Informazione introduttiva per il nuovo lancio di una serie di motori

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Prefazione

A partire dalla Classe A, tipo 177, viene introdotto il nuovo motore diesel a 4 cilindri OM 608. Il modello OM 608 succede al motore diesel OM 607. La collaudata concezione da 1,5 litri di cilindrata è stata ulteriormente migliorata.

Le ampie misure "NVH" ("Noise, Vibration, Harness" = rumore, vibrazione, ruvidità) hanno permesso di ottimizzare il comfort acustico e vibrazionale.

Gli obiettivi perseguiti con lo sviluppo del motore rispetto al precessore OM 607 sono:

 Aumento della potenza

 Riduzione dei consumi

 Conformità ai nuovi valori limite di emissione

 Migliore comportamento "NVH" in rapporto a rumore, vibrazione e ruvidità

 Riduzione del peso

Panoramica delle novità

 Turbocompressore a gas di scarico perfezionato con turbina a geometria variabile, integrato nel collettore di scarico.

 Variazione della geometria della turbina mediante attuatore elettrico

 Nuova testata cilindri con condotto di aspirazione integrato

 Nuovo coperchio punterie con nuovo sfiato del basamento

 Basamento con nuovo collegamento per un modulo filtro olio

 Iniezione a 2000 bar

 Pistoni in acciaio, il secondo segmento dispone di un rivestimento cromato

 Sistema di post-trattamento dei gas di scarico compatto in prossimità del motore, con dosaggio AdBlue® e catalizzatore SCR

 Pompa dell'olio variabile

 Intercooler (attraversato dal liquido di raffreddamento, sul lato motore)

Basamento

Il basamento del motore OM 608 è in ghisa grigia. Il peso del basamento è stato ridotto con il parallelo aumento della rigidità.

Per ridurre ulteriormente l'attrito complessivo del motore, viene impiegato inoltre un olio motore a bassa viscosità.

Organi del manovellismo

L'albero motore è forgiato e dispone di quattro contrappesi, che con la loro forma e disposizione assicurano una flessione minima dell'albero motore e un'altezza d'ingombro contenuta.

Viene utilizzato un nuovo pistone in acciaio. Il secondo segmento dispone di un rivestimento cromato.

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Testata cilindri/organi della distribuzione

La testata cilindri è realizzata in lega di alluminio. Un albero a camme in testa, azionato da una cinghia dentata, comanda una valvola di aspirazione e una valvola di scarico per cilindro. La testata cilindri è stata completamente riprogettata per il motore di nuova generazione:

 Ripartitore dell'aria di sovralimentazione integrato

 Riduzione delle masse movimentate degli organi della distribuzione (bicchierini, valvole)

 L'altezza della testata cilindri è stata ridotta e misura adesso 117,75 mm.

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Circuito dell'olio e spurgo

È utilizzata una pompa dell'olio regolata; una valvola di regolazione della pressione regola all'occorrenza la pressione dell'olio sulla base di mappature definite in funzione del fabbisogno e della temperatura. Questa disposizione permette di ridurre l'energia necessaria per l'alimentazione dell'olio, con la conseguente riduzione dei consumi.

Il modulo filtro olio con radiatore dell'olio motore è nuovo.

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Rumore, vibrazione, ruvidità

L'OM 608 dispone di una copertura della coppa dell'olio in schiuma di poliuretano (PU). Inoltre gli iniettori sono incapsulati con una guarnizione e il motore è schermato per mezzo di una copertura con funzione estetica rivestita internamente in tessuto non tessuto PET sul lato rumore.

L'ottimizzazione dei parametri di iniezione ha permesso di ridurre ulteriormente la rumorosità della combustione. Contribuiscono al miglioramento soprattutto le doppie preiniezioni, utilizzate su un'ampia fascia di esercizio.

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Iniezione

È utilizzato un sistema di iniezione common rail. Esso permette di gestire con precisione la combustione con un numero di iniezioni variabile da due a sei per ciclo di lavoro. Per soddisfare i requisiti più severi in termini di potenza e di emissioni, la pressione di iniezione massima è stata aumentata a 2000 bar. Vengono inoltre utilizzati spruzzatori a otto fori.

