Двигун Mercedes-Benz M275
Серія двигунів M275 прийшла на зміну конструктивно застарілому M137. На відміну від попередника, на новому моторі були використані циліндри з меншим діаметром, два канали для циркуляції холодоагенту, вдосконалена система подачі палива та управління ME 2.7.1.
Опис двигунів M275
Двигун M275
Таким чином, відмінності нового ДВС у наступному:
- розміри циліндрів в колі зменшено до 82 мм (на M137 було 84 мм), що дало можливість зменшити робочий об'єм до 5,5 л і потовщити вільний простір між елементами ЦПГ;
- збільшення перегородки, своєю чергою, дозволило зробити два канали для циркуляції антифризу;
- невдала система ZAS, що відключає кілька циліндрів при малій завантаженості двигуна і регулюючу експозицію розподільчих валів, була повністю усунена;
- електронна система управління двигуном замінена більш модернізований варіант;
- скасовано ДМРВ — замість нього використано два регулятори;
- прибрано 4 лямбда-зонди, що дало більший ККД двигуну;
- для кращого регулювання тиску пального бензонасос поєднали з БО і простим фільтром - на M137 був встановлений некерований паливний насос, що включає суміщений датчик;
- прибрано теплообмінник усередині блоку циліндрів, а замість нього встановлений звичайний радіатор спереду;
- у систему вентиляції вихлопу додано центрифугу;
- компресію знижено до 9.0;
- використано схему з двома турбінами, впровадженими в колектори випуску — наддув охолоджується двома каналами, розміщеними поверх ГБЦ.
Однак на M275 використовується та ж 3-клапанна схема, що добре зарекомендувала себе і на M137.
Докладніше про різницю між двигунами M275 та M137.
| M275 з МЕ2.7.1 | M137 з МЕ2.7 |
| Розпізнавання тиску наддувного повітря за допомогою сигналу від датчика тиску перед виконавчим механізмом дросельної заслінки. | немає |
| Розпізнавання навантаження за допомогою сигналу від датчика тиску після виконавчого механізму дросельної заслінки. | немає |
| немає | Термоанемометричний витратомір повітря з інтегрованим датчиком температури повітря, що всмоктується. |
| На кожен ряд циліндрів турбокомпресор (Biturbo) – сталеве лиття. | немає |
| Корпус турбіни інтегрований у випускний колектор, корпус осі охолоджується рідиною, що охолоджує. | немає |
| Регулює тиск наддуву за допомогою перетворювача тиску, регулювання тиску наддуву та за допомогою керованих мембранних клапанів-регуляторів тиску (Wastgate-Ventile) у корпусах турбін. | немає |
| Управління за допомогою перемикаючого клапана. Завдяки швидкому зниженню тиску наддуву при переході з режиму повного навантаження в режим ПХХ запобігають шумам турбокомпресора. | немає |
| На кожен турбокомпресор з рідинного охолоджувача наддувного повітря. Для обох рідинних охолоджувачів наддувного повітря власний низькотемпературний контур, що охолоджує, з низькотемпературним радіатором і електричним циркуляційним насосом. | немає |
| Для кожного ряду циліндрів повітряний фільтр. Після кожного повітряного фільтра в корпусі повітряного фільтра розташований датчик тиску для розпізнавання падіння тиску через повітряний фільтр. Для обмеження максимальної частоти обертання турбокомпресора ступінь стиснення після/до турбокомпресора розраховується і регулюється відповідно до характеристик за допомогою регулювання тиску надування. | Один повітряний фільтр. |
| На кожен ряд циліндрів один каталізатор. Загалом 4 кисневих датчика, відповідно до і після кожного каталізатора. | На кожні три циліндри по одному передньому каталізатору. 8 кисневих датчиків, відповідно до і після кожного переднього каталізатора |
| немає | Регулювання положення розподільного валу за допомогою моторного масла, 2 клапани регулювання положення розподільчого валу. |
| немає | Вимкнення циліндрів лівого ряду циліндрів. |
| немає | Датчик тиску олії після додаткового масляного насоса для системи відключення циліндрів. |
| немає | Заслінка ОГ у випускному колекторі для системи відключення циліндрів. |
| Система запалювання ECI (система запалення зі змінною напругою та інтегрованим виміром іонного струму), напруга в системі запалення 32 кВ, дві свічки запалювання на циліндр (подвійне запалювання). | Система запалення ECI (система запалення зі змінною напругою та інтегрованим виміром іонного струму), напруга в системі запалення 30 кВ, дві свічки запалювання на циліндр (подвійне запалювання). |
| Розпізнавання пропусків запалювання за допомогою вимірювання сигналу іонного струму та за допомогою оцінки рівномірності роботи двигуна за допомогою датчика положення колінчастого валу. | Розпізнавання перепусток запалювання за допомогою вимірювання сигналу іонного струму. |
| Розпізнавання детонації за допомогою 4 датчиків детонації. | Розпізнавання детонації шляхом вимірювання сигналу іонного струму. |
| Датчик тиску атмосферного повітря у блоці управління МЕ. | немає |
| Трубопровід регенерації зі зворотним клапаном, щоб уникнути тиску наддуву в резервуар з активованим вугіллям. | Трубопровід регенерації для атмосферного двигуна без зворотного клапана |
| Паливна система виконана за однопровідною схемою, паливний фільтр з інтегрованим мембранним регулятором тиску, подача палива регулюється залежно від потреби. Паливний насос (максимальна продуктивність прим. 245 л/год) керується сигналом ШІМ від блоку керування паливного насоса (N118) відповідно сигналів від датчика тиску палива. | Паливна система виконана за однопровідною схемою з інтегрованим мембранним регулятором тиску, паливний насос не керується. |
| Випускний колектор із 3-х частин з інтегрованим корпусом турбіни. | Випускний колектор укладений у герметичний тепло-шумоізоляційний кожух з повітряним прошарком. |
| Вентиляція картера двигуна з масловідділювачем відцентрового типу та клапаном регулювання тиску. Зворотний клапан у трубопроводах вентиляції картера двигуна для часткового та повного навантаження. | Проста вентиляція картера. |
Системи M275
Системи двигуна M275
Тепер про системи нового двигуна.
