Panoramica novità/modifiche introduzione nuovo motore in linea M 256

Motore 256 - il motore a ciclo Otto a 6 cilindri in linea (M 256) con elettrificazione a 48 volt

Il motore M 256 come motore a ciclo Otto rappresenta l'inizio della nuova famiglia di motori in linea di Mercedes­Benz andando pertanto a prendere il posto del suo predecessore che ha riscosso tanto successo, ossia il motore V6 276.

Grazie ad un'elettrificazione a 48 volt considerata fin dagli inizi della fase progettuale del motore e di una serie di ulteriori misure innovative, è possibile ottenere notevoli risparmi nei consumi nonostante gli ambiziosi obiettivi prestazionali perseguiti.

Il motore senza cinghia e con alternatore-starter integrato (ISG) mostra un eccellente comportamento di risposta sull'intera gamma di regime. Ciò viene ottenuto grazie all'impiego del compressore elettrico supplementare e del turbocompressore a gas di scarico ad alto rendimento nonché alla possibilità dell'effetto boost dell'alternatore-starter integrato.

Accanto all'impiego dei componenti per 48 volt, il portafoglio tecnologico del propulsore innovativo comprende ulteriori elementi, come un circuito dell'olio regolato in modo variabile, una gestione termica intelligente, un filtro antiparticolato per motori a benzina e delle misure finalizzate alla diminuzione dell'attrito.

Come risultato è possibile, con una riduzione del biossido di carbonio (CO2) del 20 % quasi con un contestuale aumento della potenza di oltre 15 % rispetto al motore precedente, ossia il motore V6 276, realizzare un motore a 6 cilindri che in termini di consumi si colloca in un'area solitamente tipica dei motori a quattro cilindri, mentre per quanto riguarda la potenza non teme il confronto con i motori a 8 cilindri.

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Descrizione sintetica

Novità:

 Motore disassato (ossia gli alesaggi rispetto all'asse dell'albero motore sono spostati verso il lato freddo)

 Motore con ottimizzazione delle caratteristiche di attrito

 ingranaggi della distribuzione sul lato cambio

 Basamento e testata cilindri realizzati in alluminio - per quest'ultima in una lega con lo zirconio, ai fini di una dissipazione del calore ancora più efficiente.

 Superfici di scorrimento dei cilindri con rivestimento in tecnologia NANOSLIDE® (ferro-carbonio)

 Progettazione in vista di una pressione di picco di 120 bar nella camera di combustione con riserve sufficienti per ulteriori aumenti di potenza nel corso del periodo di funzionamento

 Supporto del motore in materiale sintetico

 Impianto di scarico modulare montato in prossimità del motore con ampie potenzialità per il futuro

 Alternatore-starter integrato (ISG)

 Compressore elettrico supplementare

 Motore privo di cinghia

 Pompa elettrica del liquido di raffreddamento

 Compressore elettrico del fluido refrigerante

Caratteristiche collaudate:

 Quattro valvole per cilindro

 CAMTRONIC sul lato di immissione

 Due variatori di fase per il lato di immissione e di scarico assicurano un andamento ottimizzato della coppia del motore e migliorate caratteristiche emissive

 Sistema di trasmissione a catena silenzioso con catena dentata

 Pompa dell'olio rotativa a palette compatta con regolazione della quantità in funzione del fabbisogno

 Iniezione diretta di benzina della 3a generazione con una pressione del carburante di 200 bar, iniettori piezoelettrici e iniezione multipla spray-guided

 Impianto di accensione a scintilla multipla per accensione e combustione ottimali (accensione a scintilla multipla)

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Motore in testa

Criterio di configurazione per numerosi elementi tecnologici del motore base è l'efficienza CO2. Al centro si collocano quindi la riduzione dell'attrito, un'ulteriore ottimizzazione del circuito dell'olio tramite una "strategia SplitOiling", l'ottimizzazione della combustione e l'impiego di un CAMTRONIC con chiusura anticipata dell'immissione.

