Daimler Trucks abre una nueva era: bajo el nombre «Blue Efficiency Power», Mercedes-Benz presenta con el OM 471 una serie completamente innovadora de motores para camiones que define nuevos baremos en numerosos campos. La generación de motores Blue Efficiency Power de Mercedes-Benz ha sido desarrollada específicamente para el mercado europeo y se ofrece desde el comienzo de la producción y por primera vez en este segmento con homologación Euro VI.
Los nuevos motores son la nueva referencia en cuanto al consumo de combustible. Esto se debe, entre otros motivos, a su exclusivo sistema de inyección ACRS con amplificación de presión. Los motores de seis cilindros en línea se caracterizan por su concepto extraordinariamente robusto y están equipados con un potente freno motor. La nueva generación está formada por tres series con distintas cilindradas. Las tres series se basan en un concepto básico técnico común. En cambio, los detalles técnicos son diferentes, de acuerdo con las distintas exigencias en sus campos de aplicación.
La generación de motores Blue Efficiency Power es fruto de un proyecto absolutamente nuevo y se ha desarrollado sin tener en cuenta los motores existentes. Este modo de proceder ha permitido dotarlos de rasgos avanzados y con buenas perspectivas de futuro. Las primeras propuestas para la nueva generación de motores proceden del año 2002. Dando comienzo hace cinco años el desarrollo de los motores destinados a los vehículos de Mercedes-Benz.
El primer motor para camiones que cumple la futura normativa Euro VI
El primer miembro de la nueva generación de motores, el Mercedes-Benz OM 471 con 12,8 litros de cilindrada, ocupa un lugar prioritario en este proyecto. Con la presentación de la nueva generación de motores, Mercedes-Benz hace honor a su tradición de liderazgo en temas de protección medioambiental. El OM 471 es el primer motor de su categoría disponible con la futura homologación Euro VI. Por tanto, abre una nueva era dos años antes de la entrada en vigor con carácter vinculante de la nueva legislación. Euro VI exige una reducción drástica de los contaminantes en los gases de escape, especialmente los óxidos de nitrógeno y las partículas.
El nuevo Mercedes-Benz OM 471 cubre un abanico de potencia de 310 kW (421 CV) a 375 kW (510 CV) y una gama de par motor máximo de 2 100 a 2 500 Nm, suficiente para todos los campos de aplicación habituales. En el desarrollo del OM 471 y de los otros dos motores, los ingenieros de Mercedes-Benz han podido hacer uso de su dilatada experiencia: la construcción básica de los motores se basa en la nueva plataforma de motores pesados de Daimler Trucks. Estos motores se montan desde el año 2007 en los camiones de la marca norteamericana del Grupo Freightliner (producidos por el fabricante de motores Detroit Diesel, que forma igualmente parte del Grupo) y, desde el año pasado, en la marca Fuso en Japón, donde han alcanzado gran éxito.
Plataforma conjunta, dimensionamiento individual: un auténtico Mercedes-Benz
Al igual que sus antecesores, los nuevos motores de Mercedes-Benz se fabrican en la planta de Mannheim. Esta factoría produce también componentes esenciales de los motores de Detroit Diesel y los motores completos para Fuso.
El concepto de plataforma de la nueva generación de motores se traduce en una construcción básica idéntica, con diferencias claras en cuanto a los componentes específicos para los gases de escape, las aplicaciones regionales para diferentes mercados y clientes y los grupos auxiliares distintos. Esta oferta a la medida permite cumplir con estos motores dos objetivos aparentemente irreconciliables: satisfacer las variadas exigencias en los mercados de todo el mundo y, al mismo tiempo, asegurar una alta individualidad y un estándar muy alto de calidad con el mayor porcentaje viable de piezas idénticas.
