نگاهی عمیق به پیشرانه ۸ سیلندر AMG کد 63

پیشرانه ۴ لیتری V8 مرسدس بنز AMG که در تمامی مدل‌های مرسدس بنز سری 63مورد استفاده قرار می‌گیرد، یک تحول تکنولوژیک در صنعت خودروسازی است.

با معرفی خودروی مرسدس AMG GT در سال ۲۰۱۴، آلمانی‌ها از یک پیشرانه جدید نیز رونمایی کردند. پیشرانه ۴.۰ لیتری خورجینی هشت سیلندر مرسدس AMG مجهز به توربوشارژر دوگانه و با کدهای ساخت داخلی M176 ،M177 و M178، جایگزین پیشرانه قبلی ۵.۵ لیتری خورجینی هشت سیلندر شد. در نتیجه روند کاهش اندازه در خودروهای اسپرت مرسدس بنز برای این شرکت به ارمغان آمد. در ابتدا، این پیشرانه در بزرگ‌ترین مرحله توسعه تا ۵۱۰ اسب بخار قدرت دارد؛ در حالی که این میزان تا ۶۳۹ اسب بخار نیز امکان‌پذیر است، مانند نسخه چهاردر کوپه مرسدس AMG GT 63 S. چهار سال پس از معرفی آن، پیشرانه هشت سیلندر به عنوان سیستم محرکه مناسبی برای مدل‌های 63 در میان محصولات مرسدس AMG به شمار می‌رود. در نسخه‌های تیون‌نشده، مرسدس بنز پیشرانه‌هایی نیز ارائه می‌دهد که چندان شناخته‌ شده نیستند. این پیشرانه‌ها نسبتا ارزان هستند و از غیرفعال کردن سیلندرها برای صرفه‌جویی در مصرف سوخت بهره می‌برند.

پیشرانه خورجینی هشت سیلندر مرسدس AMG از لحاظ فنی بسیار به پیشرانه‌های چهار سیلندر سری M133 (از سال ۲۰۱۳ در A۴۵ مورد استفاده قرار می‌گیرد) نزدیک است. به طور ساده، دو عدد از این چهار سیلندر گرفته شده و به یک کارتر کوچک تبدیل شده‌اند. پیشرانه مرسدس AMG و مدل چهار سیلندر دارای حجم ۳۹۸۲ سی‌سی، قطر یکسان (۸۳ میلی‌متر)، فاصله سیلندر‌ (۹۰ میلی‌متر) و طول کورس یکسان (۹۲ میلی‌متر) هستند. نسبت تراکم نسبت به نسخه M133 افزایش یافته است، در حالی که پیشرانه چهار سیلندر کوچک با نسبت ۸.۶: ۱ فشرده می‌شود ولی نسخه خورجینی هشت سیلندر بی‌توربو با نسبت ۱۰.۵: ۱ کار می‌کند. مرسدس بنز از آلومینیوم آلیاژی برای ساخت پیستون پیشرانه V8 خود استفاده می‌کند. وزن کم‌‌تر آن‌ها ممان اینرسی کوچک‌تری نسبت به پیستون‌های معمولی فولادی ایجاد می‌کند و باعث می‌شود که پیشرانه بیش‌تر دور بگیرد و تنش‌های کمتری نیز به شاتون‌ وارد شود.

مرسدس بنز با استفاده از فناوری نانواسلاید (Nanoslide) برای کاهش اصطکاک بین پیستون‌ها و سیلندرها، دیواره‌های سیلندر را با یک لایه بسیار نازک (۰.۱۰ تا ۰.۱۵ میلی‌متر) از آهن و کربن پوشانده است. پس از آن سیلندر صاف خواهد شد تا سطحی نزدیک به سطح آینه‌ای ایجاد شود. کارتر آلومینیومی پیشرانه از طریق ریخته‌گری ماسه‌ای تولید می‌شود و می‌تواند فشاری تا ۱۳۰ بار را تحمل کند. هیچ گونه تسمه‌ دندانه‌داری برای انتقال حرکت وجود ندارد و چهار میل‌بادامک قابل‌تنظیم از طریق زنجیر تایمینگ عمل می‌کنند. در نسخه M178 از نوعی پمپ آب (واتر پمپ) استفاده می‌شود که مایع خنک‌کننده را در داخل بلوک سیلندر با ظرفیت ۴۲۰ لیتر بر دقیقه پمپاژ می‌کند.

پیشرانه هشت سیلندر خورجینی مرسدس AMG دارای دو توربوشارژر است؛ مشخصه اصلی این نوع پیشرانه، مکان قرارگیری توربوشارژرها است: قرارگیری در داخل مقطع وی-شکل. به این معنی که توربوشارژرها در خارج از قسمت V سیلندر‌ها نصب نمی‌شوند و دقیقا بین دو سطح قرار دارند. این اولین پیشرانه مرسدس بنز با چنین ترتیبی است. چنین موقعیتی برای نصب توربوشارژر، همراه با دریچه‌های منحرف‌کننده قابل تنظیم الکترونیکی، تاثیر خاصی بر پاسخ پیشرانه دارد؛ زیرا هوای تازه و فشرده تنها یک مسیر کوتاه برای رسیدن به سوپاپ‌های ورودی دارد. گاز خروجی نیز به سرعت به سمت توربین‌های سوپرشارژر می‌رود تا سرعت آن‌ها را به بیش‌ترین مقدار ممکن افزایش دهد. موقعیت نصب جدید، هیچ گونه مشکلاتی حرارتی برای پیشرانه به همراه نمی‌آورد. وجود اینترکولر تضمین می‌کند که هوا تا ۱۴۰ درجه سانتی‌گراد گرم شود و به دلیل فشرده‌سازی می‌تواند با حداکثر دمای ۲۵ درجه سانتی‌گراد به محفظه احتراق برسد.