Ottimizzazione delle caratteristiche di attrito

Con l'obiettivo di ridurre ulteriormente le perdite causate dall'attrito dei componenti mobili all'interno del motore sono state implementate numerose misure riguardanti dettagli specifici. Ne fanno parte:

 Motore in linea con disassamento di 12 mm

 Soppressione della trasmissione a cinghia tramite un'elettrificazione coerente di tutti i gruppi secondari, grazie all'impiego dell'ISG

 Trasmissione a catena corta a basso attrito

 Alloggiamento dell'albero motore con alimentazione dell'olio per le bielle per rispettivamente due perni di biella da una scanalatura di alimentazione falciforme nel cuscinetto di banco

 Pistoni con segmenti ottimizzati

 Rivestimento dei cilindri tramite tecnologia NANOSLIDE® della più recente generazione

 Ottimizzazione del circuito dell'olio tramite un sistema a due circuiti regolato a pressione e una riduzione della portata d'olio

 Impiego di olio a bassa viscosità

Basamento e manovellismo

Il basamento è realizzato in alluminio pressofuso. La superficie di scorrimento del pistone viene trattata con il processo di metallizzazione ad arco elettrico brevettato da Mercedes­Benz.

La tecnologia NANOSLIDE® sviluppata in azienda riduce sensibilmente le perdite da attrito rispetto alle canne in ghisa grigia.

Con il processo di metallizzazione ad arco elettrico si nebulizza uno strato di ferro sul basamento pretrattato. La successiva lavorazione di precisione genera una superficie di scorrimento liscia come uno specchio, ottimizzata dal punto di vista delle caratteristiche di attrito e talmente sottile che è garantito un trasporto di calore ottimale verso la camicia di liquido di raffreddamento.

Albero motore e bielle sono realizzati in acciaio forgiato.

A causa della maggiore potenza specifica aumentano le sollecitazioni termiche e meccaniche a cui sono sottoposti i cieli dei pistoni. Per ridurre queste sollecitazioni e diminuire la temperatura dei cieli dei pistoni, i pistoni sono muniti di canali di raffreddamento. La temperatura dei cieli dei pistoni ottenuta tramite il raffreddamento dei pistoni favorisce una combustione stabile e abbassa le emissioni all'interno del motore. Il raffreddamento dei pistoni è integrato nella gestione termica del circuito dell'olio.

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Circuito dell'olio - "strategia SplitOiling"

Un obiettivo importante nella progettazione del circuito dell'olio è un'elevata performance nell'ambito della variazione di fase degli alberi a camme. Ciò serve in primo luogo alla minimizzazione delle emissioni e alla realizzazione di obiettivi ambiziosi in termini di dinamica di marcia.

Obiettivo è pertanto alimentare il variatore di fase idraulico con il necessario livello di pressione dell'olio, in modo tale che una variazione di fase sia possibile con la necessaria rapidità già a partire dal numero di giri al minimo.

Nel caso di un motore a 6 cilindri in linea ciò determina, a causa delle coppie del carico medie frenanti degli alberi a camme nella gamma di funzionamento principale, requisiti molto esigenti per il livello della pressione dell'olio.

Qui trova impiego per la prima volta la cosiddetta "strategia SplitOiling". Si tratta di un circuito dell'olio che mette a disposizione in modo permanente un'alta pressione fissa a regolazione idraulica per il variatore di fase ed una bassa pressione mappata per i restanti punti di lubrificazione, il tutto con una sola pompa dell'olio del tipo rotativo a palette con portata volumetrica variabile.

L'hardware del sistema di gestione per la bassa pressione è integrato ad ingombro ridotto nel modulo filtro olio. Qui tramite una valvola elettromagnetica viene attivato un pistone di pilotaggio che libera la necessaria sezione di diametro tra alta pressione e bassa pressione. Un sensore di pressione e temperatura nella galleria principale dell'olio chiude il comando ad anello chiuso.

Anche per quanto riguarda il software di regolazione, il nuovo sistema rappresenta una vera sfida. Il software è stato infatti adattato in misura sostanziale alla "strategia SplitOiling" e, aggiungendo delle ulteriori caratteristiche, esteso diventando parte della gestione termica intelligente. Rientra tra queste caratteristiche tra l'altro il raffreddamento dei pistoni in funzione del fabbisogno che viene realizzato senza canali aggiuntivi ed attuatori elettrici.

L'alimentazione degli utilizzatori adattata sul lato bassa pressione determina la minore portata d'olio possibile e contemporaneamente fa parte della gestione termica. Nella fase di riscaldamento del motore è così possibile ridurre sensibilmente le emissioni di particolato.

