محركات مرسيدس بنز ………..التقنية المذهلة وتحقيق المعادلة الصعبة

مرسيدس بنز الشركة العريقة الشهيرة جداً التي كان لها السبق في اختراع السيارة و محركات الإحتراق الداخلي عودتنا على اختراعاتها الرائعة و تقدمها التقني الذي جعل منها إحدى أفضل علامات السيارات في العالم .
إن محركات هذه الشركة هي الأفضل عالمياً من حيث الجودة وطول العمر .

كما تعلمون قبل العام 2004 وبالتحديد قبل تنزيل مرسيدس بنز لسيارتيها ( 1- الجيل الجديد من الفئة SLK ) و ( 2- السيارة الجديدة كليا CLS ) كانت مرسيدس تتبع سياسة الصمامات الثلاث لكل إسطوانة في صنع محركاتها 
مثلاً كانت لدى مرسيدس بنز المحركات التالية 

1- محرك 320 وكان بسعة 3.7 لتر ويولد قدرة حصانية مقدارها 245 حصانا وعزم دوران مقداره 350 نيوتن.متر ,,,,, عدد الأحصنة لكل لتر = 66.21 حصانا لكل لتر 
عزم الدوران لكل لتر = 94.59 نيوتن.متر 

2- محرك 500 وهو بسعة 5 لتر يولد قدرة حصانية مقدارها 306 أحصنة و عزم دورانه 460 نيوتن.متر …. عدد الأحصنة لكل لتر = 61حصان 
عزم الدوران لكل لتر = 92 نيوتن.متر 

طبعاً لم تكن هذه القوى هي أقصى ما يمكن لمرسيدس استخراجه , ولعل الدليل على ذلك أننا نرى محرك السيارة S500 في الجيل W140 المعروف بالشبح تولد قدرة حصانية مقدارها 326 حصانا وكان عزم دورانه 480 نيوتن.متر رغم أنه نفس السعة ولكن كانت مرسيدس حينها تتبع تقنية الصمامات الأربع لكل إسطوانة .

في عام 2004 وبعد نزول السيارة SLK350 والتي اعتبرت تحولاً في مسار صنع المحركات لدى هذه الشركة العريقة حيث اعتمدت تقنية الصمامات الأربع لكل إسطوانة بدلاً من الثلاثة ,
تم صنع هذا المحرك الجديد كلياً بسعة بلغت 3.5 لتر ويولد قدرة حصانية مقدارها 272حصاناً و عزم دوران قدره 350 نيوتن .متر 

وتم اعتماد هذا المحرك على السيارة الجديدة كلياً CLS .

بعد نزول الجيل الحالي من الفئة S المسماة W221 والمعروفة عامياً بالبانوراما أو الهامور 
تم تنزيل محركات جديدة كليا على هذه السيارة واستبدلت جميع المحركات السابقة ماعدا محرك القمة S600 حيث حظي بزيادة في قوته بلغت تقريبا 17 حصانا , وبقي هذا المحرك على نفس نظامه مشحون بجهازي تيربو ومع سعة قدرها 5.5 لتر ويولد الآن 517 حصانا 

كانت المحركات الجديدة هي 

1- محرك 450 وسعته 4.6 لترا ويولد 340 حصاناً و عزم دوران قدره 460 نيوتن.متر …… عدد الأحصنة لكل لتر = 73.9 
العزم المستخرج من كل لتر = 100 نيوتن.متر 

2- محرك 500 و أصبح بسعة لترية تبلغ 5.5 لتر ويولد 388 حصاناً و 530 نيوتن .متر من عزم الدوران …..عدد الاحصنة لكل لتر = 70.45
العزم المستخرج من كل لتر = 96.36 نيوتن.متر 

3- محرك 280 وهو بسعة 3 لتر وعدد اسطواناته 6 ويولد 231 حصاناً و عزم دوران قدره 300 نيوتن.متر ………. عدد الأحصنة لكل لتر = 77 حصانا 
العزم المستخرج من كل لتر = 100 نيوتن.متر 

4- محرك 63AMG وسعته الحقيقية 6.2 لترا ويولد 525 حصانا و عزم دوران مقداره 630 نيوتن.متر ….. عدد الأحصنة لكل لتر = 84.67 حصانا 
العزم المستخرج من كل لتر = 101.6 نيوتن.متر 

لذا هذه السلسلة من المحركات شكلت قفزة نوعية إن كان من حيث القدرة الحصانية أو من حيث عزوم الدوران الهائلة ….