Las diferencias en la legislación reguladora de los gases de escape y en los perfiles de utilización en Europa, así como la posición de montaje en los camiones de cabina avanzada en este continente, a diferencia de los camiones de capó, hacen que los motores se distingan considerablemente en algunos componentes, como los inyectores, el turbocompresor, el volante de inercia, la gestión electrónica del motor, el equipo de escape, el compresor de aire y la armonización básica, incluyendo las variantes de potencia y par motor. En total, los motores para Europa incorporan más de 200 piezas diferentes de los motores para Norteamérica o Japón. Con otras palabras: se trata de auténticos motores Mercedes-Benz, desarrollados por ingenieros de Mercedes-Benz en Stuttgart y que llevan con todo derecho la estrella sobre la cubierta de la culata.
Los motores Blue Efficiency Power: máxima calidad made by Mercedes-Benz
Las empresas y los conductores de camiones exigen motores de alta potencia y elevado par, que precisen poco combustible y aseguren una rentabilidad elevada en combinación con máximas prestaciones, una marcha suave y silenciosa y un nivel bajo de contaminantes en los gases de escape. La nueva generación de motores satisface todas estas expectativas con su construcción robusta y con su técnica de alta calidad con cuatro válvulas por cilindro, dos árboles de levas en cabeza y un sistema de inyección con amplificador de presión, sin parangón en todo el mundo, así como una gestión del motor completamente electrónica.
Los nuevos motores de Mercedes-Benz encarnan la excelencia desde cualquier punto de vista. Por ejemplo, la técnica sobresaliente e innovadora del motores el principal aval de suavidad de marcha y bajo consumo gracias al nuevo sistema de inyección ACRS (Amplified Common Rail System, 'sistema common rail con amplificador'). Excelentes son el dinamismo de los motores, gracias a la técnica de sus turbocompresores, y las bajas emisiones, gracias a la combinación de técnica SCR, recirculación de gases de escape y filtro de partículas. Y excelentes son también el nuevo freno motor de alta potencia, la facilidad de mantenimiento y la durabilidad de los nuevos motores.
Mercedes-Benz OM 471: desarrollado específicamente para Europa
La primicia de la nueva generación de motores para Europa es el nuevo propulsor Mercedes-Benz OM 471. Este grupo satisface desde la fecha de lanzamiento al mercado el nivel de emisiones de gases de escape de Euro VI. Gracias a la combinación de recirculación de gases de escape, catalizador SCR y filtro de partículas, el motor cumple exactamente las exigencias de la normativa europea de gases de escape Euro VI y las expectativas de los clientes en Europa.
El nuevo Mercedes-Benz OM 471 se comercializará en numerosas variantes de potencia y par motor, de 310 kW a 375 kW y de 2 100 a 2 500 Nm. Gracias a sus atributos sobresalientes y a la combinación de tecnologías innovadoras y ultramodernas, el Mercedes-Benz OM 471 ofrece el nivel de prestaciones, rentabilidad y compatibilidad medioambiental exigidos tanto en Europa como en los demás mercados del mundo.
Una amplia gama de variantes de potencia y par motor
Entre las particularidades del nuevo Mercedes-Benz OM 471 hay que mencionar una gama muy amplia de variantes: cuatro niveles de potencia y cuatro de par motor, así como dos cotas de potencia de frenado. Rasgos típicos del dimensionamiento específico de este motor para el mercado europeo son las cotas más elevadas de potencia y par motor, de acuerdo con las condiciones de uso y las exigencias de los empresarios en esta región.
Las cuatro variantes básicas de potencia con 310, 330, 350 y 375 kW se completan con tres versiones denominadas «Top Torque». Estos motores liberan un par motor 200 Nm mayor en la marcha más larga del cambio automatizado, por ejemplo en camiones.