- Привід ГРМ ланцюговий, дворядний. З метою зниження шумності, застосована гума. Нею покривають паразитну та коленвальну зірочки. Натягувач гідравлічного типу.
- Маслонасос двоступінчастий. Він приводиться в роботу окремим ланцюгом, оснащеним пружиною.
- Електронна система керування двигуном мало чим відрізняється від версії ME7., яка використовується на попереднику. Основними деталями залишаються, як і раніше, центральний модуль і котушки. Нова система ME 2.7.1 завантажує інформацію з чотирьох датчиків детонації – це сигнал для зміщення УОЗ у бік пізнього запалювання.
- Система наддуву з'єднана із випуском. Регулювання компресорами провадиться за допомогою безповітряних компонентів.
Двигун M275 побудований за V-подібною схемою. Він є одним із вдалих дванадцяти циліндрових агрегатів, що затишно розміщуються під капотом машини. Моторний блок відлитий з легкого вогнетривкого матеріалу. При безпосередньому розгляді з'ясовується, що конструкція ДВС має крайню складність виготовлення більшості каналів та трубок, що підводять. ГБЦ у M275 дві. Вони теж виготовлені з крилатого матеріалу, мають по два розподільні вали в кожній.
Загалом двигун M275 має такі переваги в порівнянні з попередником та іншими моторами аналогічного класу:
- гарною стійкістю до перегріву;
- меншою шумністю;
- відмінними показниками викидів СО2;
- малою вагою при високій стійкості.
турбокомпресор
Чому на M275 стали встановлювати турбокомпресор замість механічного? По-перше, це змусили створити сучасні тенденції. Якщо раніше на механічний нагнітач був попит через добрий імідж, то сьогодні ситуація докорінно змінилася. По-друге, конструкторам вдалося вирішити задачу компактного розміщення двигуна під капотом - а раніше думали так - турбокомпресор вимагає багато місця, тому встановлення на базовий мотор неможливе через особливості компонування.
Переваги турбокомпресора помітні відразу:
- швидке створення тиску та реакції двигуна;
- виключення необхідності підключення до системи змащення;
- просте та гнучке компонування випуску;
- відсутність теплових втрат.
З іншого боку, така система не позбавлена недоліків:
- дорога технологія;
- обов'язковість окремого охолодження;
- збільшення ваги двигуна.
Турбокомпресор М275
модифікації
У двигуна M275 всього дві робочі версії: 5,5 літра та 6 літрів. Перша версія називається M275E55AL. Вона видає близько 517 л. с. Другий варіант зі збільшеним обсягом – M275E60AL. Встановлювався M275 на преміальні моделі Mercedes-Benz, як і попередник. Це автомобілі класу S, G та F. У конструкції двигунів серії успішно застосовані доопрацьовані інженерно-технічні рішення минулого.
