Crtež. 4.5. Prostor motora s 300 D dizel motorom: 1 – hlađena plastična kutija za elektronske regulatore i relejne jedinice; 2 – rešetka za dovod zraka za unutarnju ventilaciju; 3 – kućište ventila za regulaciju tlaka; 4 – poklopac za prostor za brizgaljke i svjećice; 5 – pogon brisača vjetrobrana; 6 – filter ulja; 7 – usisna grana; 8 – spremnik kočione tekućine s glavnim kočionim cilindrom i pojačivačem sile kočenja; 9 – blok osigurača i releja; 10 – ekspanzijska posuda; 11 – filter zraka; 12 – premosni ventil ispušnog sustava; 13 – šipka za mjerenje ulja; 14 – čep za punjenje ulja; 15 – filter benzina; 16 – rezervni kapacitet hidrauličkog ulja za servo upravljanje; 17 – spremnik za pranje (prednji - za farove, stražnji - za brisače vjetrobrana); 18 – blok kočnice
Uz 5-cilindrične turbo motore, Mercedes nudi 6-cilindrični dizel motor zapremine 3 litre (OM 606) (Sl. 4.5). Tehnički, OM 606 je gotovo identičan modelima OM 604 i OM 605 s manjim brojem cilindara (2,5 l, 5 cil.). Opremljen je glavom cilindra s predkomorom i četiri ventila po cilindru, elektroničkom kontrolom, inline pumpom za ubrizgavanje, dvomasenim zamašnjakom (za modele s ručnim mjenjačem). Radilica 6-cilindričnog motora postavljena je na sedam potpornih ležajeva. Ekskluzivna značajka OM 606 je duljinski podesivi usisni razvodnik u obliku trostupanjske rezonantne usisne cijevi s klapnama.
Crtež. 4.6. Prostor motora s 320 CDI dizelskim motorom: 1 – ekspanzijski spremnik; 2 – filter zraka; 3 – kanal za dovod zraka turbopunjača; 4 – hlađena kutija za elektronske regulatore i relejne blokove; 5 – čep za punjenje ulja; 6 – rešetka za dovod zraka za unutarnju ventilaciju; 7 – poklopac motora; 8 – poklopac usisne grane; 9 – spremnik kočione tekućine s glavnim kočionim cilindrom i pojačivačem sile kočenja; 10 – šipka za mjerenje ulja; 11 – zvučni signal; 12 – zaštitna rešetka hladnjaka; 13 – crijevo hladnjaka; 14 – poklopac filtera benzina; 15 – spremnik za pranje (prednji - za farove, stražnji - za brisače); 16 – upravljačka jedinica kočnog sustava; 17 – rezervni spremnik hidrauličkog ulja sa servo regulatorom; 18 – blok osigurača i releja
Od kolovoza 1999., automobili Mercedes počeli su biti opremljeni motorom 320 CDI (Sl. 4.6) sa sustavom Common Rail, zamjenjujući E 300 D.
Svi CDI motori proizvedeni su po modularnom sustavu, imaju isti razmak cilindara (97 mm) te iste promjere i hod (88 x 88,34 mm). Istodobno, CDI motori dobili su novu glavu cilindra s četiri ventila, središnje smještene brizgaljke i aluminijsku strukturu.
