Τέσσερα χρόνια μετά το ντεμπούτο των κινητήρων Euro 6 για βαρέα οχήματα της Mercedes-Benz, η εταιρεία φέρνει στην αγορά τη βελτιωμένη έκδοση του σημαντικότερου από αυτούς. Η «καρδιά» της γκάμας κινητήρων Euro 6 της Mercedes, ο 13λιτρος με την ονομασία OM 471, δέχθηκε σειρά εκτεταμένων βελτιώσεων που αυξάνουν τις επιδόσεις και την αποδοτικότητα. Να υπενθυμίσουμε ότι, ο κινητήρας ΟΜ 471 είναι εξακύλινδρος σε σειρά, χωρητικότητα 12,8 λίτρων που, παρουσιάστηκε την Άνοιξη του 2011, μαζί με τα νέα Actros, Antos και Arocs. Σχεδιάστηκε από λευκό χαρτί ώστε να μπορούν άνετα οι μηχανικοί εξέλιξης να δουλέψουν πάνω στη σωστή του συνεργασία με τα παρελκόμενα της τεχνολογίας Euro 6, χωρίς περιορισμούς παλαιότερων μηχανικών συνόλων. Προορίζεται για χρήση από βαρέα οχήματα, εθνικών και διεθνών μεταφορών, «βαρέων» διανομών και εργοταξιακά/χωματουργικά και τουριστικά λεωφορεία.
Έτοιμη η νέα γενιά για φορτηγά & λεωφορεία
Οι κύριες καινοτομίες που έφερε στην αγορά ο ΟΜ 471 ήταν οι διπλοί εκκεντροφόροι επικεφαλής από συνθετικά (composite) υλικά, το μονό σύστημα ψεκασμού common-rail με τον ενισχυτή πίεσης X-Pulse, ο ασύμμετρης σχεδίασης υπερσυμπιεστής καυσαερίων και αρκετά ακόμη. Από τότε, ο ΟΜ 471, σχεδόν σε κάθε έκδοση ισχύος έχει πετύχει σημαντικές βελτιώσεις στην οικονομία σε συγκριτικά τεστ, καθώς και σε μετρήσεις από εταιρείες με μεγάλους στόλους οχημάτων. Επίσης, τα διαστήματα συντήρησης που μπορούν να απέχουν μεταξύ τους έως και 150.000 χιλιόμετρα παραμένουν ακόμη και σήμερα στοιχείο σημαντικό για πολλούς ιδιοκτήτες.
Έχει διατεθεί σε πάνω από 250.000 μονάδες, με 150.000 από αυτές να αναφέρονται σε αγορές εκτός Ευρώπης και 100.000 να αφορούν φορτηγά με το λογότυπο Mercedes. Συνολικά, οι μηχανικοί για τη νέα γενιά του ΟΜ 471 κράτησαν τα κύρια δομικά στοιχεία του κινητήρα, βελτιώνοντας σχεδόν κάθε εξάρτημα. Κύρια μέριμνα ήταν η με κάθε τρόπο μείωση των λειτουργικών εξόδων για τον πελάτη και η αύξηση της ωφέλιμης ζωής. Επίσης, έχει αυξηθεί σημαντικά η ροπή σε χαμηλές στροφές ενώ στις 4 εκδόσεις ισχύος που γνωρίζαμε,προστίθεται τώρα, μία ακόμη, στο άνω άκρο της γκάμας. Από τον προσεχή Οκτώβριο θα διατίθεται για τα Actros και Arocs, καθώς για τα Travego (476 hp), Setra ComfortClass 500, αλλά και για το διώροφο Setra S 431 DT (510 hp). Η ισχυρότερη εκδοχή των 530 hp αναμένεται το επόμενο έτος.
Η νέα γκάμα
Σε μερικές εβδομάδες από τώρα λοιπόν, οι πελάτες θα μπορούν να επιλέξουν ανάμεσα στις εξής εκδόσεις: 421, 449, 476, 510 και 530 hp και 2.100, 2.200, 2.300, 2.500 και 2.600 Nm μέγιστη ροπήαντίστοιχα. Οι τέσσερις πρώτες είναι ως προς την τιμή της μέγιστης ισχύος, ακριβώς ίδιες ως τώρα. Η τελευταία είναι ολοκαίνουρια, και θα βγει στην αγορά του χρόνου. Όπως το συνηθίζει η Mercedes, ακόμη και εδώ, υπάρχουν υποκατηγορίες –για τους «421», 449» και «476», υπάρχουν έξτρα άλλες 3 εκδόσεις «top torque». Οι τακτικοί αναγνώστες μας θα θυμούνται ότι, στις συγκεκριμένες εκδόσεις, όταν επιλεχθεί η τελευταία σχέση στο κιβώτιο ταχυτήτων PowerShift 3, αυτόματα προστίθενται άλλα 200 Nm ροπής. Αυτό γίνεται για να κρατιέται όσο το δυνατόν πιο πολύ η μεγαλύτερη σχέση για λόγους εξοικονόμησης καυσίμου.