Blue Efficiency Power: elevado par motor, ya por debajo de las 1.000 revoluciones
El número de revoluciones nominal de los nuevos motores es 1.800 rpm en todas las variantes de potencia, y el par motor máximo está disponible siempre a partir de las 1.100 rpm. Estas cifras son solamente aproximadas: debido al incremento muy rápido de la potencia inmediatamente por debajo de la gama de régimen relevante para la conducción, todas las versiones desarrollan casi el par motor máximo a un régimen de unas 1.000 rpm. Y la capacidad de aceleración sigue siendo asombrosamente alta por debajo de esta cota. De aquí resulta, en función del perfil de las rutas habituales, una ampliación de la gama útil de revoluciones hacia abajo, hasta unas 800 ó 900 rpm, que conlleva repercusiones positivas sobre el consumo de combustible del camión.
Excelente manejabilidad: alta potencia en una amplia gama de revoluciones
Lo mismo puede decirse del desarrollo de la potencia: los motores entregan prácticamente el 100% de su potencia nominal a partir de una cota de 1.400 revoluciones por minuto. La combinación del diagrama de potencia y de par se traduce en la práctica diaria en una excelente manejabilidad con potencia elevada en todas las gamas relevantes de régimen. El Mercedes-Benz OM 471 subraya este dinamismo con su funcionamiento suave y silencioso, unido a la sonoridad rotunda y llamativa característica de los motores de la marca.
Motor de seis cilindros en línea de diseño compacto
La construcción del nuevo Mercedes-Benz OM 471 se basa en el concepto de un motor de seis cilindros en línea en disposición vertical. Esta plataforma es una promesa de suavidad de marcha. A causa de sus compactas dimensiones, con una longitud de 1.531 mm (desde la brida del cárter de distribución hasta el acoplamiento del ventilador) el motor cabe perfectamente debajo de las cabinas de los camiones de cabina avanzada. En aras de una mayor capacidad de aceleración, el motor Mercedes-Benz OM 471 obedece a un concepto de carrera larga con taladros de 132 mm y una carrera de 156 mm.
Arquetipo de durabilidad y construcción robusta
Como corresponde al catálogo de exigencias en esta categoría de camiones pesados con motorizaciones potentes, el motor se distingue por su concepto extraordinariamente robusto y por su durabilidad. Esto se aprecia ya en su construcción básica. Por ejemplo, el bloque motor cuenta con estructuras y nervios de refuerzo verticales, alcanzando por tanto un alto grado de rigidez que ayuda a reducir las emisiones acústicas.
El cárter de aceite es de material sintético para reducir el peso. El nivel de aceite se controla mediante un sensor unido mediante un cable con la unidad de gestión del motor.
En conformidad con la estructura compacta del motor se ha elegido una separación reducida entre los cilindros. Los pistones de una sola pieza se fabrican en acero para asegurar máxima durabilidad. Disponen de dos segmentos de compresión y un segmento rascador, así como eyectores de aceite para refrigeración. Un recubrimiento de protección asegura que el motor pueda soportar cargas muy elevadas, incluso durante el periodo de rodaje. Las deformaciones mínimas de los pistones y la rigidez del bloque motor permiten mantener reducidos el consumo de aceite y las pérdidas por filtración «blow-by», con lo que disminuyen los costes y mejora la facilidad de mantenimiento.
Las camisas húmedas de los cilindros aseguran una refrigeración ideal del motor. El caudal principal de refrigeración rodea el tercio superior de la camisa y un caudal más reducido refrigera la sección inferior de la camisa de cada cilindro, en donde los esfuerzos térmicos son menores. Como norma general, a fin de aumentar la eficiencia, se ha procurado configurar conducciones de refrigeración cortas. El termostato del sistema de refrigeración está colocado en el lado de admisión para garantizar una regulación especialmente precisa. El bruñido de plataforma de las camisas de los cilindros reduce el consumo de aceite y las pérdidas por fricción.
Gran suavidad de marcha y alta rigidez
Las bielas se fabrican en acero y se dividen por «cracking» en el ojo de la biela. Este procedimiento consiste en partir las bielas en un punto previamente definido antes de ensamblarlas de nuevo. De ese modo, al atornillar los ojos de las bielas se consigue una unión especialmente robusta en arrastre de forma con gran superficie de ensamblado. El cigüeñal se fabrica en acero templado por inducción. Siete cojinetes de bancada y un equilibrado preciso con ayuda de contrapesos garantizan un alto nivel de suavidad de marcha del motor.
