Внешняя скоростная характеристика двигателя mercedes

1.2 Выбор автомобиля-прототипа и анализ его технической характеристики

а) максимальная скорость движения: 90 км/ч;

б) класс автомобиля: 5;

в) вид автомобиля: 4;

г) тип двигателя: бензиновый.

По заданному классу и виду автомобиля, заданной максимальной скорости движения автомобиля, а также по типу двигателя был выбран автомобиль «Hyundai HD500», техническая характеристика которого приведена в таблице 1.2. Габаритные размеры автомобиля-прототипа представлены на рисунке 1.

Таблица 1.2– Техническая характеристика аналогов

Значение параметра для автомобиля

Грузоподъемность автомобиля, т

Полная масса автомобиля, кг:

на переднюю ось

Максимальная скорость движения автомобиля, км/ч

Контрольный расход топлива при 60 км/ч, л/100км

Высота автомобиля, мм

Колея автомобиля, мм

База автомобиля, мм

Номинальная мощность двигателя, кВт при оборотах мин -1

Рисунок 1.1 – Габаритные размеры автомобиля-прототипа

1.3 Расчет максимальной мощности двигателя

Эффективная мощность двигателя при максимальной скорости определяется выражением

(1.1)

где – коэффициент полезного действия трансмиссии. Для автомобилей с колесной формулой 4×2 =0,85…0,92. Принимаем = 0,87;

– полная масса автомобиля, кг;

– коэффициент дорожного сопротивления [3], лежащий в пределах , принимаем ;

– максимальная скорость движения, = 25 м/с;

K_в – коэффициент сопротивления воздуха [3], для грузового автомобилей K_в= (0,5…0,7), принимаем = 0,55 ;

– площадь лобового сопротивления, м 2 :

(1.2)

где – колея передних колес автомобиля, B = 2,04 м;

– высота автомобиля, H = 2,96 м.

Следовательно, эффективная мощность двигателя при максимальной скорости движения автомобиля равна:

1.4 Внешняя скоростная характеристика двигателя

Зависимость текущих значений эффективности мощности двигателя от угловой скорости вращения коленчатого вала

, (1.4)

где – коэффициенты, зависящие от типа и конструкции двигателя. Для бензинового двигателя .

– значение угловой скорости вращения коленчатого вала, рад/с;

Для угловой скорости вращения коленчатого вала двигателя получаем:

Для остальных значений угловой скорости вращения коленчатого вала двигателя значения эффективной мощности рассчитываем аналогично, и результаты сводим в таблицу 1.3.

Текущее значение крутящего момента определяется выражением:

. (1.5)

Для угловой скорости вращения коленчатого вала двигателя получаем:

Для остальных значений угловой скорости вращения коленчатого вала двигателя значения крутящего момента рассчитываем аналогично, и результаты сводим в таблицу 1.3.

Таблица 1.3 – Результаты расчета внешней скоростной характеристики двигателя

Седельный тягач Mercedes-Benz Actros MP4 1848 LS 4х2 F 13 (Typ 963.403)

Mercedes-Benz Actros четвёртого поколения (МР4), появившийся в 2011 году, добрался и до России. В этом материале мы специально сосредоточились на особенностях нового седельного тягача, сконфигурированного специально с учётом специфики российского рынка, условий эксплуатации и требований национального законодательства.

Флагманское семейство грузовиков Actros на российский рынок прибыло хоть и не в полном европейском составе, но с завидным набором итераций. Доступны различные кабины, колёсные формулы и базы, на выбор возможны варианты подвесок и высота рамы. Есть над чем подумать и подбирая под свои задачи силовую линию. Автомобили для России будут изготовляться как на заводе в немецком Вёрте, так и на производстве компании «ДК РУС» в Набережных Челнах.

Понимание проблемы в двигателях

Набор двигателей, предлагаемых на четвёртые «Актросы» в РФ, те же современные европейские рядные «шестёрки» ОМ470, ОМ471 и ОМ473 рабочим объёмом, соответственно, 10,7; 12,8 и 15,6 л (ожидавшееся на уровне предположений некое «родство» с новым модельным рядом КАМАЗа, применяющим двигатели ОМ457, не подтвердилось).

У этих агрегатов чугунный блок цилиндров с «мокрыми» гильзами, чугунная ГБЦ, 4 клапана на цилиндр, заднее расположение привода ГРМ. Степень сжатия – 18,4 – довольно много для двигателей с турбонаддувом. Все двигатели настроены на соответствие требованиям пятого экологического класса, поэтому линейка вариантов настройки мощности разнится с европейской. А 470-й мотор может развивать от 326 до 456 л.с., при этом показатели крутящего момента будут от 1700 до 2200 Нм, 471-й выдаст от 421 л.с. до 510, развив при этом от 2100 до 2500 Нм, а 473-й движок способен на диапазон в 517–625«лошадей» и 2600–3000 Нм крутящего момента.

