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OM 656 - a nova geração de motores de 6 cilindros em linha
O novo motor de seis cilindros em linha OM 656 será introduzido para a reestilização 2017 com duas variantes de potência, o 350 d com 210 kW e o 400 d com 250 kW na série 222. Com isso, ele substitui o V6motor diesel OM 642.
A nova geração de motores é caracterizada pelos seguintes componentes e sistemas:
Uma bomba de óleo integrada no bloco do motor
Acionamento por engrenagens em combinação com uma corrente da distribuição do lado do volante para o acionamento da bomba de alta pressão de óleo e ambas as árvores de comando de válvulas
Gerenciamento otimizado de calor
Recirculação dos gases de escape (AGR) de dois estágios com pré-radiador resfriado pelo líquido de arrefecimento e radiador de recirculação dos gases de escape com bypass comutável
Cabeçote com manta de líquido de arrefecimento de 2 peças
Sistema de incandescência rápida com estágio final de incandescência
Pré-injeção e injeção posterior comandada por queda de carga
Injetores de combustível com válvulas Piezo
Turboalimentador de 2 estágios com atuador de pressão de sobrealimentação eletrônico
Sistema de depuração dos gases de escape, combinado, próximo ao motor
CAMTRONIC na válvulas do escape
Vista de cima do motor |
B4/6 | Sensor de alta pressão do combustível |
B19/11 | Sensor de temperatura antes do turboalimentador por gases de escape |
B157/2 | Sensor de temperatura da recirculação dos gases de escape, baixa pressão |
N3/9 | Módulo de comando CDI |
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Vista de cima do motor |
B6/1 | Sensor Hall da árvore de comando de válvulas |
R39/1 | Elemento de aquecimento da tubulação de respiro |
Y27/7 | Atuador da recirculação dos gases de escape de baixa pressão |
Y27/8 | Atuador da recirculação dos gases de escape de alta pressão |
Y49/22 | Atuador CAMTRONIC de escape dos cilindros 1 e 2 |
Y49/23 | Atuador CAMTRONIC de escape dos cilindros 3 e 4 |
Y49/24 | Atuador CAMTRONIC de escape dos cilindros 5 e 6 |
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Vista do motor pelo lado esquerdo |
B4/6 | Sensor de alta pressão do combustível |
B4/7 | Sensor da pressão do combustível |
B5/4 | Sensor da pressão de sobrealimentação do turboalimentador de baixa pressão |
B50 | Sensor de temperatura do combustível |
M55 | Servomotor de desligamento do canal de admissão |
Y31/5 | Conversor de pressão da regulagem da pressão de sobrealimentação |
Y31/6 | Conversor de pressão do Wastegate |
Y74 | Válvula reguladora de pressão |
Y130 | Válvula da bomba de óleo para motor |
Y131 | Válvula de bloqueio dos injetores de óleo |
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Vista do motor do lado traseiro esquerdo |
B1 | Sensor da temperatura do óleo do motor |
B5/4 | Sensor da pressão de sobrealimentação do turboalimentador de baixa pressão |
B42 | Sensor de pressão do óleo para motor |
R9/1 | Vela incandescente do cilindro 1 |
R9/2 | Vela incandescente do cilindro 2 |
R9/3 | Vela incandescente do cilindro 3 |
R9/4 | Vela incandescente do cilindro 4 |
R9/5 | Vela incandescente do cilindro 5 |
R9/6 | Vela incandescente do cilindro 6 |
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Vista do motor, dianteira |
B2/5 | Massa de ar por película quente |
B5/1 | Sensor da pressão de sobrealimentação |
B17/8 | Sensor de temperatura do ar de sobrealimentação |
B40/6 | Sensor do nível de abastecimento de óleo para motor |
B60 | Sensor de pressão dos gases de escape |
N37/12 | Módulo de comando do sensor de NOx antes do catalisador de oxidação de diesel |
Y85 | Válvula de inversão do bypass do radiador de recirculação dos gases de escape |
Y133 | Válvula de inversão da bomba do líquido de arrefecimento |
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Visão do motor da direita |
B11/4 | Sensor da temperatura do líquido de arrefecimento |
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Vista do motor pelo lado esquerdo |
1 | Radiador do ar de sobrealimentação |
B17/8 | Sensor de temperatura do ar de sobrealimentação |
M16/6 | Posicionador da válvula borboleta |
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Vista do motor do lado traseiro |
B28/18 | Sensor de pressão diferencial da recirculação dos gases de escape, baixa pressão |
B70 | Sensor Hall da árvore de manivelas |
N14/2 | Estágio final de incandescência |
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Vista do motor de baixo |
B40/6 | Sensor do nível de abastecimento de óleo para motor |
