نگاهی به طراحی قدرتمندترین موتور چهار سیلندر جهان توسط مرسدس AMG

حدود دوسال قبل بود که مرسدس از قدرتمند ترین موتور 4 سیلندر 2 لیتری تولید انبوه خود که در نسل جدید مدل های “45” استفاده می‌شود، پرده برداری کرد. این موتور جایگزین نسل قبلی آن در مدل های A45 A-Class، CLA45 و GLA45 شد.

نسل قبلی این موتور در دو نسخه با قدرت 355 و 376 اسب بخار استفاده می شد که به خودی خود جز قدرتمندترین موتورهای 4 سیلندر بازار به شمار می رفت. رئیس بخش توسعه موتورهای مرسدس AMG یعنی رالف ایلنبرگر در رابطه با موتور جدید این شرکت توضیح داد که قوانین جدید زیست محیطی و همینطور طلب قدرت بیشتر و وزن کمتر به آرایش کاملا جدید موتور نیاز داشته و به همین دلیل این قوای محرکه برای نسل جدید محصولاتمان به طور کلی تغییر کرده است. در نتیجه تنها بخش های مشابه این موتور جدید مرسدس AMG با موتور قبلی چند پیچ و مهره خواهد بود.

این موتور که با کد M139 شناخته می شود توانایی تولید حداکثر قدرت 382 اسب بخار در نسخه پایه و 415 اسب بخار در نسخه S را دارد. حداکثر گشتاور نیز به ترتیب برابر با  480 و 500 نیوتن متر خواهد بود. یکی از دیگر اهداف مرسدس تغییر نحوه تولید گشتاور این موتور بوده تا حس و حال رانندگی اسپرت و مفرح تری را به راننده عرضه کند.

نسل قبلی یعنی M133 منحنی گشتاوری مشابه با یک موتور دیزل داشت و تحت یک محدود کوچک دور موتور گشتاور خودرو افزایش می یافت و خبری از ارائه گشتاور خطی و نرمی موتورهای بنزین سوز در آن نبود.

موتور جدید مرسدس AMG حداکثر گشتاور خود را در دور 5200 rpm تولید کرده و همچنین در بین دورهای 1000 تا 2000 rpm نیز گشتاور بیشتری به نسبت موتور قبلی ارائه می کند و قوی ترین حالت آن در محدوده دور 3000 rpm در دسترس خواهد بود.

مرسدس از سیستم پاشش سوخت مستقیم با حداکثر فشار 160 بار استفاده کرده است. همچنین یک بلوک جدید سبک وزن تر اما با مقاومت بیشتر را نیز ساخته است که به اندازه بلوک های دیزلی قدرتمند است. محل قرار گیری میل لنگ نیز به طور کاملا بسته طراحی شده است.  سر سیلندر 16 سوپاپه نیز کاملا جدید است که یکی از بخش های مهم برای پراکنده سازی حرارت اضافی به شمار می رود.

سوپاپ دود و نشیمن گاه آن بزرگ تر شده است. مجاری آب، روغن و هوای خنک برای توربوشارژر باز طراحی شده است و از سیستم خنک کاری جداگانه برای سر سیلندر و بلوک موتور استفاده شده است. پمپ آب الکترونیکی نیز حرارت را مدیریت خواهد کرد.

در بخش سر سیلندر نیز از ویژگی جدیدی موسوم به Camtronic استفاده شده که امکان تغییر وضعیت سوپاپ های ورودی و خروجی را فراهم می کند. در نتیجه دیگر نیازی به تسمه برای کنترل میل سوپاپ نخواهد بود. یک نازل پیزو بر روی  هر سیلندر قرار گرفته که بخش اعظم سوخت را به محفظه احتراق تزریق می کند.

نازل دیگر سوخت در داخل وروی منیفولد هوا قرار دارد تا با ترکیب سوخت و هوا از طریق دو سوپاپ هوا وارد محفظه احتراق شود تا در زمان تخته کردن پدال گاز قدرت و در نتیجه شتاب بهتری به راننده بدهد.

سیستم Camtronic نیز با تغییر وضعیت میل سوپاپ در دو حالت می تواند مصرف سوخت را به میزان بسیار زیادی کاهش دهد و با تغییر آوانس و ریتارد موتور را برای تولید بیشتر قدرت و افزایش شتاب گیری در حالت رانندگی مسابقه ای یا اسپرت آماده کند.

برای توربوشارژر نیز از یک یاتاقان غلتکی با اصطکاک کمتر استفاده شده است. وست گیت الکتریکی گازهای داغ ورودی به پره توربوشارژر را کنترل می کند تا بوست تولیدی توربوشارژر همیشه در حداکثر میزان خود باشد. توربوشارژر بین موتور و اتاق خودرو قرار گرفته است. سر سیلندر نیز به اندازه 180 درجه چرخانده شده تا موتور توانایی قرار گیری در کاپوت های ارتفاع پایین مدل های جدید را داشته باشد.

با توجه به محل جدید قرارگیری توربوشارژ نیاز به خنک کاری اضافی خواهد بود که مرسدس از یک پوشش جدید موتور برای تشکیل جریان مستقیم هوا به سمت توربوشارژر استفاده کرده است. همچنین پمپ آب الکتریکی پس از خاموش سازی موتور جدید مرسدس AMG برای خنک کردن بلوک، سرسیلندر و توربو همچنان کار خواهد کرد. در نسخه قوی تر یعنی S از خنک کاری سیستم تهویه مطبوع نیز استفاده خواهد شد.

جدای از ساخت یک موتور جدید، مرسدس AMG نحوه تولید این موتور را نیز تغییر داده است. البته مطابق با سنت قدیمی AMG هر مرد، یک موتور دست ساز تولید می کند (در حال حاضر چندین زن نیز در خط تولید موتورهای AMG کار می کنند) اما انتظار می رود با استفاده از قطعات الکترونیکی جدید دقت مونتاژ و گشتاور مورد نیاز برای اتصال هر بخش بیشتر شده، در زمان صرفه جویی شود و ارگونومی نیز بهبود پیدا می‌کند.

روش های تولید جدید باعث کاهش زمان تولید در حدود 20 تا 25 درصد خواهد شد. به همین دلیل در دو شیفت کاری مرسدس تا 140 نسخه از این موتور قدرتمند تولید می کند. پیش از این از ویژگی های مهم نسل جدید موتورهای مرسدس بنز گفته بودیم که می توانید در اینجا مطالعه کنید.