Crtež. 4.7. Raspodjela goriva u komori za izgaranje
Crtež. 4.8. Sustav s više ventila
Crtež. 4.9. Klip s klipnjačom: 1 – klip sa tri klipna prstena; 2 – klipnjača; 3 – poklopac potpornog ležaja
Crtež. 4.10. Dvomaseni zamašnjak: 1 – koljenasto vratilo; 2 – prednji dio zamašnjaka; 3 – prigušivač torzijskih vibracija; 4 – stražnji dio zamašnjaka
Crtež. 4.11. Uzdužni presjek 4-cilindričnog dizel motora s predkomornim ubrizgavanjem (OM 604): 1 – ventilator s viskoznom spojkom; 2 – šipka za mjerenje ulja; 3 – pogonski lanac bregastog vratila; 4 – grlo za punjenje ulja; 5 – usisna grana; 6 – cijev od tijela regulacijskog ventila; 7 – filter ulja; 8 – starter; 9 – dvomaseni zamašnjak; 10 – klipnjača s klipom; 11 – koljenasto vratilo; 12 – prihvatni lijevak pumpe za ulje; 13 – pumpa za ulje; 14 – pogonski lanac pumpe za ulje
Crtež. 4.12. Poprečni presjek 4-cilindričnog dizel motora s predkomornim ubrizgavanjem (OM 604): 1 – prihvatni vod usisnog sustava; 2 – usisna grana; 3 – žarnice; 4 – pogonski zupčanik pumpe za ubrizgavanje; 5 – osovine klipnjače koljenastog vratila; 6 – pogonski zupčanik pumpe za ulje; 7 – senzor razine ulja; 8 – termostat rashladnog sustava; 9 – ispušna cijev; 10 – kanal za recirkulaciju ispušnih plinova;11 – ventil povrata ispušnih plinova; 12 – tijelo kontrolnog ventila
Crtež. 4.13. Petocilindrični dizel motor CDI (OM 612)
Crtež. 4.14. Šesterocilindrični dizel motor CDI (OM 613)
Crtež. 4.15. Zajednički rad bregastog vratila i ventila: 1 – poklopac glave cilindra; 2 – kućište glave cilindra; 3 – ispušna bregasta osovina; 4 – gurači s hidrauličkim podešavanjem zazora; 5 – mlaznica za ubrizgavanje; 6 – ispušni ventil; 7 – predkomora s ulaznim kanalom u komoru za izgaranje; 8 – ulazni kanal; 9 – mlaznica; 10 – usisna bregasta osovina
Crtež. 4.16. Položaji klipa: 1 – gornja mrtva točka; 2 – radni takt; 3 – donja mrtva točka; 4 – komora za izgaranje; 5 – glava cilindra
Sustav s više ventila
Glava cilindra s četiri ventila. Snaga motora ne ovisi samo o volumenu cilindara i broju okretaja, već i o brzini ulaska smjese zraka i goriva u komoru za izgaranje i brzini ispušnih plinova. Stoga, u usporedbi sa sustavom s 2 ventila, sustav s 4 ventila potiče intenzivnije punjenje komore za izgaranje (slika 4.7). Osim toga, četiri ventila manjeg promjera imaju znatno veću površinu otvora nego dva ventila većeg promjera (slika 4.8). Izgaranje goriva u motorima sa sustavom od 4 ventila je "mekše" nego u motorima sa sustavom od 2 ventila, jer je tromost ventila manja. To pomaže smanjiti razinu buke tijekom rada.
Dijelovi motora
Blok cilindra. U ovoj najvećoj i najtežoj jedinici smješten je pogonski mehanizam. Blok cilindra izrađen je od sivog lijeva. Unutar bloka nalaze se kanali za vodeno hlađenje. Na dnu bloka nalaze se jastuci za potporne ležajeve radilice. Blokovi za nove 5- i 6-cilindrične CDI motore izrađeni su od sivog lijeva. Zbog povećanih mehaničkih opterećenja (izravno ubrizgavanje) blokovi imaju dodatna rebra za ukrućenje i deblje stijenke.
Glava cilindra. Zatvara blok s gornje strane. Izrađen od lake legure. U usporedbi s glavom od sivog lijeva, veća je vjerojatnost neusklađenosti zbog nedovoljnog hlađenja, nepravilne ugradnje ili demontaže vrućeg motora, ali je lakše težine i ima veći prijenos topline na rashladni sustav. Glava cilindra ima prolaze za hlađenje, podmazivanje, usisni sustav i ispušni sustav. Također sadrži sjedišta za žarnice, injektore, ventile i potiskivače. Bregaste osovine nalaze se na vrhu glave cilindra. Cijevi su montirane izvana na glavu cilindra. S lijeve strane su razni senzori, prekidači i ventili. Sjedišta ventila izrađena su od tvrdog metala. Aluminijska glava cilindra za CDI modele ističe se, između ostalog, prisutnošću dva spiralna usisna otvora. Jedan od njih služi za vrtenje, drugi za punjenje. Oba kanala odgovaraju simetrično dizajniranim komorama za izgaranje i služe za stvaranje snažnog vrtloga zraka ispred cilindara, što pomaže stvaranju optimalne mješavine goriva i zraka za punjenje. Kako bi se osigurala ravnomjerna raspodjela goriva unutar komora za izgaranje, koriste se nove konstrukcije mlaznica smještenih u sredini cilindara.
Cilindri. Cilindri su ugrađeni u blok i zajedno s komorama za izgaranje glava cilindara čine volumen cilindara. Unutarnje stijenke cilindara bruše se takozvanom metodom mrežastog brušenja. Promjeri cilindara su 0,02 mm veći od odgovarajućih klipova. Prilikom remonta motora, cilindri se mogu brusiti do 3 dodatna puta, čime se osigurava odgovarajuća veličina popravka.