La elevada rigidez del bloque motor, los pistones de acero y las bielas y los cojinetes reforzados tienen como fin soportar la elevada presión de encendido en el motor, que ha aumentado de 180 a 200 bares con el fin de optimizar la eficiencia.
En el lado caliente del motor se encuentran el turbocompresor, el motor de arranque y la ventilación del bloque motor. En el lado frío se reúnen en una unidad constructiva para facilitar el mantenimiento la unidad de gestión del motor (motor control module/MCM), el módulo de aceite y líquido refrigerante con filtro y bomba de líquido refrigerante, las bombas de combustible para el sistema de alta y de baja presión y el compresor de aire de dos cilindros.
El bloque motor cuenta con una superficie mecanizada con suma precisión. En combinación con la junta de la culata se logra así una unión con la culata lisa y, por consiguiente, hermética y en arrastre de forma.
Culata de gran resistencia fabricada en hierro colado
La culata de una sola pieza del nuevo motor se fabrica por fundición de hierro con grafito vermicular (GGV). Este material se distingue por su excelente resistencia a los cambios de temperatura, excelentes propiedades de amortiguación y una dilatación mínima a altas temperaturas. Al mismo tiempo, es extraordinariamente resistente y puede soportar las elevadas presiones de encendido por encima de los 200 bares de la nueva generación de motores.
El material de la culata y el del bloque motor tienen coeficientes de dilatación prácticamente idénticos. Esto significa que no se producen deformaciones relativas entre los componentes, con independencia de las condiciones de operación. La camisa de agua (los canales de refrigeración) en la culata está dispuesta en dos niveles. El principio de refrigeración de la culata se basa en un flujo transversal, que se completa en la camisa de agua superior con un flujo longitudinal superpuesto. Esta combinación es garantía de una distribución homogénea entre los cilindros. El culatín se une a la culata por medio de 14 tornillos.
Mecanismo de distribución eficiente, dos árboles de levas en cabeza
Un accionamiento múltiple por tres correas en V en la parte delantera del motor impulsa en diferentes planos el alternador, la bomba de agua refrigerante, el compresor del aire acondicionado y el ventilador. El número de planos depende de la configuración del motor, y el tercer plano puede utilizarse adicionalmente para accionar grupos auxiliares opcionales. Es posible elegir entre dos bombas para el agua refrigerante. La bomba regulada, en función de la demanda, contribuye a reducir el consumo de combustible. Tanto la bomba regulada del agua refrigerante, como el ventilador forman parte de los numerosos componentes desarrollados específicamente para el Mercedes-Benz OM 471.
En el lado de salida del motor se encuentra el mecanismo de distribución, rígido y compacto. Este mecanismo, que trabaja con alto rendimiento de modo silencioso y con gran suavidad, impulsa la bomba de aceite, el compresor de aire de dos cilindros, la bomba de alta presión del sistema common rail, la bomba de la servodirección y los dos árboles de levas en cabeza.
Cada uno de los dos árboles de levas controla por medio de balancines de baja fricción con cojinetes de deslizamiento dos válvulas de admisión y de escape por cilindro, dispuestas en posición vertical. Los árboles de levas no se fabrican por mecanizado a partir de la pieza bruta, sino que son compuestos: una novedad en un motor de estas dimensiones. Además, el árbol es hueco para reducir el peso. Los árboles de levas se apoyan sin casquillos adicionales sobre siete cojinetes en un marco de fundición inyectada de aluminio.