Как видно, линейка мощностных настроек у ОМ 470/471/473 разного рабочего объёма местами пересекается. Так и было задумано. С учётом специфики перевозок, характера поклажи, дорожных и климатических условий и рельефа, перевозчик может расставить свои предпочтения. Для тяжеловесных автопоездов лучше подойдёт больший рабочий объём, пусть и не с максимальной мощностной настройкой, а в междугородных перевозках в равнинной местности двигатель меньшего объёма будет экономить топливо, при этом тягово-динамические возможности останутся на близком уровне. Пик продаж, однако, прогнозируется на 13-литрового «середнячка» ОМ471.

Теперь о том, как обеспечили флагманским грузовикам с путеводной звездой стандарт Euro 5. Казалось бы на первый взгляд ничего сложного нет в том, чтобы перепрошить двигатель заведомо более высокого экологического класса. Напомним, в Европе в 2011 году стартовали «Актросы» сразу и в единственном исполнении – Euro 6. Но всё дело в нашем российском топливе, испокон веков страдающим от избытка серы, который вызывает образование сажи и высокие показатели окислов азота в отработавших газах и пагубно влияет на продолжительность жизни компонентов систем нейтрализации. Поэтому просто «раздушить» двигатель в данном случае не будет продуктивным решением, так как эти важные компоненты останутся «под ударом».

Как и в Европе, эти двигатели оснащены аккумуляторной системой впрыска (Common Rail), но в нашем случае уже без сажевого фильтра. Система рециркуляции отработавших газов EGR осталась, но её особенность – специальный теплообменник, связанный с жидкостной системой охлаждения двигателя, уменьшающий температуру выхлопа на входе до 50 °С. Дозирование отработавших газов, поступающих на рециркуляцию, сведено к минимуму.

Система впрыска X-Pulse с полностью электронным управлением и мультипликатором давления для кратковременного повышения пикового крутящего момента доработана. Максимальное давление в топливной рампе чуть снижено до 1060 бар, но в индивидуальных форсунках осталось прежним – до 2700 бар. Ассиметричный турбокомпрессор постоянной геометрии с самого начала был одной из характерных особенностей этих двигателей. Важно, что максимальный крутящий момент достигается уже с 900 об/мин, а на частотах вращения 1300– 1400 об/мин доступно до 95%.

Воздушный компрессор здесь переменной производительности, управляемый специальной муфтой. Он не перекачивает ресиверы, заставляя выпускать наружу избыточный воздух.

Насос гидроусилителя приводится напрямую от коленвала и расположен со стороны маховика. Помимо стандартного насоса ГУР, конструкторы применяют вариант с электронно управляемым электромагнитным клапаном, он отбирает у двигателя примерно на 50–60% меньше мощности (при скорости 60 км/ч 190 Вт вместо 460 Вт). Однако поставка насоса такого типа предусмотрена в Россию в качестве опции, в большинстве базовых машин такого не будет.

Продолжение силовой линии

На Mercedes-Benz Actros MP4 для РФ возможен только один вариант КП – 12-ступенчатый «робот» PowerSchift третьего поколения. Естественно, что под изменившуюся внешнюю скоростную характеристику двигателей был подстроен алгоритм переключения, скорость переключения передач увеличилась на 20% по сравнению со вторым поколением PowerSchift. Одна из особенностей алгоритма работы данной КП: сокращено количество переключений передач на уклонах. Кнопкой на передней панели можно активировать режим «раскачки», который предусмотрен программным обеспечением КП, водитель в этом режиме должен только слегка отрабатывать педалью акселератора, всё остальное за него выполнит электроника.

Ведущий мост технически допустимой грузоподъёмностью 13 т со сварной балкой, главная передача гипоидная, а не коническая, как в самой последней европейской версии. Картер ведущего моста без дроссельной заслонки, управляющей потоком трансмиссионного масла в зависимости от нагрузки – инновации 2017 года: немцы решили обойтись для наших условий традиционным конструктивом с полнопоточной подачей масла.

Высокое передаточное отношение главной пары – 2,611 или даже 2,533, в зависимости от установленного двигателя, обусловлено достаточными показателями крутящего момента в зоне малых оборотов. При изготовлении ответственных деталей КП и дифференциала серьёзно поработали над классом чистоты обработки поверхностей, шестерни выглядят так, что глядя на поверхности зацепления можно причёсываться!