Per ottimizzare la rumorosità della combustione viene utilizzata una doppia preiniezione su ampie fasce della mappatura. Per ottimizzare le emissioni si utilizza una post-iniezione. Durante la rigenerazione del filtro antiparticolato per motori diesel hanno luogo diverse post-iniezioni intervallate.

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Ricambio della carica e sovralimentazione

Il motore OM 608 è equipaggiato con un turbocompressore a gas di scarico che dispone di una turbina a geometria variabile ("VTG"). Dispone inoltre di una girante della turbina e di una girante del compressore, che sono collegate tra loro da un albero.

La differenza rispetto al tradizionale turbocompressore a gas di scarico risiede nel fatto che il compressore "VTG" dispone sul lato d'ingresso di una serie di palette direttrici regolabili. Le palette direttrici sono fissate con i loro alberini su un anello portante. Sul lato posteriore dell'anello portante, gli alberini delle palette direttrici sono muniti di un perno di guida che ingrana in un anello di regolazione. Tutte le palette direttrici vengono ruotate contemporaneamente per mezzo dell'anello di regolazione. L'anello di regolazione è azionato da un servomotore.

Per effetto di questa regolazione, alla girante della turbina affluisce sempre una quantità ottimale di gas di scarico, anche quando quest'ultima subisce variazioni. Quando la quantità di gas di scarico aumenta, le palette direttrici assumono una posizione più verticale. In tal modo la sezione aumenta, ma il flusso che affluisce alla girante della turbina resta ottimale e la pressione di sovralimentazione come pure la potenza della turbina si mantengono pressoché costanti.

Quando la quantità di gas di scarico si riduce, le palette direttrici assumono una posizione orizzontale, riducendo la sezione di passaggio dei gas di scarico tra le palette. Affinché nello stesso arco di tempo possa passare attraverso le palette direttrici la stessa quantità di gas di scarico, la velocità del flusso deve aumentare.

Di conseguenza i gas di scarico lambiscono più velocemente la girante della turbina, facendone aumentare la velocità di rotazione. Sull'altro lato viene quindi alimentata una maggiore quantità di aria fresca e si ottiene una maggiore pressione di sovralimentazione. Ciò accade, ad esempio, ai bassi regimi e a pieno carico, condizioni in cui è richiesto uno sviluppo più rapido della pressione di sovralimentazione.

Poiché il compressore "VTG" è comandato elettricamente, deve essere costantemente regolato, a differenza dei compressori con valvola wastegate, che utilizzano per gestirsi la propria sovrappressione. La posizione più verticale delle palette direttrici corrisponde alla massima sezione di apertura ed è anche la posizione per il funzionamento d'emergenza del compressore "VTG" in caso di avaria della regolazione. Questa posizione mette a disposizione, nella maggior parte dei casi, una pressione di sovralimentazione affidabile e impedisce quindi una sovralimentazione eccessiva e incontrollata del motore.

L'immissione dei gas di scarico nell'aria di combustione ("sistema di ricircolo dei gas di scarico a bassa pressione") a monte del raccordo di aspirazione del compressore rende necessari alcuni accorgimenti per la girante del compressore e la scatola della girante del compressore. I componenti sono muniti di uno speciale rivestimento. Questo rivestimento garantisce una protezione efficace rispetto all'azione aggressiva del particolato.

L'aria di sovralimentazione è raffreddata da un intercooler solidale con il motore, al cui interno fluisce il liquido di raffreddamento.

Il design compatto della scatola della girante della turbina riduce le perdite termiche e fluidodinamiche nel flusso dei gas di scarico, creando condizioni favorevoli per un elevato grado di sovralimentazione e una buona conversione dei gas di scarico. Il collettore è fuso integralmente sul corpo turbina del turbocompressore.