Exclusivo sistema common rail con amplificador de presión ACRS
Uno de los temas centrales de la nueva generación de motores de Mercedes-Benz era conseguir una combustión limpia y eficiente del combustible, basada en un sistema flexible common rail con mando completamente electrónico. Flexible significa en este caso lo siguiente: el nuevo sistema de inyección ACRS con amplificación de presión, desarrollado en exclusiva con Daimler Trucks, permite variar no sólo la presión de inyección, sino también el momento de inyección y el curso de la misma. Como norma general, los sistemas de inyección a alta presión con sistema common rail trabajan con un nivel relativamente bajo de ruidos y permiten una marcha más suave del motor. En los equipos common rail convencionales, la presión máxima de inyección se genera exclusivamente por medio de la bomba de alta presión en el conducto común o rail. De ahí se transporta a los inyectores de los cilindros.
Presión de inyección máxima 2.100 bares
En el sistema common rail con amplificación de presión ACRS, la bomba de alta presión de doble émbolo genera una presión máxima de unos 900 bares en el conducto común. Esta presión se amplifica en los inyectores individuales hasta un máximo de 2.100 bares. La amplificación de presión ACRS varía en función del diagrama característico del cambio y se adapta de forma continua a las condiciones de operación del motor: por ejemplo, a la petición de par motor por medio del acelerador. El momento y el caudal de inyección, el curso de la misma y el número de inyecciones por ciclo, así como la presión de inyección, se regulan en la unidad de gestión del motor de forma individual para cada inyector. De ese modo se pueden compensar incluso posibles diferencias entre los cilindros.
Inyección piloto, inyección principal y postinyecciones
Con ayuda del ACRS no sólo es posible generar una presión máxima de inyección extraordinariamente alta: al mismo tiempo, y a diferencia de los sistemas common rail convencionales, es posible regular libremente la presión de la inyección principal y el curso de la misma con ayuda de dos válvulas electromagnéticas. Dado que todos los parámetros son variables, es posible adaptar con precisión cada inyección a la situación individual.
Cada secuencia de inyección está formada por varias inyecciones individuales. Mediante un máximo de dos inyecciones piloto se asegura un aumento suave de la presión y, por consiguiente, un nivel de ruidos bajo y gran suavidad de marcha. La posibilidad de configurar libremente la inyección principal contribuye a reducir en la medida de lo posible el consumo de combustible y cumplir al mismo tiempo la normativa reguladora de las emisiones. La postinyección asegura una combustión completa de las partículas. En función de la demanda se puede activar una segunda postinyección para regeneración del filtro de partículas. En el Mercedes-Benz OM 471 se utiliza para ello un inyector separado en el tubo de gases de escape, el llamado dosificador HC. Con su ayuda se controla la regeneración activa del filtro.
Suavidad de marcha, bajo consumo, limpieza: configuración libre de la inyección principal
Con el nuevo sistema de inyección ACRS pueden configurarse numerosas variantes de inyección en función de distintos parámetros, como, por ejemplo, la carga del motor: inyección sin amplificación de presión, con la presión básica del rail, inyección con amplificación muy temprana de la presión (secuencia de inyección square) o bien amplificación tardía de la presión (secuencia boot). También puede definirse una versión intermedia (secuencia ramp).
En su totalidad, esto permite por primera vez controlar de forma completa la secuencia de inyección en todos los puntos de operación del motor. Dado que la presión máxima se genera en los inyectores, las secuencias de inyección son extraordinariamente estables. En la nueva generación de motores de Mercedes-Benz, esto conduce a una marcha homogénea, suave y silenciosa del motor, con un consumo de combustible especialmente bajo y emisiones mínimas en los gases de escape. El ACRS, que se implementa ahora por primera vez en los motores de Mercedes-Benz, se encuentra en el comienzo de su desarrollo y posee por tanto excelentes perspectivas de futuro. Con el sistema ACRS puede alcanzarse una presión de inyección en los cilindros de 2.500 bares.
Mezcla sin turbulencias, combustión eficiente
El combustible se inyecta en una cámara de combustión de geometría optimizada con una cavidad de poca profundidad en el pistón. El inyector ACRS, desarrollado específicamente para los motores de Mercedes-Benz, es diferente de los inyectores incorporados en los motores de Daimler Trucks en otros continentes. Está optimizado para la estrategia de inyección ideal bajo las condiciones de utilización típicas en Europa, con porcentajes elevados de conducción bajo carga.