التطورات الجديدة في محركات مرسيدس بنز 

أولا محركات البنزين :

كما اعتدنا من مرسيدس بنز فإن محرك 350 ذو الإسطوانات الستة على شكل V نال أولى التعديلات والتجارب .
نال هذا المحرك من التحسينات ما جعله يعطي طاقة أكثر ب 16% عن قوته الأصلية وزيادة في عزم دوراته بلغت 3.5% كل هذا مع نسبة إنضغاط محرك قليلة نسبيا وهي 1:10.5 وبالتالي فإن هذا المحرك الرائع أصبح الآن بقوى متعددة ….

1- القوة الإبتدائية وكمثال لها هو محرك S350 بطاقته الأصلية 272 حصان ,, و 350 نيوتن متر

2- بقوة 305 أحصنة و عزم دوران يبلغ 360 نيوتن متر و سيركب على الفئة SLK ….. عدد الأحصنة لكل لتر = 87.14 حصان 
عزم الدوران لكل لتر = 102.85 نيوتن.متر 
طبعا المحرك مع هذه المواصفات بات يوفر 1.1 لتر من البنزين لكل 100كم عما كان عليه في الاصل وهو الخيار رقم واحد 

3- بقوة 316 حصاناً و عزم دوران يبلغ 360 نيوتن متر وسيركب على الفئة SL …..
عدد الأحصنة لكل لتر = 90.28
عزم الدوران المستخرج من كل لتر = 102.85 نيوتن.متر 
هنا يوفر المحرك 0.4 لتر من البنزين لكل 100كم عما كان عليه في الأصل وهو الخيار رقم واحد 
وكتطبيق عملي لتحسن المحرك الكبير الذي تم الحصول عليه فقد أصبح تسارع السيارة SL350 بحجمها الكبير ووزنها المرتفع رائعاً من 0 – 100 كم \ساعة في خلال 6.2 ثانية فقط وهو بالتالي أسرع مما كانت عليه بأربعة أعشار الثانية حيث كانت 6.6 ثانية 

هذا كان فقط عن محرك 350 وما طرأ عليه من تحسن 

محرك 200 compressor :

لقد حظي هذا المحرك أيضا بتحسينات 

فهو بسعة 1.7 لتر يولد قوة مقدارها 184 حصاناً و هو بذلك يزيد عن سابقه ب 20 حصانا وعزم دورانه 250 نيوتن.متر و كل هذا مع تحسن في صرفية الوقود يبلغ 1لتر لكل 100 كم على السيارة SLK200 compressor حيث تستهلك الآن 7.8 لتر من البنزين لقطع مسافة 100 كم 

محرك 230 : 

أصبح هذا المحرك مكونا من 6 إسطوانات بعدما كان تاريخيا مكوناً من 4 إسطوانات فقط 
حجم المحرك 2.5 لتر و يولد قدرة حصانية قدرها 204 أحصنة و عزم دوران مقداره 245 نيوتن.متر . 
عدد الأحصنة لكل لتر = 85 حصاناً
مقدار العزم من كل لتر = 98 نيوتن.متر 
_____________________________________________

تقنية  DiesOtto

هذه تقنية جديدة في عالم المحركات تجمع تقريباً بين محركات الديزل و محركات البنزين و لكنها في النهاية تعمل على البنزين 