Πέρα από τα τεχνικά χαρακτηριστικά, και τους πίνακες, σημασία έχουν και τα χαρακτηριστικά λειτουργίας των νέων κινητήρων. Η μέγιστη ισχύς λ.χ., αποδίδεται σταθερά, στη μέγιστη τιμή της, μεταξύ 1.450 και 1.800 σ.α.λ. αντίστοιχα, η μέγιστη ροπή, μεταξύ 900 και 1.450 σ.α.λ., με εύλογα οφέλη στην αποκαλούμενη οδηγησιμότητα του οχήματος και την ελαστικότητα του κινητήρα. Συνολικά, ισχύς και ροπή αποδίδονται σε ένα αρκετά πιο ευρύ φάσμα.
«Κτήνος» ισχύος και ροπής ο νέος«530»
Χάρη κυρίως στο τελευταίας γενιάς X-Pulse, με την υψηλότερη πίεση ψεκασμού, η Mercedes μπόρεσε να εξελίξει τον ισχυρότερο εξακύλινδρο 13λιτρο κινητήρα της αγοράς. Πέρα κι από τα 530 hp που παραπέμπουν σε 16λιτρα οχήματα με δύο κυλίνδρους περισσότερους, εκείνο που εντυπωσιάζει είναι η μέγιστη ροπή των 2.600 Nm, καθώς και ο τρόπος που αυτή αποδίδεται. Ήδη από τις μόλις 600 σ.α.λ., το νέο μηχανικό σύνολο αποδίδει 1.600 Nm.
Στα χαρτιά, είναι ο πιο δυνατός ντίζελ που έχει παρουσιαστεί ποτέ στην κατηγορία, και μένει να τον δοκιμάσουμε και στην πράξη. Μέχρι τότε, η ειδική ισχύς 941,4 hp ανά χίλια κυβικά εκατοστά, και ροπή (203 Nm ανά λίτρο χωρητικότητας) αφήνουν πολλές υποσχέσεις. Σύμφωνα με τον κατασκευαστή ενδείκνυται και για εφαρμογές άνω των 40 τόνων μικτού. Κριτήριο εξέλιξής του ήταν η πρόθεση να κατασκευαστεί ένας κινητήρας πολύ υψηλής απόδοσης με σημαντικά οφέλη σε απόβαρο και κόστη χρήσης σε σχέση με φορτηγά που «φοράνε» 8κύλινδρους ή εξακύλινδρους 16λιτρους.
Ραμμένοι και κομμένοι για Διεθνή Μεταφορά
Ο πιο εύκολος μάλλον τρόπος για να κεφαλαιοποιήσει η Mercedes όλα τα «συν» του ΟΜ 471 νέας γενιάς, είναι η διάθεση από εδώ και στο εξής μίας νέας, πιο μακριάς, τελικής σχέσης μετάδοσης. Στάνταρ λοιπόν στα βαρέα οχήματα του κατασκευαστή με τον κινητήρα νέας γενιάς, θα είναι μία πιο μακριά τελική σχέση διαφορικού –από i=2,611 πάει τώρα σε i=2,533 κάτι που μεταφράζεται σε 3% λιγότερες στροφές ανά λεπτό. Με ελαστικά διαστάσεων 315/70 R 22,5, αυτό σημαίνει ότι, στα 85 χλμ./ώρα, το στροφόμετρο θα δείχνει γύρω στις 1.150 σ.α.λ. Τα στελέχη του κατασκευαστή μας είπαν πως αυτό δεν σημαίνει ότι επιβαρύνονται οι ρεπρίζ, αντίθετα, χάρη στα χαρακτηριστικά λειτουργίας του ΟΜ 471, υπάρχουν σημαντικά αποθέματα δύναμης στις ανηφόρες.
