W ciągu ostatnich dwudziestu lat radykalnie wzrosła moc silników spalinowych montowanych do popularnych samochodów. Obecnie nikogo nie dziwi już 400 koni mechanicznych upakowane pod maską hot hatcha. Jak wyciska się taką moc z jednostki napędowej o pojemności skokowej równej dwóm kartonom mleka?

Jako przykład posłuży nam nowy silnik Mercedesa-AMG montowany do modeli AMG A45 i AMG CLA 45. Nowy motor o kodzie fabrycznym M139 jest ręcznie składany na specjalnie przystosowanej do tego celu linii produkcyjnej mieszczącej się w niemieckim Affalterbach. W swej najmocniejszej odmianie jednostka ta rozwija 421 KM mocy i 500 Nm momentu obrotowego. Jak udało się uzyskać takie parametry?

Podstawa to oczywiście turbodoładowanie typu twin scroll z elektrycznie regulowanym zaworem wastegate pozwalającym precyzyjnie dawkować ciśnienie. Oprócz płynu chłodniczego i oleju, do chłodzenia turbiny pracującej z prędkością blisko 170 tys. obr./min. używane jest powietrze wpadające pod maskę auta a potem kierowane na turbo za pośrednictwem obudowy silnika. Skoro mowa o zasilaniu motoru w mieszankę paliwowo-powietrzną, warto wspomnieć też o podwójnym układzie wtrysku paliwa: bezpośrednim pracującym pod ciśnieniem 200 barów i realizowanym w pierwszej fazie cyklu ssania oraz pośrednim działającym pod dużo mniejszym ciśnieniem (6,7 bara) i uruchamianym na koniec cyklu.

Wzorem wyczynowych jednostek, silnik Mercedesa AMG A45/CLA 45 ma aluminiowy tzw. zamknięty blok. Wewnątrz niego pracuje kuty stalowy wał korbowy, zaś miskę olejową wyposażono w przegrody zapobiegające odpływaniu oleju podczas pokonywania zakrętów z dużymi prędkościami. Układ rozrządu z dwoma wałkami napędzanymi łańcuchem posiada regulację faz oraz wzniosu zaworów. Głowicę motoru łączy z blokiem metalowa uszczelka.

Jednostka napędowa Mercedesa może pracować z maksymalną prędkością obrotową aż 7200 obr./min. Jest to bardzo wysoka wartość jak na seryjny silnik wyposażony w turbodoładowanie. Dla ograniczenia tarcia powstającego między wewnętrznymi elementami silnika, tuleje cylindryczne pokryto specjalną powłoką. Technologia NANOSLIDE nie tylko ogranicza tarcie ale i dwukrotnie zwiększa twardość tulei cylindrycznych i wywodzi się z Formuły 1, gdzie znajduje zastosowanie w silnikach bolidów.

Motor Mercedesa oraz cały jego osprzęt podczas dużego obciążenia potrzebują odpowiedniego chłodzenia. Stąd wynika zastosowanie dwuobwodowego układu chłodzenia (niskotemperaturowy i wysokotemperaturowy) w który wpięto zarówno wodny intercooler jak też chłodnicę 8-stopniowej automatycznej skrzyni biegów. Ciecz chłodząca przetaczana jest przez elektryczną pompę dezaktywowaną podczas cyklu rozgrzewania jednostki napędowej oraz w momentach w których można odciążyć silnik w trakcie spokojnej jazdy. Mercedes-AMG 45 wyposażony w 421-konny dwulitrowy silnik rozpędza się od 0 do 100 km/h w zaledwie 3,9 sekundy. To mniej więcej tyle samo, ile na identyczny manewr potrzebuje Ferrari F430…

Tekst: Adam Kołodziejczyk, zdjęcia: Mercedes-AMG