قامت مرسيدس بنز بصنع محرك تبعاً لهذه التقنية و سعة هذا المحرك هي فقط 1.8 لتر وهو ذو إسطوانات أربع فقط ويولد قوة مقدارها 238 حصاناً وعزم دوران قدره 400 نيوتن متر تقريبا و هو مركب على السيارة المفهومية لمرسيدس بنز الرائعة بحق F700 وهو قادر على جرها ويصرف 5.3 لتر فقط من البنزين لقطع مسافة 100 كم , ونفث فقط 127 جم \ كم من غاز CO2 ثاني أكسيد الكربون الضار .
تم اختبار هذا المحرك على الفئة S بقاعدة العجلات الطويلة وهو قادر على سحبها بالتأكيد واحتاج إلى 7.5 ثانية لبلوغ سرعة 100كم \ساعة … تخيلوا هذا كله من محرك بسعة 1.8 لتر فقط بأربع اسطوانات ومع هذا الصرف القليل جداً من الوقود أثناء جر سيارة وزنها طنين تقريباً !!! 

طبعاً هذا المحرك مشحون بنظام تيربو متطور جداً كما أنه يشبه المحركات الهجينة من حيث أنه يطفئ نفسه تلقائيا بمجرد الوقوف ويعود للعمل عند التحرك 

يفيد هذا المحرك من التقنيات التالية : 

1- صغر الحجم فقط 1.8 لتر 
2- الشحن بواسطة التيربو 
3- الحقن المباشر للبنزين 
4- التحكم المتغير بتفح الصمامات variable valve control 
5- الإشعال الأوتوماتيكي المضبوط أو المحدد controlled auto ignition – CAI
6- نموذج هجين مع مولد التشغيل المدمج 

ثانياً محركات الديزل :

اشتهرت مرسيدس بنز منذ زمن بتوفيرها لمحركات الديزل على سياراتها المختلفة سواءً أكانت مترفة كالفئة S أو كبيرة متوسطة E أو الفئة الصغيرة C خاصة أن البيئة الأوروبية هي من أكثر بقاع الأرض طلباً لمحركات الديزل بحكم أنها منطقة مستوردة للنفط بشكل كبير , وبالتالي أسعار البنزين الفائقة .
كانت مرسيدس بنز هي أول سيارة ركاب ديزل عرفها التاريخ وذلك بسيارتها 260D في عام 1936 .
وهي الآن قائدة العالم في تطوير محركات الديزل .

سلسلة محركات CDI :

بدأت سلسلة common rail injection المعروفة إختصاراً CDI في العام 1997 و إلى يومنا هذا وهي تعمل بنظام الحقن الإلكتروني للوقود. وقد ابتكرت من قبل مرسيدس بنز و توصف بأنها الحرق النظيف للديزل اقتباس:
clean burning diesel technology
كان أول نتائج هذه التقنية الرائعة هو محرك 220CDI في العام 1997 وكان يولد قدرة حصانية تبلغ 125 حصاناً و يولد عزم دوران مقداره 300 نيوتن متر !!! 
كل هذا العزم الهائل موفر منذ 1800 دروة في الدقيقة لهذا المحرك الصغير !!!
و بالتالي أصبح هذا المحرك المحرك الأكثر توليداً للعزم في فئته الحجمية في العالم .كما أنه وضع معايير جديدة للإقتصاد في صرف الوقود .

لن أتطرق لكل محركات CDI ولكني سأقتصر على أهمها و أبرزها…..

محرك 320CDI : 

ظهر هذا المحرك في عام 2004 كمحرك سداسي الإسطوانات على شكل حرف V خلفاً للمحرك خماسي الإسطوانات على خط مستقيم .
كان هذا المحرك تحفة زمانه وحقق شهرة واسعة و مما يمكن ذكره حول هذا المحرك العملاق هو استخدامه في سيارة E320CDI الذي قطعت به هذه السيارة مسافة قدرها 100000 ميل خلال ثلاثين يوماً في ماراثون شهير و كان متوسط السرعة لهذه السيارة هو 224.823 كم \ساعة دون أن تعاني من أي مشاكل تذكر .