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Vista do sistema de alta pressão do combustível |
1 | Bomba de combustível de alta pressão |
B4/6 | Sensor de alta pressão do combustível |
Y74 | Válvula reguladora de pressão |
Y76/1 | Injetor de combustível do cilindro 1 |
Y76/2 | Injetor de combustível do cilindro 2 |
Y76/3 | Injetor de combustível do cilindro 3 |
Y76/4 | Injetor de combustível do cilindro 4 |
Y76/5 | Injetor de combustível do cilindro 5 |
Y76/6 | Injetor de combustível cilindro 6 |
Y94 | Válvula reguladora do débito |
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Vistas secionais do sistema de escape |
1 | Placas do evaporador |
2 | Filtro de partículas de diesel/catalisador SCR |
3 | Catalisador de oxidação de diesel |
B19/7 | Sensor de temperatura antes do catalisador |
B19/9 | Sensor de temperatura do filtro de partículas de diesel |
N37/12 | Módulo de comando do sensor de NOx antes do catalisador de oxidação de diesel |
N37/12b1 | Sensor de NOx do catalisador de oxidação de diesel |
Y129 | Válvula dosadora do ARLA 32 |
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Vista dos chicotes elétricos do motor |
A | Chicote elétrico do bloco do motor |
B | Chicotes elétricos do cabeçote e do sistema de admissão de ar |
C | Chicote elétrico do sistema de escape |
D | Chicote elétrico da injeção |
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Vista do sistema de vácuo |
M16/7 | Atuador da portinhola de regulagem da pressão de sobrealimentação |
Y27/7 | Atuador da recirculação dos gases de escape de baixa pressão |
Y27/8 | Atuador da recirculação dos gases de escape de alta pressão |
Y31/5 | Conversor de pressão da regulagem da pressão de sobrealimentação |
Y31/6 | Conversor de pressão do Wastegate |
Y85 | Válvula de inversão do bypass do radiador de recirculação dos gases de escape |
Y133 | Válvula de inversão da bomba do líquido de arrefecimento |
A | Tubulações de vácuo |
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Vista do turboalimentador |
M16/7 | Atuador da portinhola de regulagem da pressão de sobrealimentação |
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Mecânica do motor
A mecânica no motor OM 656 é concebida para eficiência máxima, características termodinâmicas favoráveis e perdas mínimas por atrito em sua arquitetura básica. Estas diferentes exigências são alcanças através das seguintes medidas:
NANOSLIDE® Revestimento das paredes dos cilindros
Utilização de êmbolos de aço
Trem de força cruzado (ou seja, os furos dos cilindros são em relação ao eixo da árvore de manivelas deslocados para o lado frio)
Acionamento otimizado do comando
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Circuito do líquido de arrefecimento, representado esquematicamente |
1 | Reservatório de expansão do líquido de arrefecimento | 9 | Radiador de recirculação dos gases de escape de baixa pressão | M13/5 | Bomba de circulação do líquido de arrefecimento | ||
2 | Radiador do motor | 10 | Trocador de calor do óleo para caixa de mudanças | M43/6 | Bomba de circulação 1 do circuito de baixa temperatura | ||
3 | Radiador de baixa temperatura | 11 | Trocador de calor do aquecedor de ar | Y73/1 | Válvula de inversão do circuito de baixa temperatura | ||
4 | Radiador de recirculação dos gases de escape de alta pressão | 12 | Bomba do líquido de arrefecimento | Y129 | Válvula dosadora do ARLA 32 | ||
5 | Trocador de calor do óleo do motor | 13 | Radiador do ar de sobrealimentação | A | Líquido de arrefecimento frio | ||
6 | Termostato do líquido de arrefecimento | 14 | Reservatório de água do lavador | B | Líquido de arrefecimento quente | ||
7 | Turboalimentador | B10/13 | Sensor de temperatura do circuito de baixa temperatura | C | Circuito de baixa temperatura | ||
8 | Bloco do motor | B11/4 | Sensor da temperatura do líquido de arrefecimento | D | Respiro do circuito do líquido de arrefecimento |
Gerenciamento de calor
O motor OM 656 possui um gerenciamento otimizado de calor, o que aumenta de maneira significativa a eficiência termodinâmica do motor. Este aumento se realiza, entre outros, através de uma bomba elétrica auxiliar, que é ativada independentemente do circuito de alta temperatura e, desta forma, é capaz de garantir o arrefecimento dos componentes conforme o necessário. Além disto, é usado um termostato de corrediça anular. Este termostato de corrediça anular é concebido para pequenas seções transversais de vazão pobres em perda de pressão e alcança uma vazão de 290 l/min.