Grazie allo sviluppo rapido della pressione dell'olio all'avviamento del motore, grazie ad un livello di alta pressione disponibile già a partire dal numero di giri al minimo e grazie alla precoce disponibilità alla variazione di fase dei variatori di fase, si ottiene il contributo desiderato per quanto concerne agilità, emissioni e consumo.

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Testata cilindri e combustione

L'elevata potenza specifica pari a 106,7 kW/litro contestualmente alla struttura compatta (distanza tra i cilindri 90 mm, alesaggio con diametro di 83 mm) determina sollecitazioni termiche elevate all'interno della testata cilindri.

Per ottimizzare il bilancio termico trova impiego un intercooler integrato, il quale, nonostante l'elevato grado di sovralimentazione, realizza un ottimo raffreddamento dell'aria compressa. L'intercooler convince inoltre grazie ad un'ottima omogeneità di distribuzione con al massimo 5 K di differenza tra i singoli cilindri.

Anche il montaggio di valvole di scarico speciali ha contribuito a ridurre le sollecitazioni termiche. Per la prima volta vengono impiegate valvole di scarico a piattello cavo riempite di sodio, le quali si contraddistinguono per una dissipazione del calore notevolmente migliorata rispetto alle precedenti valvole cave con riempimento di sodio nello stelo. Valvole di scarico più piccole e una candela di accensione con elevata conducibilità termica e diametro più piccolo (filettatura M10) hanno inoltre incrementato il raffreddamento in testa riducendo la tendenza a battere in testa.

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Organi della distribuzione e CAMTRONIC

Per realizzare una fasatura della distribuzione a basso consumo, il settore di regolazione dell'albero a camme di aspirazione è stato ingrandito a 70° angolo albero motore (KW).

Nell'M 256 trova inoltre impiego il CAMTRONIC di Mercedes­Benz - una distribuzione variabile del motore che rende possibile una commutazione della corsa a due stadi sul lato di immissione.

La combinazione tra CAMTRONIC e variatore di fase variabile con grande settore di regolazione consente di ottenere una riduzione sensibile delle perdite originate nel ricambio della carica nel settore di carico basso, sia con la corsa grande della valvola, tramite una strategia dei tempi di fasatura di tipo Atkinson, sia con la corsa piccola della valvola.

Il funzionamento con la corsa piccola delle valvole richiede l'implementazione di misure ad effetto stabilizzante sulla combustione. Per tener conto delle condizioni di infiammabilità più difficili a causa del movimento della carica notevolmente ridotto e delle temperature più basse della miscela al momento dell'accensione, il carburante viene immesso nella camera di combustione con più iniezioni parziali e favorendo all'occorrenza l'infiammazione tramite l'accensione a scintilla multipla.

Per l'ulteriore stabilizzazione della combustione tramite un movimento aumentato della carica, la camma è stata inoltre realizzata con un profilo asimmetrico. La turbolenza che ne deriva si sovrappone alla miscela rimasta di aria e carburante in movimento assicurando un funzionamento più stabile del motore con carichi minimi.

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Svolgimento della funzione commutazione corsa valvola CAMTRONIC

Con la funzione di commutazione corsa valvola CAMTRONIC, sull'albero a camme di aspirazione avviene una commutazione a fasatura variabile tra una corsa grande e una piccola della camma delle valvole di immissione.

Grandezze in ingresso determinanti sono regime, carico e temperatura del motore. Nel settore di carico parziale le valvole d'immissione sono attivate con la corsa della camma piccola. Ciò significa che le valvole non si aprono tanto e si chiudono prima. La durata di apertura breve in combinazione con una valvola a farfalla più aperta determina un'eliminazione dello strozzamento nel settore di carico parziale, mentre la corsa minore della valvola riduce la potenza assorbita dall'attrito. Entrambe le condizioni permettono un risparmio di carburante. La commutazione dipende dal carico richiesto dal conducente.

La commutazione avviene per mezzo dei componenti seguenti:

 Attuatore CAMTRONIC immissione cilindri 1 e 2

 Attuatore CAMTRONIC immissione cilindri 3 e 4

 Attuatore CAMTRONIC immissione cilindri 5 e 6

Gli attuatori vengono attivati dalla centralina di comando ME con un segnale modulato in ampiezza degli impulsi.

L'albero a camme di aspirazione è composto dai componenti seguenti: sull'albero portante sono montati 6 elementi camma realizzati tramite truciolatura. Ogni camma aziona le valvole di immissione di un cilindro. Gli attuatori CAMTRONIC azionano ciascuno 2 elementi camma contemporaneamente.