سعة هذا المحرك 3 لترات و يولد هذا المحرك طاقة قدرها 224 حصان و عزم دوران هائل يبلغ 510 نيوتن متر 
عدد الأحصنة لكل لتر = 74.66
العزم المستخرج من لتر واحد = 170 نيوتن.متر 

وكتطبيق لقوة هذا المحرك فهو يجعل السيارة E320CDI تحقق تسارعا يساوي 6.8 ثانية للوصول إلى سرعة 100كم\ساعة ,,, و يمكنها من تحقيق سرعة قصوى 250 كم \ ساعة .
وزن هذا المحرك 208 كلغ تقريباً

هذا المحرك على الفئة S يبذل قصارى جهده حيث يولد 235 حصاناً و 540 نيوتن.متر من عزم الدوران 
عدد الأحصنة لكل لتر = 78 حصاناً 
عزم الدوران = 180 نيوتن.متر 

محرك 420 CDI : 

محرك ثماني الإسطوانات مشحون بالتيربو المزدوج سعته 4 لترات و يولد قوة مقدارها 314 حصاناً و عزم دورانه 730 نيوتن متر !!! 
عدد الأحصنة لكل لتر = 78
عزم الدوران لكل لتر = 182.5 نيوتن.متر 

تسارع السيارة E420 CDI التي تحمل هذا المحرك من 0 – 100 هو 6.1 ثانية 
و يصرف 9.1 لتر من الديزل ليجتاز 100 كم … ( الصرفية المدمجة ما بين المدينة والخط الطويل )

التقدم الأكثر حداثة في محركات الديزل لدى مرسيدس بنز :

محرك 250CDI : 

إنه محرك مذهل حقاً … محرك رباعي الإسطوانات بسعة 2143 سنتيمتر مكعب فقط يولد 204 أحصنة و عزم دورانه 500 نيوتن.متر .
عدد الأحصنة لكل لتر = 97.14
العزم لكل لتر = 238 نيوتن.متر !!!!!!

هذا المحرك مشحون بجهازي تيربو و هما يعملان بنظام الشحن التربيني ثنائي الطور two stage turbocharging 
هذا المحرك يجعل الفئة C بإذن الله تعالى تصل إلى 100 كم \ساعة منطلقة من الصفر ( السكون التام ) خلال 7.7 ثانية .

يعتبر هذا المحرك محركاً من الجيل الرابع لتقنية CDI … في حين يعتبر المحرك 320CDI من الجيل الثالث .

تقنية blueEfficiency والفتح الجديد في عالم محركات الديزل : 

تعمل هذه التقنية بشكل أساسي على تقليل صرف الديزل أو البنزين حين تطبق على محركات البنزين …كما تعمل على تقليل إنبعاث غاز ثاني أوكسيد الكربون .

محرك 320CDI blueEfficiency :

تقلل هذه التقنية من صرف الوقود بنسبة 10% حيث تصبح السيارة S320 CDI بحاجة إلى 7.6 لتر من الديزل لقطع 100كم . وهذا يعني تقليل مقداره 0.7 لتر .
و يصبح انبعاث CO2 بمقدار 199جم\كم و هو بذلك أقل من السابق بمقدار 21 جم 
رغم التقليل في صرف الوقود إلا أن السيارة تحافظ على قدراتها الأصلية 
القوة 235 حصان 
العزم 540 نيوتن.متر 
التسارع 7.8 
السرعة القصوى 250 كم \ ساعة .

محرك 250CDI blueEfficiency :

نفس المحرك الذي ذكرته أعلاه ولكن بعد تطبيق تقنية blueEfficiency .
سيتم إنتاج نسخ محدودة من سيارة C250 CDI blueEfficiency وعددها تقريبا 5000 وحدة للسوق الأوروبية .

