roku 2013 - już tylko 5,4 l/100 km. Za sprawą nowych tłoków wartość ta spadnie poniżej 5,3 l/100 km. A warto dodać, że w ciągu ostatnich sześciu lat moc jednostki wzrosła z 211 KM do obecnych 258 KM.

Niebawem nowe tłoki trafią również do 4-cylindrowych turbodiesli Mercedesa.

Sprawdź dostępne konfiguracje:

Mercedes Klasa E
Mercedes Klasa E
Cena podstawowa już od: 184 500 PLN brutto
Dostępne nadwozia: cabrio-2dr. coupe-2dr. kombi-5dr. sedan-4dr.

Podobne wiadomości:

Wielkie stolice zakażą Diesli

Wielkie stolice zakażą Diesli

Aktualności 2016-12-06

Mercedes Digital Light HD - rewolucyjne światła ze Stuttgartu

Mercedes Digital Light HD - rewolucyjne...

Technika 2016-12-02

Komentuj:

Brak komentarzy! Wypowiedz się, jako pierwszy!

ZOBACZ RÓWNIEŻ Zamknij
Prześlij zdjęcie i zagraj o jedną z 30 nagród
Prześlij zdjęcie i zagraj o jedną z 30 nagród
Konkurs na 25-lecie magazynu "auto motor i sport". Zrób sobie zdjęcie z jubileuszowym wydaniem magazynu i prześlij je do nas koszystając z formularza na stronie. Masz szansę na wygranie jednej z 30 nagród. Weź udział!
Wydania cyfrowe auto motor i sport Wydania cyfrowe auto motor i sport