Este es el motor de cuatro cilindros fabricado en serie más potente del mundo
Lo monta completamente a mano Mercedes-AMG en Affalterbach y logra una potencia de 421 CV
El propulsor de 2,0 litros de nuevo desarrollo de Mercedes-AMG con la denominación interna M 139 es el motor sobrealimentado de cuatro cilindros más potente fabricado en serie en todo el mundo, con una potencia de hasta 310 kW (421 CV). Con ello, Mercedes-AMG supera en 30 kW (40 CV) las cotas de su antecesor M 133, que asumía hasta ahora el liderazgo en este campo. También ha aumentado el par máximo, de 475 a un máximo de 500 Nm. Con una potencia por litro de cilindrada de hasta 155 kW (211 CV), el nuevo motor de altas prestaciones con turbocompresor de Mercedes-AMG supera a las mecánicas de muchos superdeportivos de reputadas marcas. El nuevo motor de alta eficiencia se fabrica en Affalterbach en una innovadora línea de producción, siguiendo el principio «One Man, One Engine».
El propulsor de cuatro cilindros impulsará con brío los turismos compactos de Mercedes-AMG en dos niveles de potencia, con 310 kW (421 CV) en los modelos S y con 285 kW (387 CV) en la versión básica. Esta oferta escalonada se ha acreditado en los modelos de altas prestaciones de AMG con motor V8, y ayuda a satisfacer mejor las expectativas individuales de los clientes.
Junto a las cifras de potencia, el nuevo grupo destaca también por su respuesta espontánea. Para ello se ha armonizado con precisión la curva de par del motor («Torque shaping»). El valor punta de 500 Nm (480 Nm en la versión básica) está disponible en un margen de 5.000-5.250 rpm (4.750-5.000 rpm en la versión básica). Gracias a este dimensionamiento, los ingenieros de AMG han logrado un despliegue de potencia similar al de un motor atmosférico, lo que redunda en una vivencia de conducción aún más sugestiva. Los especialistas del área de motores han elegido una curva de par con crecimiento dinámico en la gama baja de revoluciones, lo que mejora claramente las propiedades de marcha del automóvil. El aumento del par a altas revoluciones incrementa la agilidad del motor. Otro factor que subraya el carácter deportivo del motor M 139 es el régimen máximo, que asciende a 7.200 rpm.
El nuevo motor se monta completamente a mano. En el primer piso de la planta artesanal de motores de AMG en la sede de Affalterbach se ha instalado para ello una línea de fabricación basada en un concepto completamente nuevo. En ella, Mercedes-AMG combina el principio «One Man, One Engine» con los métodos de Industria 4.0 de forma especialmente innovadora, teniendo en cuenta los conocimientos más recientes de ergonomía, de flujo de material, de aseguramiento de calidad, de sostenibilidad y de eficiencia. Dentro del marco de la implementación de Industria 4.0, el área de producción de AMG persigue asimismo la visión de una producción inteligente. Esta visión se distingue por una máxima flexibilidad, transparencia y eficiencia.
«Para el montaje del M 139 hemos reinventado una vez más el principio «One Man, One Engine» . El resultado es una planta de fabricación de vanguardia, centrada en las personas que trabajan en la planta. Hemos creado condiciones laborales óptimas en un entorno inundado de luz, limpio y con una organización precisa de todas las secuencias. Con ello se crea la base perfecta para poder garantizar nuestro elevado nivel de calidad a pesar del incremento de la complejidad de la tecnología», comenta Emmerich Schiller, COO y miembro del Comité de Dirección de Mercedes-AMG GmbH.
La fabricación del bloque motor íntegramente en aluminio se basa en el proceso de fundición en coquilla , que confiere propiedades sobresalientes al material. La colada del aluminio líquido en el molde metálico permanente (coquilla) se realiza por acción de la fuerza de la gravedad. Gracias a la elevada conductividad térmica de la coquilla, refrigerada por agua , se consigue un enfriamiento y una solidificación rápidos de la masa fundida. La consecuencia es una microestructura densa y de grano fino del material, lo que lleva consigo cotas muy elevadas de resistencia. Con ayuda de machos de arena introducidos en la masa es posible configurar geometrías interiores de alta complejidad.
El diseño constructivo conocido como «Closed-Deck», un desarrollo procedente del mundo de la competición, garantiza una máxima rigidez, unida a bajo peso, y permite operar con una presión máxima de combustión de hasta 160 bares. El área en torno a los cilindros está prácticamente cerrada, mientras que la placa de cubierta solamente está atravesada por pequeños canales para el líquido refrigerante y el aceite del motor. El mecanismo del cigüeñal, formado por un cigüeñal forjado de acero de construcción ligera y pistones forjados de aluminio con segmentos optimizados conjuga baja fricción con alta resistencia. El número de revoluciones máximo del motor asciende a 7.200 rpm, y la potencia máxima se alcanza a las 6.750 rpm. El cárter de aceite dispone de chapas rompeolas. Esto garantiza que todos los componentes relevantes dispongan siempre de suficiente aceite para su lubricación, incluso cuando se circula con una alta aceleración transversal y a pesar del aumento del volumen del cárter de aceite.