Le camme stesse dispongono per ciascuna valvola di due curve di corsa sotto forma di una camma doppia. Se è attivata la curva della corsa più ripida, aumenta la corsa della valvola e le valvole rimangono aperte più a lungo. Se si attiva la curva più piana, la corsa della valvola è più breve e le valvole si chiudono prima.

Se aumenta il numero di giri del motore o il carico richiesto, le camme sull'albero a camme di aspirazione vengono commutate alla corsa della camma maggiore.

Durante questa operazione viene alimentata con corrente elettrica una bobina nel corrispondente attuatore e una punteria si porta in una corrispondente pista sulla camma. Per effetto della rotazione dell'albero a camme e della geometria della pista, l'albero a camme viene spostato in direzione assiale e la camma più piccola agisce sulle valvole di aspirazione. Successivamente una pendenza sulla pista determina il ritorno della punteria nella posizione originaria.

Per riportare l'albero a camme alla corsa piccola, una seconda punteria si porta in una pista adiacente e il riposizionamento avviene in modo analogo.

La determinazione della posizione della punteria avviene tramite un sensore di Hall integrato nell'attuatore.

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Alternatore motorino d'avviamento integrato

Con l'M 256 Mercedes­Benz lancia per la prima volta una rete di bordo a 48 V. La funzione di accumulatore di energia viene svolta da una batteria agli ioni di litio a 48 V con un contenuto di energia di 1 kWh scarso. Si è riusciti a realizzare l'integrazione molto compatta della batteria, combinandola inoltre con un impianto di raffreddamento e di riscaldamento comandato in funzione del fabbisogno.

L'alternatore-starter integrato viene avvitato saldamente con l'albero motore nella cosiddetta "configurazione P1" ed è disposto tra il motore e il cambio automatico 9G-TRONIC. L'elettronica di potenza si trova nello spazio liberatosi del motorino di avviamento a pignone non più necessario.

La funzione dell'alternatore-starter integrato è lo scambio di energia tra l'albero di trasmissione e la rete di bordo a 48 V. A tale scopo questo componente viene fatto funzionare in maniera differente.

Nel funzionamento da motore esso è in grado sia di avviare il motore a combustione interna (agendo quindi come motorino di avviamento) sia di accelerare l'albero di trasmissione in rotazione fornendo una coppia del motore.

Nella modalità generatore esso è in grado di generare energia elettrica (agendo appunto come generatore) e provvede così all'alimentazione della rete di bordo a 48 V nonché alla carica della batteria della rete di bordo a 48 V (G1/3).

A causa della struttura costruttiva integrata, la coppia viene trasmessa tra l'alternatore-starter integrato e l'albero motore senza ulteriori elementi di trasmissione interposti.

La centralina di comando alternatore-starter stabilisce il collegamento elettrico tra il sistema a corrente trifase dell'alternatore-starter integrato e il sistema a corrente continua della rete di bordo a 48 V.

Nell'alternatore-starter integrato sono disposti un avvolgimento in corrente trifase con eccitazione permanente, un resolver per il rilevamento della posizione angolare e due sensori di temperatura.

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Sovralimentazione

L'obiettivo perseguito nell'ambito della strategia di sovralimentazione di nuovo sviluppo è ottenere il migliore comportamento di risposta contestualmente ad elevate prestazioni del motore. La situazione dello spazio disponibile resa piuttosto difficile a causa dei componenti di depurazione dei gas di scarico disposti nel vano motore, insieme alla volontà di ottenere un elevato grado di intercambiabilità dei componenti della famiglia di motori, sono stati decisivi nell'ambito della decisione a favore di una strategia a turbocompressore singolo.

Per assicurare nel motore da 320 kW potenziato un impressionante tempo di risposta nella gamma di regime inferiore, nonostante le dimensioni ovviamente più grandi del turbocompressore a gas di scarico, si ricorre qui all'impiego di un compressore supplementare elettrico integrato nella rete di bordo a 48 V.

Il turbocompressore a gas di scarico utilizzato nell'M 256 è di tipo "twin scroll" con collettore di scarico dotato di isolamento a camicia d'aria e separazione dei condotti tra i cilindri da 1 a 3 e da 4 a 6. L'elevato grado di integrazione verticale nella produzione consente di impiegare per la scatola della girante della turbina un acciaio a basso tenore di nichel particolarmente pregiato, in combinazione con uno speciale procedimento di fusione a bassa pressione.

