Índice de novidades/alterações na introdução do novo motor V M276 com carga do turbocompressor

Introdução novo motor 276 E30 DEH LA
Generalidades
A partir da reestilização da classe E em 04/2013 a motorização recebe acréscimo de um novo motor a gasolina de 6 cilindros M276 E30 DEH LA com turbocompressor.
O motor melhorado é oferecido como E400 na limusine e no modelo T com ou sem 4MATIC.
Através da turbo compressão na nova variante do motor 276 com 3 litros de cilindrada, foi possível aumentar nitidamente, torque e potência do motor.

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Resumo

Inovações

 Redução da cilindrada total do motor a 2996 cm3

 Aumento do torque nominal a 480 Nm em 1400 a 4000/min

 Aumento da potência nominal a 245 kW em 5500 rpm

 Bloco do motor totalmente em alumínio rígido

 Camisa do cilindro com inovador revestimento "Nanoslide", confeccionado em processo LDS (Pintura com arame de arco voltaico) e as resultantes reduções de peso e de perdas por atrito

 Turboalimentador de resposta espontânea com regulagem de Waste-Gate por Fileira De Cilindros

 Coletar de escape e carcaça de turbina executados como componente em aço fundido

 Radiador do ar de sobrealimentação a ar e água compacto instalado ao lado do motor, reservatório de compensação separado para resfriamento otimizado do ar de sobrealimentação e bom rendimento termodinâmico

 Adaptação da regeneração do filtro de carvão ativado através da introdução da regeneração em carga plena

 Sistema de ventilação do motor em duas etapas com separador radial rotativo e subsequente separador fino de volume para limpeza ótima dos gases Blow-by

 Adequação do arranjo das tubulações da unidade de injeção de alta pressão às exigências aumentadas do motor e emprego de bomba de combustível de alta pressão mais forte dos V8motores

 Atendimento da norma de gases de escape mais rigorosa EU6

comprovado

 Quatro válvulas por cilindro

 Respectivamente dois Avanços Da Árvore Comando De Válvulas para admissão e saída zelam por transcurso otimizado do torque e comportamento melhorado de gases de escape

 Propulsão silenciosa por corrente com Corrente De Dentes (Distribuição Por Corrente de três Transmissões Por Corrente individuais, que podem ser sincronizadas por tensor de corrente separado)

 Bomba de óleo de palhetas compacta com Regulagem Do Débito adequada à demanda e dois estágios de pressão

 Acionamento de bombas de óleo e fluido de arrefecimento com potência otimizada

 Injeção direta de gasolina de 3ª geração com pressão de combustível de 200 bar, bicos piezo de injeção e injeção múltipla direcionada por jato

 Injeção múltipla com até cinco injeções por ciclo

 Sistema de ignição multifunção para ignição e combustão otimizadas (operação Multispark)

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Turbocompressão

Por fileira de cilindros está instalado um turboalimentador mantido compacto, de resposta espontânea e com regulagem de Waste-Gate. A turboalimentação permitiu melhorar consideravelmente o grau de enchimento dos cilindros e assim aumentar a potência fornecida com redução simultânea da cilindrada. Em conexão com a moderna injeção direta foi possível um consumo específico menor.

Por estas medidas o downsizing iniciado e consequente modularização nos V6- Motores pôde ser continuada com sucesso.

Após aspiração do ara da atmosfera através dos filtros de ar, ele é conduzido ao turboalimentador, por fileira de cilindros, para compressão. A regulagem integrada de pressão do turbo e ar ambiente de empuxo zelam por comportamento otimizado de torque e utilização otimizada dos turboalimentadores.

Por causa da compressão do ar este pode se aquecer a até aprox. 150 °C o que leva a desfavorável expansão do ar de sobrealimentação e menor grau de enchimento. Isto é enfrentado com resfriamento do ar de sobrealimentação por um compacto radiador do ar de sobrealimentação que é acoplado ao circuito de arrefecimento de baixa temperatura. A seguir o ar de sobrealimentação é conduzido pelo tubo de distribuição de ar de sobrealimentação aos cilindros individuais, a uma pressão de até aprox. 0,8 bar.

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Cabeçote com percurso otimizado de gases de escape para acúmulo de impulso

Um alinhamento dos canais de saída, já no cabeçote, rumo à carcaça de turbina permite acúmulo de impulso (direct-pulse charging) com excelente reação a ciclos de carga.

 Acúmulo de impulso
A onda de pressão dos gases de escape saindo das válvulas de escape permanece até sua entrada no turboalimentador permanece quase totalmente preservada e assim permite aceleração extremamente rápida da engrenagem da turbina.

Regulagem de pressão do turbo

Por força de princípio, o eixo do turboalimentador é girada pelo impulso das quantidades de gases de escape de modo mais rápido com rotação crescente. Quanto mais rapidamente a turbina gira, tanto mais ar o compressor desloca , o que pela quantidade crescente de gases de escape torna a acelerar a turbina. Com isto o compressora pode alcançar deu limite operacional ou os limites mecânicos e térmicos do motor são superados.

Para evitar isto e manter a potência entregue em limites praticáveis, isto é limitar a compressão do motor, a pressão do turbo e a vazão do compressor de ar são limitados pela regulagem de pressão de turbo.

