Turbo şarja sahip yeni V-Motor M276 yeniliklerine/değişikliklerine genel bakış

Yeni Motor 276 E30 DEH LA'nın devreye girmesi
Genel bilgiler
E-Sınıfının 04/2013 içinde model yenilemesinden itibaren motorizasyon, egzoz tutbo şarja sahip yeni bir 6 silindirli benzinli motor M276 E30 DEH LA ile tamamlanacak.
Geliştirilmiş Motor E400 olarak limuzinde ve T-modelinde 4MATIC ile/olmadan sunulmaktadır.
Egzoz turbo şarj sayesinde strok hacmi 3 litre olan Motor 276'nın yeni varyantında, tork ve güç belirgin olarak yükseltilebilmektedir.

P01.10-3177-76

Kısa tanım

Yenilikler

 Motorun toplam strok hacminin 2996 cm3'e düşürülmesi

 Devir sayısı 1400 ila 4000 d/dak. arasında nominal torkun 480 Nm'ye yükseltilmesi

 Devir sayısı 5500 d/dak.da nominal gücün 245 kW'a yükseltilmesi

 Tam alüminyumdan yapılmış sağlam motor bloğu

 Yenilikçi "Nanoslide"-kaplamaya sahip silindir gömlekleri LDS-yöntemiyle (ark-tel-püskürmesi) üretilmiştir ve bunun sonucunda ağırlığın azaltılması ve sürtünme kayıplarının azaltılması

 Spontan olarak reaksiyon gösteren her silindir sırası başına Waste-Gate-Regülasyonuna sahip egzoz turbo şarj

 Egzoz manifoldu ve türbün gövdesi kompakt yapı parçası olarak çelik döküm halinde uygulanmıştır

 Turbo şarj havasının optimal soğutulması için motor tarafına yerleştirilmiş, ayrı dengeleme kabına ve iyi bir termodinamik randımana sahip kompakt su-hava-turbo şarj hava radyatörü.

 Aktif karbon filtresi rejenerasyonunun, tam yük rejenerasyonunun devreye girmesi sayesinde egzoz turbo şarjın taleplerine uyarlanması

 Blow-by-gazlarının optimal olarak temizlenmesi için rotasyonlu radyal ayırıcıya ve sonradan devreye giren hacimsel-hassas ayırıcıya sahip iki kademeli motor hava tahliye sistemi

 Yüksek basınçlı enjeksiyon sistemi hat yerleşim düzeninin motorun artan taleplerine uyarlanması ve V8-motorların güçlü yakıt yüksek basınç pompasının kullanılması

 Sıkı egzoz emisyon normunun karşılanması EU6

Kanıtlanmış olan

 silindir başına dört sübap

 Emme ve egzoz tarafının her birisi için iki adet eksantrik mili ayarlayıcısı, optimize edilmiş motor torku akışı ve iyileştirilmiş bir egzoz emisyon davranışı sağlar

 Az gürültülü, dişli zincirlere sahip zincirli tahrik sistemi (her birisi üzerinden ayrı bir zincir gerdiricisinin koordine edilebildiği üç adet münferit zincir tahrikinden oluşan kumanda zinciri tahriki)

 İhtiyaca uygun miktar regülasyonlu ve iki basınç kademeli, kompakt kanatlı hücreli yağ pompası

 Güç optimizasyonlu yağ pompası ve soğutma maddesi pompası tahriki

 3. Jenerasyon 200 bar yakıt basıncına sahip benzin direkt enjeksiyon sistemi, Piezo enjektör memeleri ve püskürtme yönlendirmeli çok kademeli enjeksiyon

 Çalışma süreci başına beş enjeksiyona kadar sahip olan çok kademeli enjeksiyon

 Optimal ateşleme ve yanma için çok kıvılcımlı ateşleme sistemi (multispark işletim)

P01.00-3439-76

P07.70-2394-76

P07.70-2395-76

P07.70-2396-76

P07.70-2397-76

P07.70-2398-76

P07.70-2399-76

P07.70-2518-76

P07.70-2401-76

Egzoz turbo şarj

Her silindir sırasına kompakt düzenlenen, Waste-Gate regülasyonlu spontan reaksiyonlu egzoz tutbo şarj takılmıştır. Egzoz turbo şarj sayesinde silindirin dolum derecesi oldukça iyileştirilebildi ve bu sayede çıkış gücü, strok hacminin eş zamanlı azaltılmasında, yükseltilebildi. Modern direkt enjeksiyon ile bağlantılı olarak ayrıca daha düşük özgül yakıt tüketimine de ulaşılabildi.