Particolare importanza è stata attribuita al convogliamento dei gas con caratteristiche di contropressione ottimizzate, alla configurazione del punto di giunzione tra scatola della girante della turbina e collettore ed alla tenuta degli accoppiamenti a scorrimento tra loro. Grazie a questa configurazione sono state notevolmente minimizzate le perdite al ricambio della carica e si ottiene un ottimo comportamento di risposta del turbocompressore a gas di scarico già con minime portate in massa del gas di scarico.

Un ulteriore vantaggio risulta dai tassi di perdita interna ridotti in combinazione con il concetto che prevede l'isolamento a camera d'aria del collettore. Si ottiene in questo modo una temperatura superficiale sensibilmente ridotta del collettore di scarico e con ciò una distensione della situazione termica sul "lato caldo" del motore, sopprattutto in condizioni di guida estremamente dinamiche e nelle fasi di post-riscaldamento.

Al fine di un rapido raggiungimento della temperatura necessaria per la depurazione dei gas di scarico nel catalizzatore sono stati ottimizzati, ricorrendo a metodi simulativi, il wastegate a regolazione elettrica e il relativo deflusso, in modo da ottenere una distribuzione quanto più uniforme possibile.

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Sovralimentazione - Svolgimento della funzione

Lo svolgimento della funzione è suddiviso nelle seguenti funzioni parziali:

 Svolgimento della funzione regolazione della pressione di sovralimentazione

 Svolgimento della funzione aria di ricircolo in fase di rilascio

 Svolgimento della funzione sovralimentazione elettrica supplementare

Svolgimento della funzione regolazione della pressione di sovralimentazione

La regolazione della pressione di sovralimentazione avviene mediante l'attuatore della farfalla di regolazione della pressione di sovralimentazione (M16/7). L'attuatore viene attivato in funzione del diagramma caratteristico e del carico dalla centralina di comando ME per la regolazione della pressione di sovralimentazione. A tal fine la centralina di comando ME valuta i segnali dei seguenti sensori e le seguenti funzioni della gestione del motore:

 Sensore di pressione e di temperatura aria di sovralimentazione (B4/32), pressione di sovralimentazione e temperatura dell'aria di sovralimentazione

 Sensore di pressione e di temperatura a monte della valvola a farfalla (B28/26), pressione di sovralimentazione e temperatura dell'aria di sovralimentazione

 Sensore di pressione e di temperatura a valle del turbocompressore a gas di scarico (B28/17), pressione di sovralimentazione e temperatura dell'aria di sovralimentazione

 Sensore di pressione a valle del filtro aria (B28/11), pressione di aspirazione

 Sensore del pedale dell'acceleratore (B37), carico richiesto dal conducente

 Sensore di Hall albero motore (B70), regime del motore

 Regolazione del battito in testa, protezione da sovraccarico del cambio, protezione contro il surriscaldamento

Nell'esercizio a pieno carico viene sviluppata la pressione di sovralimentazione massima.

Per ridurre la pressione di sovralimentazione il flusso dei gas di scarico per l'azionamento della girante turbina viene deviato attraverso un bypass tramite l'apertura della valvola di regolazione della pressione di sovralimentazione.

L'attuatore farfalla di regolazione della pressione di sovralimentazione aziona la valvola a farfalla tramite una tiranteria che chiude il bypass. Una parte del flusso dei gas di scarico viene convogliata dal bypass alla girante turbina, regolando la pressione di sovralimentazione e limitando il numero di giri della turbina. In tal modo la pressione di sovralimentazione può essere adattata al carico momentaneamente richiesto del motore.

Per sorvegliare le condizioni attuali di pressione e temperatura nel tratto dell'aria di sovralimentazione che va dal turbocompressore a gas di scarico al ripartitore dell'aria di sovralimentazione, la centralina di comando ME valuta i segnali dei sensori di pressione e temperatura e adatta la pressione di sovralimentazione ai requisiti del motore.