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Posições do termostato de corrediça anular |
A | Posição da válvula borboleta totalmente fechada | B | Posição de funcionamento misto | C | Posição da operação de refrigeração |
Emissões
O OM 656 é concebido para atender as legislações futuras sobre emissões RDE (Real Driving Emissions). Todos os componentes relevantes para a diminuição de emissões (catalisador de oxidação de diesel, filtro de partículas de diesel, sistema ARLA 32) estão instalados diretamente no motor. Em função da disposição próxima ao motor, o pós-tratamento dos gases de escape apresenta uma perda reduzida de calor e condições de serviço favoráveis. Isto é reforçado pela árvore de comando do escape CAMTRONIC comutável. Ela ajuda no aquecimento neutro em termos de consumo do sistema de escape. O OM 656 possui uma recirculação múltipla dos gases de escape (AGR), que combina a recirculação dos gases de escape de alta e de baixa pressão resfriados. Assim, a emissão bruta do motor pode ser ainda mais reduzida em todo o mapa de desempenho em condição favorável para o consumo do centro de gravidade da combustão.
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Recirculação dos gases de escape representada esquematicamente |
1 | Radiador de recirculação dos gases de escape de alta pressão | 9 | Radiador do ar de sobrealimentação | A | Ar de admissão | ||
2 | Catalisador de oxidação de diesel | B2/5 | Massa de ar por película quente | B | Ar de sobrealimentação (não arrefecido) | ||
3 | Filtro de partículas de diesel/catalisador SCR | M16/6 | Posicionador da válvula borboleta | C | Recirculação dos gases de escape de baixa pressão | ||
4 | OM 656 | M16/7 | Atuador da portinhola de regulagem da pressão de sobrealimentação | D | Recirculação dos gases de escape de alta pressão | ||
5 | Distribuidor do ar de sobrealimentação | M16/57 | Atuador dos gases de escape | E | Ar de sobrealimentação (arrefecido) | ||
6 | Turboalimentador | M55 | Servomotor de desligamento do canal de admissão | F | Gases de escape | ||
7 | Coletor do escape | Y27/7 | Atuador da recirculação dos gases de escape de baixa pressão | ||||
8 | Radiador de recirculação dos gases de escape de baixa pressão | Y27/8 | Atuador da recirculação dos gases de escape de alta pressão |
Recirculação dos gases de escape
Para reduzir as emissões brutas do motor, uma recirculação múltipla dos gases de escape é utilizada no OM 656. Esta é constituída por trajetos de retorno dos gases de escape de alta e de baixa pressão. A recirculação dos gases de escape está ativa desde a marcha lenta até a faixa superior da carga parcial. Os gases de escape retornados são resfriados e, em seguida, novamente encaminhados para o ar de sobrealimentação (resfriados). Efeitos resultantes do retorno:
Redução da concentração de oxigênio (O2) na câmara de combustão
Redução da temperatura de combustão pela diminuição da velocidade de combustão
Redução da temperatura de combustão pela maior capacidade térmica dos gases de escape retornados em comparação com o ar de admissão
Capacidade térmica
A capacidade térmica é uma propriedade dos tecidos e indica quanto calor um tecido pode armazenar por mudança de temperatura.
Vista parcial da árvore de comando de válvulas com CAMTRONIC |
Y49/22 | Atuador CAMTRONIC de escape dos cilindros 1 e 2 |
Y49/23 | Atuador CAMTRONIC de escape dos cilindros 3 e 4 |
Y49/24 | Atuador CAMTRONIC de escape dos cilindros 5 e 6 |
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Camtronic
Para alcançar a eficácia rápida desejada da depuração dos gases de escape, pela primeira vez é utilizada a árvore de comando do escape CAMTRONIC comutável em motores diesel.
Em carga baixa do motor, o módulo de comando CDI ativa o atuador CAMTRONIC de escape dos cilindros 1 e 2, o atuador CAMTRONIC de escape dos cilindros 3 e 4 e o atuador CAMTRONIC de escape dos cilindros 5 e 6. Por meio desta ativação é deflagrado um segundo curso da árvore de comando do escape. Este segundo curso provoca um refluxo dos gases de escape quentes na câmara de combustão. Estes gases de escape não arrefecidos elevam a temperatura na câmara de combustão, o que, por outro lado, resulta em uma eficácia antecipada da depuração dos gases de escape.