La regolazione delle palette direttrici, che con il loro "profilo a S" presentano una geometria particolarmente fluidodinamica, è affidata ad un attuatore elettrico. La regolazione elettrica della geometria della turbina e la disposizione compatta, ottenuta integrando la scatola della girante della turbina nel collettore di scarico, contribuiscono in misura importante alla spontaneità del tempo di risposta del turbocompressore a gas di scarico.

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Trattamento dei gas di scarico

Per rispettare con ampio margine di sicurezza i valori limite di emissione prescritti per legge, le sostanze nocive, che si producono comunque durante la combustione nonostante essa sia stata ottimizzata, vengono convertite in un sistema di post-trattamento dei gas di scarico combinato. Questo sistema è collocato in prossimità del motore e comprende i seguenti componenti:

 Catalizzatore ossidante, per la conversione di idrocarburi e monossido di carbonio (CO), entrambi sostanze nocive

 Filtro antiparticolato per motori diesel (DPF), per filtrare il particolato presente nei gas di scarico

 Sistema di post-trattamento dei gas di scarico con catalizzatori SCR, per la conversione delle emissioni di NOx (ossido di azoto)

Con opportuni accorgimenti all'interno del motore, il filtro antiparticolato per motori diesel viene portato a temperatura elevata a intervalli regolari, in modo tale da bruciare il particolato senza inquinare e da garantire a lungo l'azione filtrante del filtro antiparticolato per motori diesel.

Il sistema di post-trattamento dei gas di scarico per la conversione delle emissioni di NOx si basa sull'iniezione nei gas di scarico di una quantità di AdBlue® per mezzo di un sistema di dosaggio. Un dispositivo di miscelazione compatto mescola i gas di scarico con l'additivo, che si trasforma in ammoniaca. Quest'ultima funge da reagente nei catalizzatori SCR a valle, dove converte gli ossidi di azoto (NOx) in semplice azoto non nocivo.

Uno dei due catalizzatori SCR è integrato nel corpo ceramico poroso del filtro antiparticolato per motori diesel sotto forma di rivestimento catalitico. Il secondo catalizzatore SCR è collocato nella medesima scatola a valle del filtro antiparticolato per motori diesel.

Il funzionamento del sistema di post-trattamento dei gas di scarico è stato tarato accuratamente per i più diversi stati di esercizio del motore e garantisce, insieme alla combustione ottimizzata del motore, il rispetto dei severi valori limite della legislazione antinquinamento europea. In particolare, il sistema è stato ulteriormente migliorato e ottimizzato pensando ai nuovi requisiti dello standard "Real Driving Emissions" ("RDE").

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Ricircolo dei gas di scarico (AGR)

Per ridurre ulteriormente le emissioni, il motore OM 608 adotta due diversi tipi di ricircolo dei gas di scarico. A seconda dello stato di esercizio del motore, parte del flusso dei gas di scarico viene riportato al condotto di aspirazione tramite il sistema di ricircolo dei gas di scarico ad alta pressione oppure entra in azione un sistema di ricircolo dei gas di scarico a bassa pressione raffreddato, che riporta i gas di scarico a monte del compressore.

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TERMO-MANAGEMENT

Il motore OM 608 adotta un termostato a 3 vie. In questo modo il liquido di raffreddamento si scalda più velocemente, con i seguenti vantaggi:

 Raggiungimento più rapido della temperatura di esercizio ottimale

 Riduzione delle emissioni di gas di scarico

 Risparmio di carburante

 Rapido riscaldamento dell'abitacolo

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Manutenzione

L'attuale strategia di manutenzione Mercedes-Benz trova applicazione anche per l'OM 608, sono tuttavia possibili scostamenti specifici per Paese:

 Europa:

Intervalli di manutenzione fissi con intervallo "ogni 25.000 km/12 mesi".

 Manutenzione A e B sempre in alternanza

I lavori supplementari vengono eseguiti con questi intervalli:

 Sostituire la cartuccia del filtro dell'aria: ogni 75.000 km/3 anni

 Sostituire il filtro del carburante: ogni 75.000 km/3 anni

 Sostituire la cinghia dentata: ogni 200.000 km/10 anni

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