Svolgimento della funzione aria di ricircolo in fase di rilascio

Dopo l'inizio della fase di rilascio il turbocompressore a gas di scarico continua a ruotare per effetto dell'inerzia della massa dell'albero, della girante del compressore e quella della turbina. In caso di rapida chiusura della valvola a farfalla un'onda di pressione di sovralimentazione torna verso la girante del compressore. Questa onda determinerebbe in corrispondenza della girante del compressore una situazione di ridotta alimentazione e forte pressione con conseguente azione pompante del compressore (breve rumore e sollecitazione meccanica). L'apertura della valvola di commutazione aria di ricircolo in fase di rilascio impedisce ciò riducendo rapidamente la pressione tramite un canale di bypass nel lato aspirazione del turbocompressore a gas di scarico.

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Quando il motore è sotto carico, il bypass viene tenuto chiuso da una membrana alimentata con la pressione di sovralimentazione.

Quando il motore è spento, la membrana viene spinta nella sede di tenuta mediante una molla integrata nella valvola di commutazione aria di ricircolo in fase di rilascio. Se la centralina di comando ME tramite i potenziometri dei valori effettivi (M16/6r1, M16/6r2) riconosce la chiusura della valvola a farfalla e quindi la fase di rilascio, viene attivata la valvola di commutazione ricircolo dell'aria in fase di rilascio. In questo caso la membrana viene caricata in antagonismo alla forza elastica e alla pressione di sovralimentazione aprendo il bypass collegato al lato aspirazione. La pressione di sovralimentazione in eccesso viene così eliminata.

Se il motore passa dalla fase di rilascio alla fase di carico, la valvola di commutazione non viene più attivata. La molla spinge la membrana in direzione della sede di tenuta. Qui la membrana viene trattenuta nella sede di tenuta dalla pressione di sovralimentazione chiudendo così nuovamente il bypass.

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Svolgimento della funzione sovralimentazione elettrica supplementare

La pressione di sovralimentazione dipende direttamente dal numero di giri del turbocompressore a gas di scarico, azionato dal flusso dei gas di scarico. Di conseguenza la pressione di sovralimentazione producibile dal turbocompressore a gas di scarico è piuttosto bassa nella gamma di regime inferiore e aumenta solo all'aumento del numero di giri del motore. In caso di richiesta repentina di maggiore potenza da parte del conducente è necessario un determinato tempo prima di raggiungere la pressione di sovralimentazione massima, cosicché è a disposizione l'intera prestazione del motore. Questo comportamento nei motori sovralimentati viene chiamato "turbo lag".

Per contrastare il turbo lag e avere a disposizione una pressione di sovralimentazione costantemente alta sull'intero spettro di regimi, nella gamma di regime inferiore una parte della pressione di sovralimentazione viene generata attraverso un compressore elettrico supplementare (M60/1). La pressione di sovralimentazione messa a disposizione in questa maniera può arrivare ad un massimo di 450 mbar.

In base al carico richiesto, allo stato di esercizio del motore e alle condizioni ambientali, la gestione del motore calcola la pressione di sovralimentazione nominale per ogni regime del motore. Poiché il turbocompressore a gas di scarico nella gamma di regime inferiore non è in grado di generare la pressione di sovralimentazione nominale, la differenza di pressione tra la pressione di sovralimentazione effettiva e la pressione di sovralimentazione nominale viene compensata tramite l'azionamento del compressore supplementare elettrico. In questo caso la gestione del motore calcola il numero di giri necessario al compressore supplementare per raggiungere la pressione di sovralimentazione necessaria.

Il compressore supplementare viene attivato dalla centralina di comando ME in uno spettro di regimi fino a 3000/min attraverso un bus CAN interno.

Il compressore supplementare elettrico impiegato, il quale viene raffreddato dal liquido di raffreddamento e ha una potenza di oltre 5 kW, garantisce uno sviluppo della pressione di sovralimentazione ancora più spontaneo. Esso viene posizionato sul lato freddo del motore, poco a monte dell'ingresso nell'intercooler e raggiunge entro 300 ms un numero di giri fino a 70.000/min ed un rapporto di pressione pari ad al massimo 1,45.

Durante l'azionamento del compressore supplementare, per sorvegliare la pressione di sovralimentazione vengono rilevati i segnali del sensore di pressione e temperatura a valle della valvola a farfalla. Se il turbocompressore a gas di scarico gira da solo, la misurazione della pressione avviene tramite il sensore della pressione e della temperatura a valle del turbocompressore a gas di scarico.