Από εκεί και πέρα, τα οφέλη επεκτείνονται και στο επαρχιακό/ περιαστικό οδικό δίκτυο. Ένα Actros 1845 π.χ., με τον καινούριο κινητήρα και τον κινητήριο άξονα, μπορεί να κινείται με 65 χλμ./ ώρα με 12η σχέση και τις στροφές να μην ξεπερνούν τις 900 με βελούδινο τρόπο και έχοντας ανά πάσα στιγμή πολλά αποθέματα για άμεση επιτάχυνση. Κι αυτό γιατί, ήδη από τις 900 σ.α.λ., υπάρχουν διαθέσιμα 900 Nm ροπής, δηλαδή η μέγιστη τιμή. Το Euro 6 Actros 1845 με τον ΟΜ 471 που χρησιμοποιείται τώρα, και την προηγούμενη τελική σχέση μετάδοσης, θα ήταν λίγο παραπάνω από τις 900 σ.α.λ., με τη ροπή λίγο πιο κάτω από 2.000 Nm και το διάγραμμά της να δείχνει προς τα «κάτω». Όλα τα παραπάνω συνηγορούν στο ότι, ο νέος ΟΜ 471 διαθέτει σημαντικά εξαιρετική ελαστικότητα, καλύτερες επιδόσεις από τον προκάτοχό του, καταναλώνοντας ταυτόχρονα, σημαντικά λιγότερο καύσιμο.
Τι αλλάζει
Οι αλλαγές, αν και πρόκειται για το ίδιο μπλοκ και η ονομασία δεν αλλάζει, είναι πολλές, με κάποιες από αυτές να αποτελούν πρωτιά για την κατηγορία. Ενδεικτικά, προστίθεται όπως αναφέραμε νέα έκδοση ισχύος στα 530 hp, ξανασχεδιάστηκε το σύστημα ψεκασμού X-Pulse, αλλάζει με έξυπνο τρόπο η λειτουργία του EGR και χρησιμοποιείται ένα πρωτοποριακό ασύμμετρο turbocharger κατασκευής της ίδιας της Mercedes.
Αρχίζοντας από τις πιο σημαντικές καινοτομίες, ξεχωρίζουμε το νέο, πατενταρισμένο από τη Mercedes, ασύμμετρο turbocharger. Είναι σχέδιο των μηχανικών της εταιρείας (δεν προέρχεται δηλαδή, από κάποιον εξωτερικό προμηθευτή) και κατασκευάζεται στο εργοστάσιο του Μανχάιμ,μαζί με τους κινητήρες για βαρέα οχήματα. Ο λόγος που δεν επιλέχθηκε κάποιος εξωτερικός συνεργάτης έχει να κάνει με το γεγονός πως έτσι στη Mercedes μπόρεσαν να σχεδιάσουν το νέο εξάρτημα χωρίς κανένα ουσιαστικά περιορισμό.
Ριζικά βελτιωμένο είναι και το (common-rail) σύστημα ψεκασμού X-Pulse της Mercedes. Η μέγιστη πίεση ανέρχεται πλέον στα 2.700 bar. Η μονάδα του ψεκασμού διαθέτει πλέον 8 (πριν ήταν 7) οπές που προσφέρουν τη μέγιστη ροή κατά περίπου 10% σε σχέση με πριν. Η σχέση συμπίεσης είναι πλέον στο 18,3:1 (πριν 17,3:1). Συνολικά, ανακοινώνεται μείωση της κατανάλωσης καυσίμου έως και 3% σε σχέση με τον ΟΜ 471 που λανσαρίστηκε το 2011.
Πρωτοποριακής σχεδίασης βαλβίδα EGR
Ανάμεσα στις σημειώσεις μας πάντως, θεωρούμε ως πιο σημαντικό την αλλαγή στο σύστημα ανακυκλοφορίας καυσαερίων στην εξαγωγή (EGR). Ενώ λοιπόν, ο ασύμμετρος υπερσυμπιεστής είναι βελτίωση του συστήματος που υπήρχε από το 2011, το EGR είναι τελείως νέο σχέδιο. Για να «χτιστεί» πίεση γρήγορα, αλλά και να αποδίδονται γρήγορα ισχύς και ροπή, τα καυσαέρια από τους κυλίνδρους 4 έως 6 κατευθύνονται απευθείας στην τουρμπίνα χωρίς παρακάμψεις. Στον αντίποδα, μία καθορισμένη ποσότητα καυσαερίων από τους κυλίνδρους 1 έως 3 αλλάζει κατεύθυνση και χρησιμοποιείται από τη μονάδα του EGR. Αυτό γίνεται για να μειωθούν τα οξείδια του αζωτου (NOx). Η βασική λειτουργία του συστήματος EGR παραμένει, πλην όμως, τώρα, το άνοιγμα («φλαπ») του EGR μετακινήθηκε πολύ μπροστά, προς την πολλαπλή εξαγωγής , απέχοντας από το σημείο όπου τα καυσαέρια της εξαγωγής εισέρχονται στο turbocharger.