برای اطمینان از عملکرد سیستم روغنکاری پیشرانه در دورهای بالا، برای مدل‌های با کد ساخت M178، سیستم روانکاری با مخزن خشک (Dry Sump Lubrication) مورد استفاده قرار می‌گیرد. این سیستم روغن‌کاری که برگرفته از خودروهای فرمول یک است، از نظر مکانیزم با سیستم روغن‌کاری معمولی (Wet Sump) تفاوت دارد. سیستم روغن‌کاری با کارتر خشک بیش‌تر در خودروهای با عملکرد بالا کاربرد دارد. در سیستم کارتر خشک، مقداری روغن اضافه در یک مخزن جداگانه نگه‌داری می‌شود، بنابراین در پیچ‌های طولانی احتمال اینکه روغن به پیشرانه نرسد، کمتر خواهد بود. این پیکربندی برای مدل GT از مرسدس AMG و استون مارتین DB11 محفوظ است.

برخلاف سیستم روانکاری معمولی مخزن تر در پیشرانه‌های خورجینی هشت سیلندر، روغن در مخزن خود قرار دارد و در مخزن روغن موتور (کارتر) ریخته نمی‌شود. به این معنی که از فرستادن هوا به جای روغن به داخل مجاری جلوگیری می‌کند و جلوی از بین رفتن فیلم روغن در قسمت‌های مختلف را نمی‌گیرد. مخزن روغن دارای دوازده لیتر روان‌کننده است که در طول عملیات روان‌کاری، ۹ لیتر آن در مدار روغنکاری جریان می‌یابد. فشار پمپ تا ۲۵۰ لیتر بر دقیقه است، به همین دلیل روغن تنها حداکثر پنج ثانیه از زمان خود را در کارتر می‌گذراند. در سیستم کارتر خشک می‌توان پیشرانه را در ارتفاع پایین‌تری نصب کرد، چرا که کارتل در این نوع سیستم عمق کمتری دارد، در نتیجه مرکز ثقل خودرو بهبود پیدا می‌کند.

مدل‌هایی که از این پیشرانه و سطح قدرت استفاده می‌کنند

بسته به کاربرد، پیشرانه چهار لیتری خورجینی هشت سیلندر مرسدس AMG مجهز به توربوشارژر دوگانه با سه کد مختلف و حداکثر هشت سطح قدرت وجود دارد. این پیشرانه مانند نسخه M176 برای مدل‌های مرسدس بنز بدون اعمال آرم AMG استفاده می‌شوند؛ در این‌جا قدرت بین ۴۲۲ و ۴۶۹ اسب بخار متفاوت است. در حالی که نسخه M177 از پیشرانه مرسدس AMG از محدوده قدرت بین ۴۷۶ تا ۶۳۹ اسب بخار بهره می‌برد. کد ساخت M178 نیز برای مدل‌های GT مرسدس بنز محفوظ است، اما به عنوان پیشرانه مشترک در استون مارتین DB11 و استون مارتین ونتیج V8 نیز استفاده می‌شود. در این نسخه محدوده قدرت خروجی بین ۴۷۶ تا ۵۸۵ اسب بخار گسترش می‌یابد.

پیشرانه کد M176 در انواع مدل‌ها از جمله شاسی‌بلند مرسدس بنز G 500، کوپه S 560، سدان و کوپه S 560 4Matic و مرسدس میباخ S 560 4Matic مورد استفاده قرار گرفته است. قدرت در مدل شاسی‌بلند به ۴۲۲ اسب بخار و در سایر مدل‌ها به ۴۶۹ اسب بخار می‌رسد. گشتاور این مدل‌ها نیز بین ۶۵۰ تا ۷۰۰ نیوتن‌متر متغیر است.

پیشرانه کد M177 نیز که روی خودروهای مرسدس بنز 63 (کلاس‌های C، GLC، GT و S) نصب می‌شود، با محدوده قدرت بین ۴۷۰ تا ۶۴۰ اسب بخار و محدوده گشتاور بین ۶۵۰ تا ۹۰۰ نیوتن‌متر عرضه شده‌اند. پیشرانه کد M178 نیز در خودروهای مرسدس AMG GT، استون مارتین DB11 (مدل رودستر و کوپه)، مرسدس AMG GT S و مرسدس AMG GT C مورد استفاده قرار می‌گیرد. محدوده قدرت در این نسخه از ۴۶۰ تا ۵۸۵ اسب بخار متغیر است، در حالی که گشتاور از ۶۰۰ تا ۷۰۰ نیوتن‌متر تغییر می‌کند.