Il compressore supplementare elettrico è disposto sul lato sinistro del motore dietro l'intercooler tra il turbocompressore a gas di scarico e la valvola a farfalla.

Eventuali anomalie che si verificano vengono inviate alla centralina di comando ME dove vengono registrate come guasti. Tramite XENTRY Diagnostics è possibile immettere manualmente un numero di giri nominale predefinito.

Depurazione dei gas di scarico

Trattandosi di un membro della nuova famiglia di motori, anche per l'M 256 è stato perseguito il progetto identico di una disposizione in prossimità del motore del volume di catalizzatore necessario, per permettere così il riscaldamento quanto più rapido dopo l'avviamento a freddo. L'M 256 è inoltre dotato di un moderno filtro antiparticolato per motori a benzina (OPF).

Il rivestimento catalitico utilizzato è frutto di un nuovo progetto e presenta anch'esso delle caratteristiche di contropressione ottimizzate. La regolazione lambda si svolge tramite una sonda lambda lineare a monte del catalizzatore ed una sonda binaria tra i due catalizzatori.

L'intera scatola dei catalizzatori è completamente isolata e dispone di una struttura modulare in modo tale che con i corrispondenti ampliamenti vengano soddisfatte le normative sulle emissioni in tutto il mondo. Il filtro antiparticolato per motori a benzina (OPF) posizionato nel sottoscocca nella prima fase di ampliamento offre oggi una possibilità effettiva di ridurre sensibilmente la quantità di particolato. Il principio di funzionamento della tecnologia OPF si basa sulla strategia del filtro antiparticolato per motori diesel. Oltre ad un grado di separazione di particolato sufficientemente alto, una caratteristica decisiva per l'applicazione nel veicolo è rappresentata da un aumento quanto più contenuto della contropressione allo scarico tramite l'OPF.

Il volume stesso dell'OPF è stato scelto in modo che da una parte sia garantita un'efficienza di filtraggio ottimale e dall'altra parte sia disponibile un volume sufficiente per la deposizione della cenere di olio nell'OPF man mano che il chilometraggio aumenta. Tutto considerato, la strategia della struttura modulare offre un sistema di depurazione dei gas di scarico ad alto rendimento ed ottimizzato dal punto di vista della contropressione, il quale è all'altezza delle emissioni anche in condizioni di marcia reali (emissioni dell'elevata densità di potenza) del nuovo M 256.

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Impianto di scarico

Le funzioni principali dell'impianto di scarico sono:

 Depurazione dei gas di combustione

 Espulsione dei gas di scarico della combustione dal veicolo

 Smorzamento degli urti di pressione che si generano durante la combustione esplosiva nelle camere di combustione.

 Riduzione delle emissioni acustiche

La configurazione dell'impianto di scarico si ripercuote in misura notevole sulla coppia disponibile nella gamma di regime utilizzabile del motore.

L'impianto di scarico è passivamente coinvolto nel ricambio della carica, in quanto la forma dell'impianto influisce sulle oscillazioni dei gas di scarico che si verificano al suo interno. Queste oscillazioni favoriscono la fuoriuscita dei gas di combustione dalla camera di combustione a valvola di scarico aperta.

Con angoli di fasatura variabili ed un impianto di scarico con comando a farfalle si ottiene in questo modo il migliore risultato.

Ai fini dell'ottimizzazione acustica dell'impianto di scarico, i servomotori farfalla dei gas di scarico azionano le farfalle dei gas di scarico nel rispettivo tubo di scappamento.

I servomotori farfalla dei gas di scarico vengono attivati dalla centralina di comando catena cinematica (N127) sulla base di una mappatura.

Le farfalle dei gas di scarico possono essere completamente chiuse o aperte oppure sono regolate su una posizione intermedia memorizzata nella mappatura.

I servomotori farfalla dei gas di scarico sono diagnosticabili e, in caso di mancata apertura delle farfalle dei gas di scarico, inviano un corrispondente segnale di risposta alla centralina di comando catena cinematica, la quale provvede quindi a ridurre la potenza del motore.

 A seconda del programma di marcia impostato sono memorizzate mappature diverse per il comportamento di apertura delle farfalle dei gas di scarico nella centralina di comando.

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Pompa elettrica del liquido di raffreddamento

La pompa del liquido di raffreddamento elettrica è disposta davanti a destra sul motore, al di sotto dell'impianto di scarico.