El inyector está dispuesto en vertical y centrado entre las válvulas de admisión y escape, situadas igualmente en posición vertical, y dispone de una tobera de inyección desarrollada también especialmente para Mercedes-Benz con siete orificios. Está configurado como mini-inyector de taladro ciego. La elevada presión máxima de inyección y el pulverizado extremadamente fino del combustible en la cámara de combustión son requisitos esenciales para una combustión muy eficiente. La forma de la cámara de combustión asegura que no se produzcan turbulencias ni rotaciones (tumble) y que la combustión de la mezcla de combustible y aire se realice de la forma más eficiente posible. Las válvulas de admisión y el ciclo de admisión y escape están dimensionados específicamente para Mercedes-Benz y para las condiciones de trabajo en los países europeos.
La relación de compresión relativamente alta de más de 17:1 contribuye igualmente a optimizar la rentabilidad. Lo mismo puede decirse de la posibilidad de operar con presiones de encendido superiores a 200 bares, que exige una gran estabilidad de los componentes.
Sobrealimentación con turbocompresor asimétrico
Para la sobrealimentación del nuevo Mercedes-Benz OM 471 se monta un turbocompresor con carcasa de turbina asimétrica, geometría fija de los álabes e intercooler. La ventaja del flujo asimétrico: los gases de escape de los tres primeros cilindros llegan directamente a la turbina, sin las pérdidas originadas por la recirculación de gases de escape. Este procedimiento mejora la respuesta del turbocompresor.
En la turbina asimétrica, los gases de escape de los tres primeros cilindros se conducen directamente y sin pérdidas a la turbina. Solamente tres cilindros están unidos con el canal de recirculación de gases de escape, y la configuración asimétrica de la turbina mantiene estos gases a un nivel más elevado de presión para facilitar la recirculación. De ese modo, y a pesar del EGR, el motor puede operar en una gama más amplia del diagrama característico con una presión delante de la turbina menor que en el tubo de aspiración (importante con objeto de reducir el consumo).
A fin de limitar la presión de sobrealimentación y mejorar al mismo tiempo la respuesta del motor al acelerar se incorpora una válvula de descarga. La unidad de gestión del motor controla directamente esta válvula en función del punto de operación del motor por medio de una válvula reguladora de la presión.
Freno motor potente y dinámico de tres etapas
Conseguir la máxima eficiencia ha sido una de las prioridades de los ingenieros que han desarrollado el nuevo motor Mercedes-Benz OM 471; esto se refiere también al freno motor. A fin de aumentar la potencia, especialmente en la gama media de revoluciones, Mercedes-Benz renuncia a técnicas convencionales como un freno de mariposa de escape y recurre en su lugar a un freno de descompresión sobrealimentado. El uso de este dispositivo se ha tenido en cuenta desde el comienzo en el desarrollo constructivo del motor y de su equipo de gestión. El freno motor está dimensionado para las condiciones de circulación en Europa y trabaja de forma especialmente efectiva y silenciosa. Otro dato notable es su tiempo mínimo de respuesta, inferior a 150 milisegundos.
El freno motor se acciona con una palanca en la columna de dirección, y tiene tres etapas. En la primera etapa se activa el freno motor en tres de los seis cilindros. En el segundo nivel se integran los tres cilindros restantes. En la tercera etapa, por último, se aumenta el grado de sobrealimentación del motor por medio de la válvula de recirculación de los gases de escape y la válvula de descarga para alcanzar la potencia máxima de frenado, que asciende a 400 kW (544 CV) a un régimen de 2.300 rpm. Junto al accionamiento manual, también es posible utilizar el freno motor en combinación con el Tempomat: en este caso, el momento de frenado nominal se regula de forma prácticamente progresiva.
