Pro vyšší hospodárnost a ekologii

V současné době poznamenané neustálým spěchem, zdůrazňováním kreativity a inovačního myšlení směřujícího mnohdy k neuskutečnitelným fantasmagorickým cílům, zůstává stále hybnou pákou vývoje, a to i v oblasti automobilové techniky, poctivá mravenčí práce konstruktérů, zkušebních techniků a vývojových pracovníků. Mercedes-Benz je toho příkladem.

Čtyři roky po uvedení vysoce výkonného šestiválce OM 471 přichází stuttgartská značka s další vývojovou fází této pohonné jednotky, přesněji řečeno s další vývojovou fází Actrose. Nové úpravy přinesly zvýšení účinnosti motoru, snížení spotřeby a současně i zvýšení jízdní dynamiky. Nová generace představuje nová měřítka v parametrech motorů určených pro těžkou silniční techniku. Na upravený šestiválec se podívejme podrobněji.

Nová kapitola ve stavbě motorů
Již první prezentace motoru OM 471 homologovaného v roce 2011 v emisní třídě Euro VI předznamenala úspěšné propojení hospodárnosti a ekologie. Letos se dočkal mnohých úprav.

Připomeňme alespoň základní rysy řadového robustního motoru objemu 12,8 l se dvěma v hlavě zabudovanými vačkovými hřídeli. Řadový šestiválec je vybaven vstřikováním Common Rail se systémem X-Pulze pro zvyšování tlaku, asymetrickým turbodmychadlem, výkonnou motorovou brzdou, a pro důkladnější likvidaci škodlivin systémem SRC, zpětným prouděním výfukových plynů a čističem částic.

Důležitým kritériem, které měl motor od počátku splňovat, jsou nízkém provozní náklady.

Dnes je motor OM 471 k dispozici v těchto výkonových verzích:

Varianty s výkonem 310, 330 a 350 kW byly nově doplněny verzemi „Top Torque“. U těchto motorů s automatizovanými převodovkami PowerShift3 je při jízdě na nejvyšší rychlostní stupeň na přání k dispozici zvýšený moment o 200 N.m. Tento systém se podílí na snížení počtu řazení a současně ve spojení s dlouhým stálým převodem na zvýšení přepravní rychlosti, aniž by došlo ke zvýšení spotřeby paliva.

Nejvýkonnější šestiválec nabízí hodnoty výkonu 390 kW (530 k) a vynikající točivý moment 2600 N.m. Blízko otáček běhu naprázdno dává motor již 1600 N.m. Měrný výkon motoru dosahuje hodnoty 30,5 kW (41,4 k) na litr objemu a točivý moment má v přepočtu na jeden litr objemu hodnotu 203 N.m.

Druhá generace systému X-Pulse
Podstatnou součástí nového motoru je vstřikovací systém druhé generace X-Pulse. Sestává ze soustavy Common Rail, u níž je tlak zvýšen (v přívodní trubici vzrostl z 900 na 1160 bar), což umožňuje vyvinout maximální vstřikovací tlak až 2700 bar.

Vstřikovací tryska je osmiděrová. Změny zaznamenala geometrie pístových komůrek umožňujících zvýšení kompresního poměru z dosavadních 17,3 : 1 na 18,3 : 1, což současně příznivě ovlivnilo i podíl zpětného proudu výfukových plynů. Vše dohromady má za následek zvýšení účinnosti v celém otáčkovém rozsahu motoru. Nová momentová křivka posunula pole optimální spotřeby do nižších otáček.

Motor je tedy seřízen na nízkou spotřebu. Naproti tomu se zvýšil obsah NO_x ve výfukových plynech, což si vynutilo aplikaci nové techniky SCR s vyšší účinností. Spotřeba AdBlue je proto zhruba o pět procent vyšší ve srovnání s dřívějšími motory homologovanými v normě Euro V. Propočítáno v nákladech: Tříprocentní snížení spotřeby hladce kompenzuje zvýšenou spotřebu levnějšího AdBlue.

Uvážíme-li, že vozidlo ročně najede 130 000 kilometrů při spotřebě 28,5 l/100 km při plném vytížení, pak ušetří každý Mercedes-Benz Actros vybavený motorem nové generace za rok 1100 l paliva a vyprodukuje o tři tuny méně CO₂.