حجم المحرك 2.2 لتر تقريبا ( 2143 سم 3 ) ويولد 204 أحصنة و عزم دورانه 500 نيوتن.متر 
يجعل السيارة C250 CDI blueEfficiency تتسارع إلى 100 كم \ساعة في خلال 7 ثواني فقط .
و سرعة قصوى 250 كم \ساعة 
و يصرف فقط 5.2 لتر لإجتياز 100 كم 
و ينفث فقط 138 جم من الغاز CO2 لكل كيلومتر 

تقنية bluetech من مرسيدس بنز ….. ( تقانة الديزل الأكثر نظافة في العالم …. )

إنها باختصار تقانة التحكم وضبط الإنبعاثات الضارة من السيارات emission-control technology .
إنه ابتكار جديد لمرسيدس بنز كان في العام 2006 في معرض ديترويت بأمريكا.
وفي نفس الوقت تعمل هذه التقنية على خفض استهلاك الوقود وتحسين الصرفية .

سنأخذ مثالاً على هذه التقنية :

محرك 300CDI bluetech :

بسعة 3 لترات 
قوته 211 حصان 
عزمه 540 حصان
عدد الأحصنة لكل لتر = 70.33
العزم من كل لتر = 180

تتسارع سيارة E300 CDI blueTech إلى 100كم\ساعة فقط في 7.2 ثانية و سرعتها القصوى 244 كم\ساعة 
يحتاج إلى 7.2 لتر من الديزل لقطع 100 كم ( كصرفية مدمجة ) 
أما صرفيته في الطرق الطويلة فهي فقط 5.6 لتر !!!!!!!!

كان العام 2006 مفخرة لمرسيدس بنز حيث نالت سيارتها E300 CDI blueTech جائزة ( سيارة العالم الخضراء لتلك السنة ) ( World Green Car of the Year ) 
وبالتالي هذه السيارة لاقت على الفور الإستحسان والقبول لدى معايير الإنبعاثات الضارة الأوروبية Euro V emmisions على الرغم من هذه المعايير ستطبق في سبتمبر من عام 2009 
وهكذا تسبق مرسيدس عصرها بزمن غير قليل

تقنية CGI من مرسيدس بنز لمحركات البنزين : 

هي تقنية أيضا تعمل على تقليل إستهلاك الوقود وضبط معدل الغازات المنبعثة مع رفع واضح في القوة الحصانية وفي عزم الدوران .
تقيد هذه التقنية من بخاخات متعددة للوقود لكل حجرة احتراق power stroke 

محرك 350CGI :

هو أول محرك سداسي الإسطوانات في العالم يعمل بتقنية الحقن المباشر مع عملية الإحتراق المرشدة بالبخاخ 

المحركات الهجينة : 

سيارة الركاب من مرسيدس الهجينة الأولى هي سيارة S400 bluehybrid إنها مبنية على هيكل S350 و تفيد من محركها 3.5 لتر مع تعديلات طرأت عليه ويولد هنا 299 حصانا و تولد بطارية الليثيوم 20 حصاناً إضافياً 
محرك السيارة الكهربائي يعطي 160 نيوتن.متر من عزم الدوران إبتدائيا قبل خلطها و صيرانها 385 نيوتن.متر 
تتسارع هذه المترفة إلى 100 من السكون خلال 7.2 ثانية وهي بالتالي أسرع من أختها S350 بعشر الثانية .
صرف الوقود هو 7.9 لتر لكل 100 كم 
و إنبعاث الغازات هو 190 جم لكل كم واحد فقط .

نلاحظ أن مرسيدس بنز في تطويرها لمحركاتها حققت معادلة صعبة جداً ألا وهي 

رفع القوة والعزم بشكل ملحوظ مع تقليل في صرف الوقود مع تقليل في إنبعاث الغازات الضارة 

أو 

الإبقاء على القوة والعزم ثابتين رغم تقليل الصرفية والإنبعاثية الضارة 

أيضاً نلحظ تركيز مرسيدس بنز على العزم حيث نرى أن أغلب محركاتها تتخطى 100 نيوتن.متر \ لتر