A regulagem da pressão de sobrealimentação ocorre eletropneumaticamente por meio do variador de pressão da regulagem de pressão de sobrealimentação (Y31/5). Para tanto ela é acionada campo conhecido dependente pelo módulo de comando ME.

Para redução da pressão do turbo os quatro fluxos de gases de escape são passados por bypasses diretamente para o coletor de escape e assim limitam a rotação da turbina. Os bypasses são fechados por Tampas Da Regulagem Da Pressão Do Turbo, acionadas pneumaticamente através de câmara de vácuo. Quando não acionadas as Tampas Da Regulagem Da Pressão Do Turbo permanecem abertas por Forca Elástica.

Assim, a pressão de sobrealimentação pode ser adaptada à solicitação momentânea de carga do motor.

Regulagem de ar ambiente de empuxo

O turboalimentador gira pela inércia de massa do eixo, da roda do compressor e da turbina um pouco mais após o início do empuxo.

Em caso de um fechamento rápido da borboleta retorna, por causa disso, uma onda de pressão do turbo ao turboalimentador. Essa onda de pressão do turbo causaria uma condição com baixo volume de alimentação e altas valores de pressão na engrenagem do compressor, o que causa bombeamento do turboalimentador (som estridente curto e carga mecânica).

Pela abertura das válvulas de inversão de ar ambiente de empuxo, esquerda e direita, (Y101/1, Y101/2) estes picos de pressão são desviados através de um canal de bypass para o lado de admissão do turboalimentador.

Na operação com carga do Motor o correspondente canal de Bypass é mantido firmemente fechado.

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Arrefecimento do ar de sobrealimentação
Um radiador do ar de sobrealimentação compacto e percursos curtos permitem menores resistências de mecânica dos fluidos e contribuem para alta eficiência do motor.
O ar resfriado tem uma densidade maior depois do conjunto pós-resfriador. Com isso são elevados o grau de enchimento dos cilindros e assim a potência do motor. Além disso, a tendência ao impacto e a formação de óxidos de nitrogênio (NOx) é diminuída pelas temperaturas menores dos gases de escape.
Para resfriamento do turboalimentador quente, após desligamento do motor o circuito de arrefecimento de baixa temperatura fornece durante alguns minutos fluido de arrefecimento através do bomba de circulação do radiador do ar de sobrealimentação.

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Ventilação do motor

O respiro do bloco do motor garante em todas as condições de operação do motor que sobrepressão e gases em excesso sejam evacuados do bloco do motor e, através do coletor de admissão, retornados combustão. Para evitar mão comportamento das emissões do motor e consumo aumentado de óleo, os gases aspirados precisam se purificados dos vapores de óleo.

No M276 E30 DEH LA usa-se sistema de ventilação de dois estágios, que consiste de uma centrífuga para separação grosseira e fina e de um separador fina disposto no V interno do motor.

Como a ventilação do motor é exigida tanto para carga parcial quanto para carga plena, a centrífuga acionada pela árvore de comando de válvulas atinge grau muito elevado de separação de óleo. últimos restos de óleo são interceptados pelo separador fino.

Através da ventilação em dois estágios melhora-se o comportamento de emissões, diminui-se consumo de óleo e o envelhecimento do óleo é influenciado positivamente.

Ventilação do reservatório de combustível / Regeneração do recipiente de carvão ativo

O legislador prescreve que na exaustão do reservatório de combustível não podem escapar vapores de combustível para a atmosfera. Para tanto os vapores de combustível são armazenados no recipiente de carvão ativado e, a seguir, reconduzidos ao motor para a combustão.

Sequência de funcionamento da regeneração da carga parcial

Na operação com carga parcial os vapores de combustível acumulados no reservatório de carvão ativado (77) através do vácuo existente serão aspirados através da válvula de comutação regeneração, a válvula de retenção da operação em carga (71) parcial e o condutor de regeneração (1) da carga parcial atrás da borboleta e queimados no motor.

Pelo uso da turbo alimentação no motor 276 DEH LA carga predomina na operação em carga total uma sobrepressão atrás da borboleta, que evita a aspiração dos vapores de combustível através do condutor de regeneração em carga parcial. A válvula de retenção da operação com carga parcial evita uma carga da pressão no sentido do reservatório de carvão ativado. Com isto o Filtro De Carvão Ativado não pode ser adequadamente regenerado em operação continuada a carga plena. Com a regeneração em carga plena esta exigência é atendida.

Sequência de funcionamento regeneração da carga total

Na operação em carga total a aspiração dos vapores de combustível através da válvula de retenção operação em carga total (71/2) e o condutor de regeneração da carga total (2). O vácuo necessário para este processo é gerado através de um bico Venturi (74). Os vapores de combustível são conduzidos então através da tubulação de regeneração de plena carga, do turboalimentador (110/1) e do radiador do ar de sobrealimentação (120) ao tubo distribuidor de ar de sobrealimentação.

Para a verificação se a regeneração de carga total pode ser liberada, a válvula de comutação da regeneração será aberta três vezes aos golpes. Para isso deverão ocorrer picos de pressão de > 120 mbar. O sensor de pressão da regeneração registra as condições de pressão existentes no condutor de regeneração de carga total e envia um sinal para o módulo de comando ME.

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