Vysoký moment při nízkých otáčkách
Z nového vstřikovacího systému profitují všechny výkonové varianty motoru OM 471. Hodnoty nejvyššího výkonu a točivého momentu sice zůstávají na stejné jmenovité hodnotě, avšak stouply hodnoty jak točivého momentu, tak výkonu v oblasti nižších otáček.

Z nové charakteristiky motoru můžeme odečíst, že již těsně pod 800 otáčkami za minutu dosahuje točivý moment hodnoty 2000 N.m. V závislosti na výkonové verzi motoru dosahuje točivý moment maxima v rozmezí otáček 800 až 950 1/min. Podobně jsou výhodně posunuty i výkonové křivky nových motorů. Vzájemně se liší v závislosti na jednotlivých výkonových verzích. Celých 95 % maximálního výkonu je dosaženo v rozmezí 1300 až 1400 1/min. Jmenovité otáčky jsou u všech verzí 1600 1/min.

Uvedené hodnoty příznivě ovlivňují nejen hospodárnost provozu, ale i jízdní komfort.  S komfortem a jízdním dojmem je spojen i dlouhý převod zadní nápravy. Stálý převod i=2,533 snižuje úroveň otáček o tři procenta. V případě montáže pneumatik 315/70 R22,5 dosahuje vozidlo jen zhruba 1150 1/min při rychlosti 85 km/h. Tím získávají motory i značnou rezervu pro překonávání stoupání.

Nehovořili jsme blíže o dalších konstrukčních detailech, které se podílejí na zvýšení hospodárnosti a spolehlivosti nové řady motorů, jako je patentované řešení zpětného proudění výfukových plynů, náhrada některých senzorů řídicími jednotkami, asymetrický vstřik paliva či nové turbodmychadlo s vysokou účinností.

Ověřeno v testech
Mercedes-Benz nezůstává obvykle u polovičatých řešení. Nové technické prvky vložené do vozidel s třícípou hvězdou podrobuje podrobným zkouškám. Tak tomu bylo i v případě nového motoru, kde jednak na trati Stuttgart – Hamburk - Stuttgart, jednak na slovinských dálnicích realizoval za přítomnosti novinářů testy vozidel vybavených novými motory. A výsledek? Motor OM 471 se projevil ve srovnání s předchůdcem jako výkonnější, hospodárnější a velice spolehlivý.

Na tomto místě je vhodné připomenout i akci Efficiency Run organizovanou o pár týdnů později, v říjnu 2015, společností Daimler a rovněž zaměřenou na hospodárnost a ekologický provoz vozidel Mercedes-Benz. Rozsáhlé vyhodnocení získaných dat organizací Dekra přineslo jednoznačný výsledek: Optimalizaci spotřeby paliva je možné realizovat pomocí komponentů dostupných na současném trhu. Rolf Deisinger, vedoucí testování hnacího řetězce a spotřeby paliva u nákladních vozidel Mercedes-Benz, který nesl zodpovědnost za realizaci testů Efficiency, k tomu dodává: „Na snížení spotřeby paliva má přibližně poloviční podíl tahač a druhá polovina připadá na návěs. To potvrzuje náš odhad, že se musí optimalizovat celý systém. Integrovaný přístup je správnou cestou při hledání řešení pro další snižování spotřeby paliva s efektivními náklady.“ Pokud máme ovlivnit podíl tahače na snížení spotřeby, pak je motor prvním konstrukčním celkem, na který se konstruktéři soustřeďují. Podrobněji se akci Efficiency Run věnujeme na str. 62 až 63 tohoto magazínu.

Shrnuto a podtrženo: Optimalizací motoru Euro VI v roce 2011 a novými úpravami zavedenými v letošním roce se podařilo snížit spotřebu vozidel Mercedes Actros v průměru o 13 %. A to rozhodně stojí za pozornost.

Související články

• Cesta k udržitelnosti přinese vyšší efektivitu
• Mercedes-Benz Trucks Česká republika s.r.o. a jeho partneři položili na základní kámen na Moravě
• eActros se projel Prahou
• eActros: na prahu nové éry
• eActros a eEconic podrobeny tvrdým testům ve Švábsku