При описании заднего моста необходимо отметить ещё один важный момент. В борьбе за устойчивость и управляемость конструкторы перекомпоновали конфигурацию реактивных тяг крепления картера ведущего моста. Вместо одной двойной тяги спроектировали две раздельных независимых. Теперь координаты мнимой линии пересечения продольных осей реактивных тяг находятся в заднем свесе.

Рама и ходовая часть

В этой группе деталировки у ориентированного на наш рынок Mercedes-Benz Actros MP4, пожалуй, минимум отличий от европейских спецификаций. Рама, собранная на болтах, изготовлена из высокопрочной стали и испещрена перфорацией. Так удобнее и производителю компоновать великое множество конфигураций оборудования, и потенциальным надстройщикам. Толщина лонжерона рамы снизилась до 6 мм по сравнению с предыдущей моделью, где было 8 мм, высота лонжеронов – 275 мм, а ширина «лестницы» рамы стала больше на 100 мм, увеличив её жёсткость на кручение.

Балка переднего моста изменила свою форму, став более выгнутой, изменена кинематика ряда деталей – так настраивали подвеску для толерантности к дорожным покрытиям, имеющим колейность. Ещё гордость создателей Actros MP4 – новый интегральный кронштейн в передней левой части рамы. Он включает в себя одновременно переднюю опору рессоры, является площадкой крепления рулевого механизма и передней левой опоры кабины. Кстати, подвеска кабины для России – четырёхточечная, на усиленных пружинах, но по отдельному заказу установят и пневмоподушки.

Упругие элементы передней оси «русского» четвёртого «Актроса» – двухлистовые рессоры, но сзади пневмобаллоны по четырёхточечной схеме – надёжно, но немного утяжеляет машину в сравнении с двухбаллонной пневмоподвеской, которая применялась массово на МР3.

Немного о тормозной системе

Колёсные тормозные механизмы Mercedes-Benz Actros MP4 – дисковые на всех осях. Тормозная система – с электронным управлением, само собой есть ABS и ESP. Дополнительно помогать тормозить будут моторный тормоз и гидравлический ретардер Voith.

Образцовая эргономика и комфорт

Для РФ, как и в Европе, помимо кабин различной высоты будут доступны два варианта ширины кабины – 2500 или 2300 мм. Заявлено, что кабина меньшей ширины существенно улучшает аэродинамику, поэтому стоит задуматься, а не отвергать сразу узкий вариант, если речь идёт не о самых дальних маршрутах.

Для нашего отдела испытаний интерьер и эргономика рабочего места Mercedes-Benz Actros MP4 – давно изученные пространства, мы тестируем эти грузовики с 2011 года. Трудно найти явные огрехи у авторитетного производителя, скорее можно извести себя огромным выбором вариантов исполнения и дополнительного оборудования. Но упомяну очень полезную для наших условий функцию – систему подогрева кабины за счёт остаточного тепла двигателя.

Водители, ранее не знакомые с четвёртым поколением флагманских тягачей Mercedes-Benz, оценят широкие спальные полки, где нижняя поднимается на 90º и устанавливается параллельно задней стенке кабины, а верхнюю можно выставить по уровню с помощью храпового механизма. «Тумбочка» для вещей и холодильник под нижним «спальником» расположены не друг над другом, а параллельно – так удобнее доставать предметы или провизию. С каждым годом оттачиваются решения по зональному освещению, трансформации полок и столиков, расположению клавиш, приборов и розеток. Словом, флагман, он и есть флагман!

И опять об электронных помощниках

Электронные ассистенты торможения, контроля полосы, дистанции и бокового интервала незримо присутствуют во всех Mercedes-Benz Actros MP4, вне зависимости от рынка сбыта. Но Actros MP4 заботится не только об обитателях кабины, но и беззащитных участниках дорожного движения – пешеходах и велосипедистах. С точки зрения бортового компьютера это объекты высотой от 0,7 до 2,5 м, развивающие скорость до 50 км/ч. Система Sideguard Assist оповещает водителя о движущихся и неподвижных препятствиях с правой стороны, так как правый борт на грузовиках сложнее контролировать.