Las camisas de los cilindros se revisten utilizando la tecnología patentada NANOSLIDE para reducir las pérdidas por fricción entre los pistones y los cilindros. Como resultado de este revestimiento, las camisas de los cilindros son especialmente lisas, lo que reduce al mínimo la fricción interna. Al mismo tiempo, ostentan una dureza dos veces mayor que las camisas convencionales de fundición gris, con lo que aumenta su durabilidad. NANOSLIDE es una tecnología desarrollada por Daimler AG y protegida por más de 90 familias de patentes y más de 40 patentes. Este tipo de revestimiento se utilizó por primera vez en el motor AMG M 156 , contribuye desde hace muchos años a mejorar las propiedades de otros propulsores de AMG y se emplea asimismo en el motor de Fórmula 1 de la escudería Mercedes AMG Petronas Motorsport.
Admisión y escape
En la culata se ha modificado la posición de los inyectores y las bujías, que asumen ahora además una disposición ligeramente inclinada . De ese modo es posible utilizar válvulas de escape considerablemente mayores que en el motor precedente M 133. La mayor sección de salida hace posible que los gases de escape puedan abandonar la cámara de combustión con bajas pérdidas, y también disminuye el trabajo de desplazamiento de los pistones.
Para mejorar la eficiencia de la refrigeración de las culatas se montan segmentos de menor altura y se ha efectuado un taladro para refrigeracíón cercano a la cámara de combustión, en la zona situada entre los anillos de las válvulas de escape. También ha mejorado la potencia de refrigeración gracias a una geometría modificada de la camisa de agua, cercana a la superficie, a una mayor velocidad de flujo y a un caudal optimizado. Una junta metálica acanalada de varias capas conforme con el estado actual de la técnica hermetiza la culata respecto al bloque motor.
Dos árboles de levas en cabeza controlan las 16 válvulas por medio de balancines de rodillos de peso optimizado. El ajuste de los árboles de levas en el lado de admisión y en el lado de escape permite una respuesta ideal del motor y optimiza los ciclos de admisión y de escape en cada punto de operación del motor. A esto se suma el mando variable de las válvulas CAMTRONIC en el lado de escape, con dos levas por válvula.
Las levas obedecen a distintos diseños geométricos. De ese modo, las válvulas de escape pueden permanecer abiertas más o menos tiempo en función del reglaje de las levas según la situación de conducción. Con ello mejora la respuesta del motor a bajas revoluciones, se asegura una conducción confortable y con bajo consumo en la gama media de número de revoluciones y se obtiene el desarrollo pleno de la potencia en la gama alta de régimen.
Inyección de gasolina
La combinación de sobrealimentación por turbocompresor e inyección directa guiada hacen posible una entrega de potencia elevada, aumentan el rendimiento termodinámico y reducen por tanto el consumo de combustible y las emisiones de gases de escape.
El nuevo motor de altas prestaciones con cuatro cilindros trabaja por primera vez con inyección de gasolina en dos etapas . En la primera etapa se utilizan elementos de inyección piezoeléctricos, rápidos y precisos, que inyectan el combustible directamente en las cámaras de combustión con una presión de hasta 200 bares. Esta inyección se repite en parte varias veces y se regula si es necesario por medio de la unidad de control del motor.
En la segunda etapa se recurre a la inyección en el colector de admisión por medio de válvulas electromagnéticas. Esta inyección resulta necesaria para poder alcanzar la elevada potencia específica del motor. El sistema de alimentación de combustible con regulación electrónica trabaja con una presión de 6,7 bares.
La elevada potencia del motor requiere un sofisticado sistema de refrigeración. Un radiador adicional en el pasarruedas completa el elemento de mayor tamaño en el plano delantero del módulo principal. A esto se suma un circuito de baja temperatura para el intercooler de aire y agua. Una bomba eléctrica de alta potencia impulsa el agua a través del intercooler, conectado en serie con los radiadores de agua. De ese modo se refrigera de forma ideal el aire de sobrealimentación altamente comprimido, lo que favorece el desarrollo de potencia del motor.
La refrigeración del aceite del cambio está integrada en el circuito de refrigeración del agua del motor, con asistencia de un intercambiador de calor situado directamente junto al cambio. La unidad de control del motor se encuentra sobre la caja del filtro de aire, donde es enfriada por el caudal de aire de refrigeración.
Bomba de agua eléctrica
La bomba de agua eléctrica de alta potencia, regulada en función de la demanda, trabaja con independencia del número de revoluciones del motor. Durante la fase de calentamiento del motor se conecta con cierto retraso para agilizar el calentamiento del bloque motor . Esto tiene efectos positivos en las pérdidas por fricción, el consumo y las emisiones. Del mismo modo es posible conectar o desconectar la bomba en función de las necesidades al operar con baja potencia o con un número bajo de revoluciones. La bomba de agua eléctrica garantiza además la potencia máxima del motor y una disipación térmica óptima en el margen completo de revoluciones. Este componente protege además el motor de daños por recalentamiento durante la marcha al ralentí en días con temperaturas exteriores muy altas.
El paquete tecnológico del nuevo motor de cuatro cilindros de AMG incluye asimismo otras funciones, como la gestión del generador, la función de parada y arranque ECO con arranque rápido, la función de planeo y el filtro de partículas para motores de gasolina.
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