مرسدس بنز نسل جدید پیشرانه‌های ۴، ۶ و ۸ سیلندر خود را معرفی کرد. مرسدس بنز از برنامه‌ی خود برای تولید نسل جدید پیشرانه‌های خود و همچنین فناوری‌های مرتبط با آنها رونمایی کرد. این پیشرانه‌ها شامل نمونه‌های کاملا جدید ۴ لیتری V8 تویین توربو، چهار سیلندر خطی و شش سیلندر هستند که فناوری‌های هوشمندانه و جدیدی در آنها به کار رفته است و شامل پیشرانه‌ی الکتریکی ۴۸ ولتی و سیستم هیبریدی نیز می‌شوند.
مرسدس بنز نه از یک بلکه از چهار پیشرانه‌ی کاملا جدید رونمایی کرده است که شامل نمونه‌های هشت، شش و چهار سیلندر هستند. همگی این پیشرانه‌ها از فناوری‌های هوشمند و قطعات ماژولار همانند سیلندر استاندارد به حجم ۵۰۰ سی‌سی بهره‌مند هستند که در بهبود مصرف سوخت و افزایش کارایی پیشرانه تاثیر بسزایی دارد.
پیشرانه‌ی M176 AMG برای مدل S کلاس
این پیشرانه‌ی هشت سیلندر خورجینی در شهر Unterturkheim و برای استفاده در پرچمدار محصولات مرسدس بنز یعنی مدل اس کلاس به تولید خواهد رسید. این پیشرانه از اواسط سال ۲۰۱۷ وارد بازار خواهد شد و جایگزین پیشرانه‌ی هشت سیلندر وی شکل ۴۵۵ اسب بخاری M278 فعلی می‌شود که در بنز S 500 در حال عرضه است. قدرت تولیدی پیشرانه‌ی جدید هنوز به طور رسمی اعلام نشده است اما مرسدس بنز تضمین کرده است که قدرت و گشتاور آن از ۴۷۶ اسب بخار و ۷۰۰ نیوتون متر در ۲۰۰۰ دور بر دقیقه‌ی فعلی بیشتر خواهد بود.
این پیشرانه‌ی هشت سیلندر به فناوری‌هایی مانند توربوشارژر مجهز است که توربوشارژرهای آن در بین بلوک موتور نصب شده‌اند؛ به این نوع پیشرانه‌ها اصطلاحا (hot inner V) گفته می‌شود. چنین چیدمانی در محصولات بنز برای نخستین بار در پیشرانه‌ی هشت سیلندر M178 مورد استفاده در مدل مرسدس AMG GT مشاهده شد. این چیدمان به تنهایی باعث افزایش ۵ درصدی قدرت در مقایسه با پیشرانه‌ی M278 قبلی شده است. ساختار پیشرانه نیز از نوع بوش خشک (یعنی خود سیلندر با بلوک یکپارچه است و فضای خالی بین آنها وجود ندارد) است و این بدان معنا است که بلوک موتور به شدت به سیلندرها نزدیک است. بلوک موتور این پیشرانه از جنس آلیاژ آلومینیوم است و با استفاده از قالب ریخته‌گری دائمی تولید شده است. سر سیلندر این پیشرانه نیز از آلیاژ آلومینیوم و زیرکونیوم ساخته شده است که در قیاس با آلیاژ آلومینیوم معمولی استاندارد تبادل حرارتی بهتری دارد.
این پیشرانه‌ی V8 بی‌توربوی (Bi-Turbo) جدید از ضربه‌گیر پاندولی سانتریفیوژ استفاده می‌کند که باعث شده است ارتعاشات مرتبه‌ی چهارم در حالت هشت سیلندر و ارتعاشات مرتبه‌ی دوم در حالت چهار سیلندر کاهش پیدا کنند. همچنین مخلوط استفاده از سیستم تویین توربو و تزریق مستقیم سوخت سبب دستیابی به احتراقی از نوع (spray-guided) شده است که چنین احتراقی راندمان حرارتی (ترمودینامیکی) پیشرانه را افزایش می‌دهد و در کنار آن سبب کاهش مصرف سوخت و آلاینده‌های خروجی از اگزوز نیز می‌شود. انژکتورهای این پیشرانه از نوع (piezo) هستند و با عملکرد دقیق و سریع خود سوخت را با فشار بسیار بالا به داخل هر هشت محفظه‌ی احتراق تزریق می‌کنند. این انژکتورها در صورت نیاز قابلیت پاشش چندین باره‌ی سوخت در یک احتراق را نیز دارند که سبب به دست آمدن مخلوط و هوا و سوخت همگن می‌شود. پاشش سوخت به صورت کاملا الکترونیکی کنترل می‌شود و فشار سوخت نیز بین ۱۰۰ الی ۲۰۰ بار متغییر است.