Активный круиз-контроль и поддержание дистанции, а также подбор передач в трансмиссии с учётом геолокации – давно привычные устройства в Европе. Но в России их функциональность ограничена, а картография прописана только до реки Урал, поэтому раскрыть электронный потенциал «Актроса» полностью возможно лишь в международном рейсе в Евросоюз…

Молодость, проверенная временем

Четвёртый «Актрос», вне всяких сомнений, ультрасовременный, совершенный и актуальный. Однако до России он доехал лишь спустя восемь лет конвейерной жизни, за которые умудрился не только не устареть, но и саморазвиться. Не будет лукавством утверждение, что не каждая сборная команда лиги «большой семёрки» имеет в своём арсенале столь сильного игрока. А немцы, предвидя суровые истязания своих грузовиков в реальной российской жизни, не побоялись дать официальную гарантию на силовую линию в три года или 450 000 км. Остаётся только пожелать специалистам рынка финансовых услуг потрудиться так, чтобы автомобили с трёхлучёвой звездой из объекта вожделения стали реальностью парков наших перевозчиков.

Мы побывали на ездовой презентации кроссовера Subaru Forester 2011 модельного года

У Subaru — новые двигатели! Оппозитные моторы третьего поколения, разработка которых заняла у концерна Fuji Heavy Industries более двадцати лет, дебютируют на кроссоверах Subaru Forester 2011 модельного года. Машины представили в Венгрии.

Презентация в пригороде Будапешта прошла скромно: из всей линейки обновленных моторов журналистам был представлен лишь двухлитровый бензиновый Boxer мощностью 150 л.с. Но именно он станет самым массовым в «оппозитной» линейке Subaru. По компоновке и технологии изготовления он мало отличается от своего предшественника, а главные изменения касаются размерности цилиндро-поршневой группы. Ход поршня увеличился на 15 мм, а диаметр цилиндра, в свою очередь, уменьшился на 8 мм. Мотор, таким образом, стал «длинноходнее» и, судя по кривой момента, тяговитее в зоне средних оборотов. Компактная камера сгорания, облегченные поршни, более точная геометрия цилиндров и роликовые толкатели клапанов позволили добиться десятипроцентной экономии топлива. А еще благодаря модернизации системы охлаждения (отвод тепла от блока и головок теперь производится двумя параллельными контурами) удалось повысить порог температурной детонации мотора, улучшив стабильность работы на высоких оборотах и продлив ресурс высоконагруженных силовых агрегатов.

Сам же Forester образца 2011 изменился и того меньше. Кроссоверы с механической коробкой передач по-прежнему оснащаются дифференциальным полным приводом с вискомуфтой в качестве механизма центральной блокировки, а машины с «автоматами» — электрогидравлической многодисковой муфтой с преднатягом, распределяющей крутящий момент между передними и задними колесами. Отныне в задней подвеске применяются амортизаторы с более «быстрыми» демпфирующими клапанами, а в передней — модернизированные нижние рычаги и стабилизаторы, призванные увеличить угловую жесткость. Из приятных мелочей — новые наружные зеркала и более современный салон с яркой комбинацией приборов и большим навигационным дисплеем (жаль, в России навигация по-прежнему недоступна).

Еле дождавшись конца «теоретической» презентации, я прыгнул за руль, сглотнул слюну, завел двигатель, включил передачу — и. Не заглох лишь потому, что немало поездил на Форестерах прошлого поколения. Трогается с места «длинноходный» Forester так, словно на хвосте висит груженый прицеп. Раскрутка, педаль в пол. О, да! После 3000 об/мин новый двухлитровый мотор повез веселее, еще больше ожил ближе к красной зоне, однако «низы» по-прежнему не могут и не хотят: для уверенного трогания с места нужна раскрутка мотора, а при обгонах — активная работа рычагом коробки передач.

После двух дней общения с новым Форестером у меня осталось впечатление, что в ходе модернизации японцы поменяли шило на мыло. Рокировки с ходами и диаметрами, углами и межцентровыми расстояниями мало что привнесли в водительские ощущения — и в контексте аж двадцатилетних конструкторских изысканий (последний раз бензиновые моторы Subaru серьезно обновлялись в 1989 году) называть этот мотор новым — это, мягко говоря, преувеличение. Рискну предположить, что основные усилия были сфокусированы на экологическом фронте.

Сами же японцы дали понять, что двигатели других размерностей получились интереснее. В первую очередь это касается атмосферного мотора объемом 2,5литра (самый доступный Subaru Forester с таким двигателем будет стоить у нас 1 млн 300 тысяч рублей) и нового силового агрегата того же объема с турбонаддувом мощностью 263 л.с. (Forester S-Edition — от 1 млн 677 тысяч рублей). Обе модели появятся в России весной. А вот дизельного Лесника (АР №18, 2008) у нас по-прежнему не будет. Увы, почти все они поглощаются западноевропейским рынком — и, как решили маркетологи, экспансии на Восток не предвидится до тех пор, пока к оппозитному турбодизелю не адаптируют «автомат». По осторожным прогнозам, это произойдет не ранее чем через полтора-два года.