La pompa del liquido di raffreddamento elettrica provvede a mantenere in circolazione il liquido di raffreddamento nel circuito ad alta temperatura del motore in funzione del fabbisogno.

La pompa del liquido di raffreddamento elettrica viene attivata dalla centralina di comando ME (N3/10) tramite un segnale LIN. Ha così luogo la relativa regolazione in base alla valutazione dei seguenti segnali:

 Temperatura del liquido di raffreddamento

 Richiesta riscaldamento

 Regime di rotazione motore

 Coppia del motore

In presenza di una temperatura del liquido di raffreddamento inferiore ai 75 °C, la pompa del liquido di raffreddamento elettrica è disattivata, tranne nel caso in cui la centralina di comando climatizzazione (N22/1) richiede una portata della pompa del liquido di raffreddamento elettrica.

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Circuiti a bassa temperatura 1 e 2

Circuito a bassa temperatura - Descrizione dei componenti:

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Compressore elettrico del fluido refrigerante

Il compressore elettrico del fluido refrigerante si trova a sinistra sul motore.

Il compressore del fluido refrigerante elettrico assicura l'aspirazione e la compressione del fluido refrigerante. Il compressore elettrico del fluido refrigerante viene regolato dal numero di giri in modo continuo da 700 a 9000/min in funzione della temperatura dell'evaporatore.

Il compressore elettrico del fluido refrigerante viene disinserito in base alla temperatura esterna e alla temperatura della batteria ad alto voltaggio nonché in caso di incidente. Se la temperatura esterna è < 2 °C, il compressore elettrico del fluido refrigerante viene sempre disinserito.

La centralina di comando climatizzazione (N22/1) attiva il compressore elettrico del fluido refrigerante tramite il LIN 2 di controllo del climatizzatore (LIN B8-2).

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Carrozzeria

La centralina di comando del compressore del fluido refrigerante elettrico regola il n. di giri del motore elettrico e la quantità di fluido refrigerante.

Il motorino elettrico attiva il compressore a spirale.

Questo è composto da due spirali innestate una dentro l'altra, delle quali una è collegata in modo fisso alla scatola e la seconda si muove in cerchio nella prima.

Le spirali creano quindi entro le spire diverse camere che diventano sempre più piccole. Il fluido refrigerante così compresso finisce in queste camere fino al centro, dove fuoriesce compresso.

Manutenzione

L'attuale strategia di manutenzione Mercedes-Benz trova applicazione anche per l'M 256, sono tuttavia possibili scostamenti specifici per Paese:

 Europa: intervalli di manutenzione fissi con l'intervallo "ogni 25.000 km/12 mesi".

 Cina: intervalli di manutenzione fissi con l'intervallo "ogni 10.000 km/12 mesi".

 USA: intervalli di manutenzione fissi con l'intervallo "ogni 10.000 mi/12 mesi".

 Manutenzione A e B sempre in alternanza

I lavori supplementari vengono eseguiti con questi intervalli (esempio Europa):

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

 Sostituire le candele di accensione: ogni 75.000 km/3 anni

 Sostituire il filtro del carburante, motori a ciclo Otto: 200.000 km/10 anni

Scarico dell'olio motore

Il motore M 256 non dispone più di tubo di aspirazione dell'olio e quindi neanche di astina di controllo del livello dell'olio.

Lo scarico dell'olio motore avviene tramite una vite di scarico sulla coppa dell'olio. Il controllo del livello dell'olio motore avviene tramite un sensore nella coppa dell'olio e l'indicazione nella strumentazione. Questa indicazione viene richiamata tramite i tasti sul volante.

Procedimento per la misurazione del livello dell'olio motore/il cambio dell'olio motore, vedi il documento WIS AP18.00-P-1812MKI (a titolo esemplificativo per l'OM 654 nel tipo 213).

Oli motore

A causa dell'impiego del filtro antiparticolato per motori a benzina (OPF), con questo motore va utilizzato olio motore a basso contenuto di ceneri per il cambio dell'olio motore, analogamente a come avviene per i motori con filtro antiparticolato per motori diesel (DPF). Per il servizio assistenza sono approvati i seguenti oli motore secondo le specifiche Mercedes-Benz per i materiali di consumo:

 229.51

 229.52

 229.61

 229.71

Dati tecnici:

P01.00-3720-76

P01.00-3721-76