Al igual que sucede en las actuales generaciones de vehículos, el freno motor se utiliza también para sincronizar el régimen del motor durante los cambios a una marcha más larga en la transmisión automática. Además de acortar el tiempo de sincronización, el uso del freno motor durante los cambios de relación permite conservar la presión de sobrealimentación. De ese modo, el par motor aumenta más rápidamente después del acoplamiento y el motor convence con una respuesta mucho más dinámica.
Recirculación de los gases de escape, filtro de partículas y técnica SCR
Con vistas a los elevados requisitos de la futura normativa de gases de escape Euro VI, Mercedes-Benz ha desarrollado para la nueva generación de motores Blue Efficiency Power un sistema formado por recirculación de gases de escape con refrigeración (EGR), un filtro de partículas y técnica SCR. Esta combinación se ha acreditado ya en la práctica en los camiones de Daimler Trucks en otros continentes. No obstante, el dimensionamiento es específico para la legislación europea reguladora de los gases de escape, y el filtro de partículas con su estrategia de regeneración es un desarrollo específico para Europa. Todos los sistemas aseguran conjuntamente una depuración extremadamente eficiente de los gases de escape. Las ejecuciones opcionales para homologación Euro V se distinguen de la versión de serie Euro VI por la supresión del filtro de partículas, una tasa menor de recirculación de los gases de escape en el sistema EGR y un refrigerador EGR más pequeño.
Los motores disponen de un sofisticado sistema de depuración de los gases de escape que les permite cumplir los valores límite de Euro VI. Mercedes-Benz utiliza con gran éxito desde hace ya seis años la tecnología de motores BlueTec, un sistema de depuración de los gases de escape basado en la técnica SCR (reducción catalítica selectiva). A este fin se inyecta AdBlue –ya implantado en el mercado– en el caudal de los gases de escape. En el catalizador SCR dispuesto a continuación se reducen los óxidos de nitrógeno, generándose componentes inocuos: nitrógeno y agua. La tecnología BlueTec de Mercedes-Benz permite optimizar la combustión en los cilindros y, como ha podido demostrarse en la práctica, asegura un nivel excelente de consumo.
Bajo consumo a pesar de Euro VI: hitos del desarrollo de los motores
Uno de los objetivos esenciales del desarrollo de la nueva generación de motores ha sido, junto a la máxima compatibilidad medioambiental, asegurar bajos costes del ciclo de vida. Esto significa, en primer lugar, un consumo de combustible muy bajo. Pese a las medidas adicionales necesarias para cumplir las exigencias de la normativa Euro VI, el consumo de combustible de estas ejecuciones del motor Mercedes-Benz OM 471 se sitúa a unos niveles extraordinarios y batirá records una vez aplicado en vehículos.
Los ingenieros de Mercedes-Benz han sentado un nuevo hito con la nueva generación de motores, no sólo con vistas a la preservación de los recursos naturales y la protección medioambiental, sino también teniendo en cuenta el aumento del precio del diésel en todo el mundo.
Unidad de gestión del motor MCM: todo bajo control
La unidad de gestión del motor MCM (Motor Control Module) es fruto del desarrollo sistemático de la unidad de control MR2. A su vez, ésta procede de la serie de motores 500 e, incluyendo la serie OM 457, ha sido incorporada ya en más de un millón de motores. La unidad de control se atornilla al lado frío del motor, en la zona del bloque motor. La unidad MCM es el «cerebro» del motor, que traduce la solicitud de potencia que el conductor emite con la posición del acelerador y regula y supervisa todas las funciones del propulsor, desde el comienzo y la secuencia de la inyección hasta la activación del freno motor.
Un ejemplo: a fin de conseguir una sincronización perfecta durante los cambios de relación es importante que el motor alcance cuanto antes el número de revoluciones exigido. A este fin es posible activar determinados cilindros y frenar otros con ayuda del freno motor. La consecuencia son cambios de marcha muy cortos y suaves.