مصرف سوخت این پیشرانه‌ی جدید بسیار خوب است. بنابر اعلام مرسدس، این پیشرانه‌ی V8 جدید به دلیل مجهز بودن به سیستم غیر فعال‌سازی سیلندرها و همچنین داشتن حجمی کم‌تر نسبت به پیشرانه‌ی قبلی (حجم پیشرانه‌ی جدید ۳۹۸۲ سی‌سی است و حجم پیشرانه‌ی قبلی ۴۶۶۳ سی‌سی بود)، دارای ۱۰ درصد مصرف سوخت کمتری است. در دور موتور ۹۰۰ تا ۳۲۵۰ دور بر دقیقه سیلندرهای ۲، ۳، ۵ و ۸ غیر فعال می‌شوند، البته این اتفاق تنها زمانی می‌افتد که خودرو در حالت‌های رانندگی Economy و یا Comfort قرار داشته باشد. سیلندرهای غیر فعال شده در صورتی که پدال گاز را بفشارید و دور موتور از ۳۲۵۰ دور بر دقیقه تجاوز کند، در عرض چند میلی‌ثانیه می‌توانند فعال شوند. وجود سیستم زمان‌بندی متغییر سوپاپ‌ها به نام (CAMTRONIC) نیز سبب کاهش افت فشار پمپاژ پیشرانه شده است و راندمان کلی چهار سیلندر باقی مانده را در زمانی که زیر بار زیاد قرار دارند افزایش داده است.
سیلندرهای پیشرانه با استفاده از کنش و واکنش صورت گرفته بین واحد کنترل موتور و عملگرهای مستقر در سرسیلندر، فعال یا غیر فعال می‌شوند. تغییر وضعیت دادن به حالت چهار سیلندر به این صورت اتفاق می‌افتد که هشت عدد فعال کننده‌‌ی متحرک که به صورت محوری قرار گرفته‌اند، با استفاده از یک سلکتور با میل سوپاپ‌های هوا و دود درگیر می‌شوند. این قطعات بر روی یک شفت قرار دارند و با کمک یک دنده حرکت کرده و در محل خود قفل می‌شوند. قفل شدن مکانیزم باز و بسته شدن سوپاپ‌ها به این معناست که دیگر سوپاپ‌های سیلندرهای ۲، ۳، ۵ و ۸ هیچ حرکتی ندارند و بسته مانده اند. به طور همزمان سیستم جرقه زنی و سوخت پاشی این سیلندرها نیز غیر فعال می‌شوند و این یعنی هیچگونه مخلوط هوا و سوخت نسوخته‌ای درون محفظه‌ی احتراق این سیلندرها باقی نمی‌ماند.
سیستم اگزوز پیشرانه‌ی M176 مجهز به دو عدد مبدل کاتالیستی است که بر روی خود پیشرانه سوار شده‌اند. همچنین این سیستم اگزوز به صورت استاندارد مجهز به فیلتر ذرات است که در کف خودرو کار گذاشته شده است.
پیشرانه‌ی M256 شش سیلندر بنزینی به همراه سیستم هیبرید
دیگر پیشرانه‌ی پیشرفته‌ای که رونمایی شده است، یک پیشرانه‌ی شش سیلندر خطی بنزینی است که با کد (M256) است. این پیشرانه اولین پیشرانه‌ی مرسدس بنز است که از باتدا برای استافاده در سیستم هیبریدی-الکتریکی طراحی شده است. این پیشرانه به طور رسمی در سال ۲۰۱۷ و همانند پیشرانه‌ی قبلی برای استفاده در پرچمدار مرسدس بنز یعنی مدل S کلاس رونمایی خواهد شد، اما بعدتر در مدل پایین‌تر E کلاس نیز مورد استفاده قرار خواهد گرفت.
اصلی‌ترین نوآوری صورت گرفته در این پیشرانه استفاده از سیستم برقی ۴۸ ولتی است. سیستم استارتر این پیشرانه نیز از نوع (ISG) است که در این نوع سیستم‌ها، استارتر و آلترناتور با یکدیگر یکپارچه شده اند. در این پیشرانه برای کاهش تاخیر توربوها از یک کمپرسور کمکی برقی (eZV) نیز استفاده شده است، این سیستم در کنار چنین وظیفه‌ای نقش سنتی خود را نیز به عنوان کمپرسور سیستم تهویه‌ی مطبوع و واتر پمپ انجام می‌دهد. سیستم استارتر و آلترناتور یکپارچه‌ی ۴۸ ولتی این پیشرانه همچنین مسئولیت کار به عنوان مجموعه‌ی هیبریدی را نیز بر عهده دارد و می‌تواند قدرت اضافه‌ای به میزان ۲۰ اسب بخار را تولید کند، ضمن اینکه در سراشیبی‌ها می‌تواند اقدام به بازیافت انرژی نیز کند. این مجموعه به پیشرانه‌ی بنزینی این امکان را می‌دهد که در دور موتور بهتری کار کند و راندمان بالاتری داشته باشد ضمن اینکه بسته به میزان شارژ باتری‌ها می‌تواند میزان بار خود را کم یا زیاد کند.