Klipovi. Oni preuzimaju pritisak goruće smjese i prenose silu na koljenasto vratilo preko klipnjače. Izrađen od lakog metala. Klipni prstenovi nalaze se u gornjoj trećini klipa. Dva gornja prstena (kompresija) spriječiti prodiranje plinova u karter motora tijekom rada. Donji (strugač ulja) prsten uklanja ulje sa stijenki cilindra.
Klipnjače. Spojite klipove na radilicu (slika 4.9). Glava klipnjače s brončanom košuljicom povezana je s klipom pomoću labave osovinice. Baza klipnjače pričvršćena je poklopcem potpornog ležaja na koljenasto vratilo.
Radilica. Pretvara recipročno gibanje klipova u rotacijsko gibanje. Kako bi se izbjegle vibracije tijekom rada, koljena osovine imaju protuutege. Kako bi se spriječile nekontrolirane vibracije ili otklon tijekom rada, potporni rukavci vratila montirani su s ležajevima na blok motora. Iza (u smjeru vožnje) potporni prsten s prstenom zupčanika ugrađen je na kraju radilice kako bi se uklonilo aksijalno odstupanje osovine. Na prednjem kraju koljenastog vratila montirani su zupčanici za pogon bregastog vratila i pumpe za ulje, kao i remenica za pomoćni pogonski remen.
Dvomaseni zamašnjak. U automobilima s ručnim mjenjačem ugrađen je zamašnjak s dvije mase (slika 4.10). Ublažava torzijske vibracije koljenastog vratila koje se javljaju tijekom rada motora. Prednji dio zamašnjaka čvrsto je pričvršćen za radilicu 1. Na njemu je ugrađen prigušivač torzijskih vibracija 3 koji se sastoji od sustava opruga i prigušivača. Stražnji dio zamašnjaka postavljen je na prigušivač torzijskih vibracija i nema krutu vezu s prednjim dijelom i koljenastim vratilom.
Izgled, presjeci i detalji motora prikazani su na sl. 4.11, sl. 4.12, sl. 4.13, sl. 4.14.
Ventili. Kroz njih se ubrizgava zapaljiva smjesa i ispuštaju ispušni plinovi.
Bregasto vratilo. S četiri ventila po cilindru, oba su bregasta vratila postavljena u posebno kućište.
Bregasto vratilo služi za pogon ventila određenim redoslijedom. Moment zatvaranja i otvaranja postavlja se postavljanjem koljenastog vratila u određeni položaj (slika 4.15).
Bregaste osovine se pokreću lancem s radilice. Obje bregaste osovine imaju zahvat zupčanika. Zupčanik na bregastom vratilu ima dvostruko više zuba od zupčanika na koljenastom vratilu. Prema broju cilindara, bregaste osovine imaju različite duljine. Radi uštede na težini, osovine su šuplje.
Osnovni pojmovi o radu motora
Četverotaktni princip rada.
Usis (1. takt): klip se spušta do donje mrtve točke; otvara se usisni ventil i prisilni zrak se dovodi u cilindar.
Kompresija (2. takt): klip ide od donje mrtve točke do gornje mrtve točke; ulazni ventil zatvoren; pod pritiskom klipa dolazi do komprimiranja zraka.
Izgaranje (3. takt): temperatura kompresije pali gorivo, mješavina goriva tijekom izgaranja gura klip u donju mrtvu točku, a klipnjača okreće koljenasto vratilo.
Ispuh (4. takt): klip se ponovno diže, ispušni ventil je otvoren, a ispušni plinovi idu u ispušni sustav.
Zapremina cilindra. Zapremina cilindra pri kojoj klip prelazi iz donje mrtve točke u gornju zove se pomak. Nakon što klip dosegne gornju mrtvu točku, u komori za izgaranje ostaje još malo prostora. Komora za izgaranje i radni volumen prikazani su na sl. 4.16.
Omjer kompresije. Ovo je karakteristika odnosa između obujma cilindra i volumena komore za izgaranje. Pokazuje koliko je puta zapaljiva smjesa zbijena prije paljenja.
Pažnja! Popravak komponenti i dijelova na motorima zahtijeva visoke kvalifikacije i posebne alate. Svi radovi moraju se izvoditi isključivo u specijaliziranim radionicama.