Bu önlemler sayesinde başlayan küçülme ve mantıklı modülerleştirme V6-motorlarda başırılı şekilde sürdürülebildi.

Hava filtresi ile temiz havanın emilmesinden sonra, bu hava her silindir sırasındaki egzoz turbo şarja sıkıştırılmak için yönlendirilir. Entegre turbo şarj basınç ve gaz kesme esnası sirkülasyon havası regülasyonu, optimize edilmiş bir tork akışı ve egzoz turbo şarjların verimli kullanılmasını sağlar.

Havanın sıkıştırılması sonucunda hava yakl. 150 °C'ye kadar ısınabilir, bu da turbo şarj havasının dezavantajlı bir genleşmesine ve düşük bir dolum derecesine yol açar. Buna kompakt bir turbo şarj hava radyatörü sayesinde, düşük sıcaklık soğutma devresine bağlı turbo şarj havasının soğutulması ile ulaşılır. Bunun ardından turbo şarj hava dağıtıcı borusu içindeki turbo şarj havası yakl. 0,8 bar'a kadar bir basınçla münferit silindirlere yönlendirilir.

P09.00-2131-76

P09.40-2463-75

İmpuls turbo şarj için optimize edilmiş egzoz yönlendirmeli silindir kapağı

Egzoz kanallarının silindir kapağı içinden itibaren türbin gövdesi içine doğru hizalanması, yük değişimindeki mükemmel reaksiyon davranışı ile birlikte başlayan bir impuls turbo şarjı (direct-pulse charging) mümkün kılar.

 İmpul turbu şarj
Açılan egzoz supaplarından gelen egzoz gazının basınç dalgası, egzoz turbo şarjın içine girinceye kadar neredeyse tamamen korunur ve bu sayede ekstrem hızlı bir türbin çarkı hızlanmasını mümkün kılar.

Turbo şarj basıncı regülasyonu

Prensip olarak egzoz turbo şarjın mili, tahrik edici egzoz gazı miktarı sayesinde gittikçe hızlanarak artan bir motor devir sayısı ile döner. Türbin ne kadar hızlı dönerse, sıkıştırıcı da o kadar fazla hava sevkeder, bu da artan egzoz gazı miktarı sayesind etekrer türbini daha fazla tahrik eder. Bu sayede sıkıştırıcı kendi sevk miktarına ulaşabilir veya motorun mekanik ve termik sınırları aşılabilir.

Bunu önlemek ve çıkış gücünü uygulanabilir sınırlar içinde tutmak için, yani motorun turbo şarjını sınırlamak için, kompresörün turbo şarj basıncı ve sevk kapasitesi turbo şarj regülasyonu vasıtasıyla sınırlandırılır.

Turbu şarjın regülasyonu elektropnömatik olarak turbo şarj regülasyonu basınç konvertörü (Y31/5) üzerinden gerçekleştirilir. Bunun için bu, karakteristik tanım alanına bağlı olarak ME kumanda cihazı tarafından kumanda edilir.

Turbo şarj basıncının azaltılması için dört adet egzoz gazı akımı her birisi bir bypass üzerinden doğrudan egzoz manifoldu içine yönlendirilir ve bu sayede türbün devir sayısı sınırlandırılır. Baypasslar, pnömatik olarak vakum hazneleri üzerinden kumanda edilen turbo şarj basınç ayar kapakları tarafından kapatılır. Kumanda edilmemiş durumda Turbo şarj basınç ayar kapakları yay kuvveti ile açılır.

Bu şekilde turbo şarj basıncı motorun o anki yük talebine uyarlanabilir.

Gaz kesme esnası sirkülasyon havası regülasyonu

Egzoz turbo şarj milin, kompresörün ve türbin çarkının kütle ataleti sayesinde gaz kesme başlangıcından sonra bir miktar daha döner.

O nedenle gaz kelebeği hızlı kapanırken egzoz turbo şarja doğru bir şarj basıncı dalgası geri akmaktadır. Bu turbo şarj basınç dalgası, kompresör çarkında düşük sevk hacimli ve yüksek basınç oranlı bir duruma yol açar, bu ise turbo şarj pompalamasına yol açar (kısa uğultu sesi ve mekanik zorlama).

Gaz kesme esnası dahili sirkülasyon havası sol ve sağ kumanda değiştirme valfleri (Y101/1, Y101/2) vasıtasıyla bu basınç tepe noktaları bir bypass kanalı üzerinden turbo şarjın emme tarafına yönlendirilir.

Motorun yük işletiminde ilgili bypass kanalı mutlaka kapalı tutulur.