Sobrealimentação representada esquematicamente |
1 | Radiador do ar de sobrealimentação |
2 | Coletor de admissão |
M16/7 | Atuador da portinhola de regulagem da pressão de sobrealimentação |
A | Gases de escape |
B | Ar fresco |
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Sobrealimentação de 2 estágios
Dependendo do estado de carga do motor, a pressão de sobrealimentação necessária é gerada pelo turboalimentador de alta e de baixa pressão ou somente pelo turboalimentador de baixa pressão. Na sobrealimentação pelos turbo alimentadores de alta e de baixa pressão, dependendo da pressão de sobrealimentação necessária, uma parte maior ou menor do fluxo dos gases de escape na carcaça da turbina dos gases de escape do turboalimentador de alta pressão antes da roda de turbina do turboalimentador de alta pressão é conduzida diretamente para a roda de turbina do turboalimentador de baixa pressão. Com isso, a roda de turbina do turboalimentador de alta pressão é acionada por meio de um volume maior ou menor de energia de gases de escape.
A distribuição do fluxo de gases de escape é regulada pela posição da portinhola de regulagem da pressão de sobrealimentação. O wastegate e a válvula de retenção estão fechados. Quando o turboalimentador de baixa pressão consegue gerar sozinho toda a pressão de sobrealimentação, a geração da pressão de sobrealimentação é feita pelo turboalimentador de baixa pressão. A válvula de retenção é aberta e o ar de sobrealimentação comprimido do turboalimentador de baixa pressão passa através da carcaça da roda de compressão do turboalimentador de alta pressão. Através do Wastegate a pressão de sobrealimentação é limitada.
Vista em corte do turboalimentador |
1 | Turboalimentador de baixa pressão |
2 | Turboalimentador de alta pressão |
M16/7 | Atuador da portinhola de regulagem da pressão de sobrealimentação |
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Diagrama de potência OM 656 |
A | Torque em Nm |
B | Rotação em 1/min |
C | Potência em KW |
D | OM 656 com 210 kW |
E | OM 656 com 250 kW |
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Manutenção
A estratégia atual de manutenção da Mercedes-Benz vale também para o OM 656, são possíveis diferenças específicas do país:
ECE: intervalos de manutenção fixos com intervalo "a cada 25.000 km/12 meses"
CHN: intervalos de manutenção fixos com intervalo "a cada 10.000 km/12 meses"
EUA: intervalos de manutenção fixos com intervalo "a cada 10.000 mi/12 meses"
Serviço A e B sempre alternados
Os trabalhos complementares são realizados nestes intervalos (exemplo ECE):
Substituir o elemento filtrante do filtro de ar: a cada 75.000 km/3 anos
Substituir o filtro de combustível em motores diesel: a cada 75.000 km/3 anos
Novo: drenar o óleo para motor:
O motor OM 656 não possui mais o tubo da vareta medidora do nível do óleo e com isso também nenhuma vareta medidora do nível do óleo. A drenagem do óleo para motor é realizada através de um bujão de escoamento no cárter de óleo. A verificação do nível de abastecimento do óleo para motor é realizada através de um sensor no cárter de óleo e através da indicação no painel de instrumentos. Esta é chamada através das teclas no volante.
Unidade | OM 642 LS D30 SCR | OM 656 D29 R SCR | OM 656 D29 SCR | |
Número de cilindros | – | 6 | 6 | 6 |
Tipo de construção | – | V | Fileira | Fileira |
Quantidade de válvulas/cilindros | – | 4 | 4 | 4 |
Volume de um cilindro | cm3 | 498 | 488 | 488 |
Cilindrada | cm3 | 2987 | 2927 | 2927 |
Distância do cilindro | mm | 106 | 90 | 90 |
Furo | mm | 83 | 82 | 82 |
Curso | mm | 92,0 | 92,4 | 92,4 |
Curso/diâmetro | 1,11 | 1,13 | 1,13 | |
Potência nominal | kW | 190 | 210 | 250 |
em 1/min | 3600 | 4000 | 4000 | |
Torque máximo | Nm | 620 | 600 | 700 |
em 1/min | 1600...2400 | 1200...3200 | 1200...3200 | |
Compressão | | 15,5 | 15,5 | 15,5 |
Pressão de injeção | bar | 1800 | 2500 | 2500 |