La unidad de control utiliza sensores para controlar de forma permanente el nivel de aceite, la posición del cigüeñal y de los árboles de levas y otros parámetros, como la presión en el sistema common rail y en los inyectores, el régimen de la turbina del turbocompresor, la temperatura del aceite del motor, el agua refrigerante, el combustible y el aire de sobrealimentación, la presión de sobrealimentación y la cuota de recirculación de los gases de escape. Gracias a esta amplia supervisión, el motor opera siempre en la gama ideal, un requisito imprescindible para combinar altas prestaciones con un bajo consumo de combustible, unidos a una larga duración del motor y bajas emisiones contaminantes.
Bajos costes del ciclo de vida con intervalos de mantenimiento especialmente largos
En paralelo a este desarrollo, los ingenieros han hecho lo posible para mantener reducidos los costes de mantenimiento. En función del tipo de vehículo y de las condiciones de utilización, los intervalos de mantenimiento aumentan en comparación con los motores antecesores, alcanzando un máximo de 150.000 kilómetros, un valor excelente para un motor con recirculación de los gases de escape. En la práctica, sobre todo para muchas flotas de vehículos en rutas de largas distancias, esto significa que es suficiente con que el camión acuda una sola vez al año al taller para el cambio de aceite.
La gran facilidad de mantenimiento de la nueva generación de motores contribuye además a reducir los costes de explotación. En el lado frío del motor se encuentra el módulo de filtros, que incluye tanto el filtro de aceite como el conjunto de filtros de combustible formado por filtro previo, filtro principal y separador de agua. Estos componentes están agrupados para facilitar el acceso a los mismos. También resulta fácil acceder a la abertura para rellenado de aceite y al culatín. Por otro lado, y gracias al bajo consumo de aceite de los motores, en la práctica será necesario muy raramente llegar a esta abertura.
Pruebas intensas a lo largo de 60 millones de kilómetros
La nueva generación de motores se ha acreditado ya durante la fase de desarrollo. Entre las metas más importantes se contaban máxima fiabilidad y durabilidad. Para lograrlos, los ingenieros han sometido a los motores a las pruebas más exigentes en todo el mundo. Los motores de todas las categorías de emisiones han recorrido más de 60 millones de kilómetros en las pruebas de resistencia en bancos de pruebas y en carretera: nunca se había probado con tanta intensidad un motor nuevo.
Mercedes-Benz se beneficia en esta fase de las tareas globales de desarrollo. Por ejemplo: las pruebas de resistencia de los motores europeos, dimensionados de acuerdo con la normativa de homologación de este continente, no se prueban solamente en Alemania, sino también, en paralelo, en Detroit Diesel en los Estados Unidos. De ese modo puede intensificarse y acortarse la fase de pruebas.
Probado bajo condiciones extremas, del Círculo Polar a Sudáfrica
Por lo demás, las pruebas reales en carretera contemplan todas las condiciones climáticas y todos los tipos de carreteras y topografías. El abanico se extiende desde el invierno ártico hasta el clima extremadamente cálido del desierto. Los nuevos motores han conocido a bordo de los vehículos todas las zonas climáticas imaginables, desde el Círculo Polar hasta Sudáfrica. Las pruebas prácticas incluyen asimismo el uso en el trabajo diario de los clientes a bordo del Mercedes-Benz Actros.
A esto se añade una prueba bajo condiciones reales muy especial desde la perspectiva de Mercedes-Benz: en Norteamérica y en Japón hay ya más de 70.000 motores en servicio en los camiones pesados de las marcas Freightliner y Fuso. Los motores de la nueva generación —si bien en un dimensionamiento específico para cada una de las regiones— trabajan en servicio diario en las flotas de nuestros clientes desde el año 2007 (Norteamérica) y 2010 (Japón). Por consiguiente, la técnica básica se ha acreditado ya en un gran número de camiones, que han recorrido bajo condiciones reales varios cientos de miles de kilómetros.