P09.40-2431-76

P09.40-2430-76

Turboşarj hava soğutma sistemi
Kompakt bir turbo şarj hava radyatörü ve kısa akış yolları düşük akış mekaniği dirençlerini gerçekleştirir ve motorun yüksek verimlliğine katkıda bulunur.
Turbo şarj radyatöründen sonra soğutulan hava daha yüksek bir yoğunluğa sahiptir. Bu sayede silindir dolum derecesi yükselir ve böylece motor gücü artar. Ayrıca vuruntu eğilimi ve daha düşük egzoz gazı sıcaklıkları nedeniyle azot oksitlerin (NOx) oluşumu azalır.
Motor durdurulduktan sonra sıcak turbo şarjların soğutulması için, düşük sıcaklık soğutma devresi turbo şarj hava radyatörünün sirkülasyon pompası üzerinden bir kaç dakika boyunca ayrı bir soğutma maddesi ile beslenir.

P09.41-2666-76

P47.31-2163-76

Motor hava tahliyesi

Motor hava tahliyesi, motorun tüm işletim koşullarında aşırı basıncın ve fazla gazların motor bloğundan tahliye edilmesini ve yakılmak üzere emme zamanı üzerinden tekrar motora gönderilmesini sağlar. Motorun kötü bir egzoz emisyon davranışını ve yüksek bir yağ tüketimini önlemek için, emilen gazlar önceden yağ buharlarından temizlenmelidir.

M276 E30 DEH LA'da iki kademeli bir hava tahliye sistemi kullanılmaktadır, bu sistem kaba ve hassas ayırım için bir santrifüj ve motorun içinde V şeklinde yerleştirilmiş çok hassas ayırıcıdan oluşur.

Motor hava tahliyesi hem kısmi yükte hemde tam yükte uygulandığı için, eksantrik milinin devir sayısı ile dönen santrifüj sayesinde çok yüksek bir yağ ayırma derecesine ulaşılır. Son yağ artıkları çok hassas ayırıcı trafından tutulur.

Yeni iki kademeli motor hava tahliye sistemi sayesinde egzoz emisyon davranışı iyileştirilir, yağ tüketimi düşürülür ve yağın eskimesi pozitif olarak etkilenir.

Yakıt deposunun hava tahliyesi / aktif kömür kabının rejenerasyonu

Kanun koyucu, yakıt deposunun havası tahliye edilirken yakıt buharlarının atmosfere karışmaması gerektiğini öngörmektedir. Bunun için yakıt buharları aktif karbon kabında depolanır, aktif karbon filtresinin uygun şekilde yüklenmesinde emilir ve ardından yakılmak üzere motora gönderilir.

Kısmi yük rejenerasyonu fonksiyon akışı

Kısmi yük işletiminde aktif karbon kabında (77) depolanan yakıt buharları mevcut vakum vasıtasıyla rejenerasyon kumanda değiştirme valfı, kısmi yük çekvalfı (71) ve kısmi yük rejenerasyon hattı (1) üzerinden ayar klapesi arkasından emilir ve motorun içinde yakılır.

Egzoz turbo şarj sisteminin kullanılması sayesinde Motor 276 DEH LA'da tam yük işletiminde ayar klapesinin arkasında bir aşırı basınç hakimdir, bu aşırı basınç yakıt buharlarının kısmi yük rejenerasyon hattı üzerinden emilmesini önler. Kısmi yük işletimi çekvalfı aktif karbon kabı yönünde bir basınç oluşumunu önler. Bu durumda aktif karbon filtresi motorun sürekli yük işletimi sırasında tekniğine uygun rejenerasyon yapılamaz. Tam yük rejenerasyonu ile bu talep karşılanır.

Tam yük rejenerasyonu fonksiyon akışı

Tam yük işletiminde yakıt buharlarının emilmesi tam yük işletimi çekvalfı (71/2) ve tam yük rejenerasyon hattı (2) üzerinden gerçekleşir. Bunun için gerekli olan vakum bir ventüri memesi (74) üzerinden üretilir. Yakıt buharları daha sonra tam yük rejenerasyon hattı, egzoz turbo şarj (110/1) ve turbo şarj hava radyatörü (120) üzerinden turbo şarj hava dağıtım burusuna iletilir.

Tam yük rejenerasyonunun serbest bırakılıp bırakılamayacağının kontrolü için, rejenerasyon kumanda değiştirme valfı üç defa darbeli olarak açılır. Bu sırada basınç tepe noktaları > 120 mbar olarak ortaya çıkmalıdır. Rejenerasyon basınç sensörü tam yük rejenerasyon hattı içinde mevcut olan basınç oranlarını algılar ve ME kumanda cihazına bir sinyal verir.

P47.30-2262-76