Ενώ λοιπόν μέχρι τώρα, η διανομή των καυσαερίων εξαγωγής μεταξύ της πολλαπλής και του turbocharger ήταν σε συνάρτηση με το σχήμα της πολλαπλής και τη γεωμετρία του ασύμμετρου υπερσυμπιεστή, με το νέο σύστημα η κυκλοφορία τους γίνεται πλέον με μοναδική ακρίβεια σε όλο το εύρος λειτουργίας του κινητήρα. Το θερμικό μάνατζμεντ δηλαδή, γίνεται πιο αποδοτικό, και η βαλβίδα του EGR δουλεύει λιγότερο, μειώνοντας την κατανάλωση. Τόσο η ροή των καυσαερίων όσο και η λειτουργία του EGR ελέγχονται ανά πάσα στιγμή, οπότε απαλείφθηκαν ένας σένσορας που υπήρχε μέχρι τώρα, καθώς και μία μονάδα ελέγχου (downstream) του EGR.
Τα πλεονεκτήματα δεν σταματούν εδώ. Η αλλαγή θέσης του (ρυθμιζόμενου συνεχώς, σε «άπειρες» θέσεις) πτερυγίου του EGR προσφέρει πολλές δυνατότητες. Η ποσότητα των καυσαερίων εξαγωγής π.χ., που κατευθύνονται από τους τρεις «δωρητές» κυλίνδρους στον θάλαμο καύσης μπορεί να διαφέρει από 0 έως 100%, κάτι που γίνεται για πρώτη φορά σε κινητήρα παραγωγής. Γι αυτό, το άνοιγμα της βαλβίδας EGR δεν ελέγχει μόνο τη ροή των καυσαερίων της εξαγωγής, αλλά και τον υπερσυμπιεστή.
Πιο αποτελεσματική λειτουργία αναγέννησης του φίλτρου σωματιδίων
Ο ασύμμετρος ψεκασμός είναι τέλος, μία ακόμη σημαντική καινοτομία. Στη διάρκεια της κανονικής οδήγησης τα μπεκ και για τους έξι κυλίνδρους του νέου ΟΜ 471 εφοδιάζονται με ακριβώς την ίδια ποσότητα καυσιμου. Αν απαιτηθεί διαδικασία αναγέννησης του φίλτρου σωματιδίων υπό χαμηλά φορτία, το EGR δουλεύει στο 50%, ώστε να ανέβει γρήγορα η θερμοκρασία στην εξαγωγή. Για να αποτραπεί η ημιτελής καύσης που θα οδηγούσε στην αυξημένη αναλογία σωματιδίων αιθάλης στα καυσαέρια της εξαγωγής, η ποσότητα καυσίμου μειώνεται ομαλά στους κυλίνδρους 1 έως 3 -όσο πιο έντονα δουλεύει το EGR- και, αντίστοιχα αυξάνει στους κυλίνδρους 4 έως 6. Σε ακραίες περιπτώσεις, αν τα ηλεκτρονικά το κρίνουν απαραίτητο, μπορεί να κοπεί τελείως ο ψεκασμός καυσίμου στους τρεις πρώτους κυλίνδρους, με τους υπόλοιπους να δουλεύουν στο «φουλ».
Είναι τέλος, αξιοσημείωτο ότι, ούτε η ισχύς ούτε η κατανάλωση καυσίμου επηρεάζονται από αυτή τη μείωση στην τροφοδοσία, αλλά μειώνονται σημαντικά οι εκπομπές ρύπων και σωματιδίων αιθάλης. Ο ασύμμετρος αυτός τρόπος λειτουργίας του συστήματος ψεκασμού δε γίνεται αντιληπτός από τον οδηγό, καθώς δεν αλλάζει τίποτα που να γίνεται αισθητό. Ακόμη κι αν πατήσει το γκάζι δυνατά και ο ψεκασμός επιστρέψει σε κανονική λειτουργία τροφοδοτώντας ομοιόμορφα όλους τους κυλίνδρους, σε επίπεδο αίσθησης δεν καταλαβαίνει το παραμικρό.