Докладніше 5,5-літровий агрегат встановлювався на такі моделі Мерседес-Бенц:
- купе 3 покоління CL-Class 2010-2014 та 2006-2010 на платформі C216;
- рестайлінгове купе 2 покоління CL-Class 2002-2006 на платформі C215;
- седан 5 покоління S-Class 2009-2013 та 2005-2009 W221;
- рестайлінговий седан 4 покоління S-Class 2002-2005 W
А 6-літровий на:
- купе 3 покоління CL-Class 2010-2014 та 2006-2010 на платформі C216;
- рестайлінгове купе 2 покоління CL-Class 2002-2006 на платформі C215;
- рестайлінгові позашляховики 7 покоління G-Class 2015-2018 та 6 покоління 2012-2015 на платформі W463;
- седан 5 покоління S-Class 2009-2013 та 2005-2009 на платформі W221;
- рестайлінговий седан 4 покоління S-Class 2002-2005 W
| Об'єм двигуна, куб.см | 5980 і 5513 |
| Максимальний крутний момент, Н * м (кг * м) при об. / Хв. | 1,000 (102) / 4000; 1,000 (102) / 4300 і 800 (82) / 3500; 830 (85) / 3500 |
| Максимальна потужність, к.с. | 612 - 630 і 500 - 517 |
| паливо, що використовується | Бензин АІ-92, АІ-95, АІ-98 |
| Витрата палива, л / 100 км | 14,9-17 і 14.8 |
| Тип двигуна | V-подібний, 12-циліндровий |
| Доп. інформація про двигун | SOHC |
| Викид CO2, г / км | 317 - 397 і 340 - 355 |
| Діаметр циліндра, мм | 82.6 - 97 |
| Кількість клапанів на циліндр | 3 |
| Максимальна потужність, к.с. (КВт) при об. / Хв. | 612 (450) / 5100; 612 (450) / 5600; 630 (463) / 5000; 630 (463) / 5300 і 500 (368) / 5000; 517 (380) / 5000 |
| Нагнітач | подвійний турбонаддув |
| Ступінь стиснення | 9-10,5 |
| Довжина ходу поршня | 87 мм |
| Гільзи циліндрів | Леговані за технологією Silitec. Товщина легованого шару стінки циліндра дорівнює 2,5 мм. |
| Блок циліндрів | Верхня та нижня частини блоку циліндрів (алюмінієве лиття під тиском). Є гумове ущільнення між нижньою частиною блоку циліндрів та верхньою частиною масляного піддону. Блок циліндрів складається із двох частин. Лінія розділу проходить по осьовій лінії колінчастого валу. Завдяки масивним вставкам під корінні опори колінчастого валу із сірого чавуну. у нижній частині БЦ були покращені шумові характеристики. |
| колінвал | Колінчастий вал оптимальної ваги, з масами, що врівноважують. |
| Масляний піддон | Верхня та нижня частини масляного піддону виготовлені алюмінієвим литтям під тиском. |
| Шатуни | Сталеві, ковані. Для нормальної роботи в умовах високих навантажень вперше використовується високоміцний кувальний матеріал. На двигунах М275 так само, як і на М137 нижня головка шатуна виконана з лінією розлому за технологією "ламаного шатуна", що дозволяє покращити точність припасування кришок шатунів при їх встановленні. |
| ГБЦ | Алюмінієві, у кількості 2 штук, виконані за вже відомою 3-х клапанною технологією. Кожен ряд циліндрів має один розподільний вал, який керує роботою як впускних, так і випускних клапанів |
| ланцюговий привід | Привід розподільного валу здійснюється від колінчастого валу за допомогою дворядного роликового ланцюга. У центрі розвалу блоку циліндрів для відхилення ланцюга встановлена зірочка. Крім того, ланцюг прямує злегка вигнутими черевиками. Натяг ланцюга здійснюється за допомогою гідравлічного натягувача ланцюга через черевик натягувача. Зірочки колінчастого валу, розподільних валів, а також напрямна зірочка гуми для зниження шуму ланцюгового приводу. Для оптимізації конструктивної довжини привід масляного насоса розташований позаду ланцюга ГРМ. Привід масляного насоса здійснюється за допомогою однорядного роликового ланцюга. |
| Блок керування | ME 2.7.1 є електронною системою керування двигуном, модернізованою системою ME 2.7 двигуна M137, яку було необхідно адаптувати до нових умов та функцій двигунів М275 та М285. У блоці управління МЕ містяться всі функції керування та діагностики двигуна. |
| Паливна система | Виконана за однопровідною схемою, щоб уникнути підвищення температури в паливному бабусі. |
| Паливний насос | Гвинтовий тип, з електронним регулюванням. |
| Паливний фільтр | Інтегрований перепускний клапан. |
| турбокомпресор | Зі сталевим литим корпусом, компактно інтегрований в випускний колектор. Кожен турбокомпресор із керуванням WGS (Waste Gate Steuerung) відповідного ряду циліндрів підтримує подачу свіжого повітря у двигун. Турбінне колесо, що знаходиться в турбокомпресорі, приводиться в дію потоком відпрацьованих газів. Свіже повітря надходить через впускний трубопровід. Нагнітальне колесо, жорстко з'єднане з турбінним колесом за допомогою валу, стискає свіжий повітря. Через трубопровід наддувне повітря підводиться до двигуна. |
| Датчики тиску після повітряного фільтра | Їх два. Вони розташовані на корпусі повітряного фільтра між повітряним фільтром та турбокомпресором з лівого/правого боку двигуна. Призначення: визначати актуальний тиск у впускній трубі. |
| Датчик тиску перед та після виконавчого механізму дросельної заслінки | Розташовані відповідно: на виконавчому механізмі дросельної заслінки або у трубі впуску перед мережевим блоком живлення ECI. визначає актуальний тиск наддуву після виконавчого механізму дросельної заслінки. |
| Перетворювач тиску регулятора тиску наддуву | Знаходиться після повітряного фільтра з лівого боку двигуна. Проводить в залежності від управління модульоване тиск наддуву до мембранних регуляторів. |