این پیشرانه به لطف استفاده از چیدمان خطی دارای ابعاد مناسبی است. این پیشرانه به دلیل عدم استفاده از تسمه دارای طول کمی است و این مورد سبب شده تا بتوان فضای بیشتری برای قطعات فرعی ایجاد کرد. این پیشرانه در کنار راندمان بالا عملکرد دینامیکی در حد پیشرانه‌ی هشت سیلندر دارد. این پیشرانه‌ی شش سیلند خطی مجهز به توربوشارژرهای پیشرفته ای است که از کمک سیستم (ISG) در شروع حرکت برخوردار هستند. همچنین سیستم کمکی الکتریکی نیز ارسال آنی گشتاور را به چرخ‌ها در شروع حرکت و یا در زمان شتابگیری تضمین می‌کند. این الکتروموتور در زمانی که توربوشارژر بزرگ اگزوز هنوز به حداکثر عملکرد خود نرسیده‌اند، وارد عمل شده و کمبود نیرو را جبران می‌کند. توربوشارژرهای الکتریکی این خودرو می‌توانند در مدت زمان تنها ۳۰۰ میلی ثانیه به دور ۷۰ هزار دور بر دقیقه دست پیدا کنند که این مورد سبب واکنش بسیار سریع این پیشرانه شده است.
حجم این پیشرانه‌ی جدید ۲۹۹۹ سی‌سی است و می‌تواند ۴۰۸ اسب بخار قدرت و ۵۰۰ نیوتون متر گشتاور را تولید کند. برای مقایسه، پیشرانه‌ی V6 قبلی به نام M276 که ۲۹۹۶ سی‌سی حجم داشت می‌توانست تنها ۳۳۳ اسب بخار قدرت تولید کند. میزان انتشار گاز CO2 نیز در پیشرانه‌ی جدید ۱۵ درصد کاهش یافته است. ترفند دیگری که مرسدس بنز برای کاهش آلایندگی این پیشرانه به کار برده است استفاده از فیلتر ذرات برای نخستین بار در یک پیشرانه‌ی بنزینی است. این نوع فیلترها ذرات دوده را در خود گیر می‌اندازند و پس از پیشرانه‌ی M256 شش سیلندر خطی، در آینده آنها را در تمامی پیشرانه‌ها خواهیم دید.
پیشرانه‌ی شش سیلندر خطی دیزلی OM656 به قدرت ۳۱۳ اسب بخار
لیست پیشرانه‌های جدید مرسدس بنز شامل یک پیشرانه‌ی شش سیلندر خطی دیزلی به نام OM656 نیز می‌شود که به گفته‌ی مرسدس بنز قدرتمندترین پیشرانه‌ی شش سیلندر دیزلی است که در محصولات این شرکت بکار خواهد رفت. این پیشرانه می‌تواند ۳۱۳ اسب بخار قدرت تولید کند در حالی که پیشرانه‌ی V6 نسل قبلی تنها ۲۵۸ اسب بخار قدرت داشت.
این پیشرانه‌ی جدید از نقطه نظر طراحی، یک اثر هنری به شمار می‌رود. به گفته‌ی مرسدس، این پیشرانه‌ی شش سیلندر خطی مجهز به بلوک آلومینیومی، پیستون‌های فولادی (که اصطکاک آنها بین ۴۰ الی ۵۰ درصد کاهش یافته است) و سیستم بازیابی گازهای اگزوز از نوع چند راهه است. سیستم اگزوز این پیشرانه نیز بسیار نزدیک به خود پیشرانه نصب شده است. این پیشرانه همچنین از فناوری نانواسلاید (Nanoslide) نیز بهره مند است، به این معنا که لایه‌ی محافظ بسیار نازکی را در دیواره‌های سیلندرها برای کاهش اصطکاک پیستون‌ها به کار برده‌اند.
دیگر فناوری پیشرفته‌ای که در این پیشرانه به کار رفته است استفاده از محفظه‌ی احتراق کاسه‌ای یه (stepped-boel) است که به دلیل شکل خاص محفظه‌ی احتراق در داخل پیستون به این نام شناخته می‌شود. راندمان پیشرانه نیز در مقایسه با طراحی محفظه‌ی احتراق پیشرانه‌های قبلی که امگا نام داشتند به دلیل نرخ سوختن بالاتر و تراکم بالاتر افزایش پیدا کرده است. دلیل دستیابی به چنین مشخصاتی را می‌توان در طراحی خاص محفظه‌ی احتراق پیستون، نوع حرکت هوا در پیستون و انژکتورها جستجو کرد که سبب شده بیشترین استفاده را بتوان از هوای موجود در سیلندر کرد، چنین طرحی به پروسه‌ی احتراق این امکان را داده است تا مازاد هوای بسیار زیادی داشته باشد. همچنین این گفته‌ها نشان می‌دهند که انتشار ذرات معلق می تواند در سطح بسیار ویژه‌ای کاهش پیدا کند.
مصرف سوخت پیشرانه‌ی جدید با استفاده از تکنلوژی میل سوپاپ دود متغییر به نام CAMTRONIC به میزان ۷ درصد کاهش یافته است. این پیشرانه همچنین به فناوری مجهز است که می تواند بدون مصرف هیچگونه سوختی سیستم اگزوز را گرم کند. پیشرانه‌ی جدید مجهز به سیستم بازگردانی گازهای اگزوز (EGR) از نوع چند راهه است که از دو سیستم خنک شونده‌ی فشار بالا و فشار پایین تشکیل شده است. چنین سیستمی می تواند انتشار آلاینده‌های غیر قابل پیشگیری را در تمامی دور موتورها به طرز قابل ملاحظه ای کاهش دهد و مصرف سوخت مطلوبی را به ارمغان بیاورد.
پیشرانه‌ی M264 چهار سیلندر بنزینی به قدرت ۱۳۴ اسب بخار در هر لیتر
آخریم پیشرانه‌ی احتراق داخلی جدید مرسدس بنز یک پیشرانه‌ی کاملا جدید چهار سیلندر خطی به حجم ۲ لیتر است که با نام M264 کد گذاری شده است. قدرت تولیدی دقیق این پیشرانه هنوز منتشر نشده است اما مرسدس بنز ادعا می‌کند که این پیشرانه به ازای هر لیتر حجم موتور می‌تواند ۱۳۴ اسب بخار قدرت تولید کند. پیشرانه‌ی M264 سال آینده رونمایی خواهد شد.
تکنولو‌ژی‌های جدیدی که در این پیشرانه‌ی جدید به کار رفته اند شامل استفاده از سیستم استارتر-آلترناتور ۴۸ ولتی (BSA) است که توسط تسمه به حرکت در می‌آید. این سیستم می تواند با بازیافت انرژی می‌تواند سبب کاهش مصرف سوخت خودرو شود، همچنین این قابلیت را دارد تا تا قدرتی معادل ۱۶ اسب بخار را تولید کرده و تا رسیدن به دور موتور ۲۵۰۰ دور در اختیار پیشرانه قرار دهد. در زمان حرکت در سراشیبی‌ها نیز این سیستم اقدام به بازیافت انرژی می‌کند.
این پیشرانه‌ی جدید همچنین از سیستم توربوشارژر تویین اسکرول (تویین پاور) استفاده می‌کند که برای بهبود جریان هوای مانیفولد به صورت دوتایی به خروجی‌های اگزوز سیلندرها متصل است. این نوع سیستم توربوشارژر (تویین اسکرول) سبب استفاده‌ی بهتر از جریان گازهای خروجی از سیلندر می‌شود و می تواند در دورهای پایین گشتاور بسیار بالایی را در کنار قدرت قابل توجه تولید کند.
فناوری‌های پیشرانه‌های جدید در یک نگاه
سیستم برق ۴۸ ولتی
این سیستم می‌تواند جریان ثابت توانی چهار برابر سیستم قدیمی ۱۲ ولتی را تولید کند و این امکان را فراهم می‌کند تا بتوان سیستم های بیشتری از خودرو همانند کمپرسور سیستم تهویه‌ی مطبوع را نیز به نوع برقی تغییر داد، همچنین در صورتی که بخواهیم سیستم‌های جدیدی همانند کمپرسور کمکی الکتریکی را در خودرو بکار ببریم نیز این سیستم برقی جوابگو خواهد بود و در کاهش مصرف سوخت نیز تاثیر دارد. سیستم ولتاژ پایین نیازی به تمهیدات ایمنی مخصوص شبکه‌ی ولتاژ بالا را ندارد.
استارت-آلترناتور یکپارچه
در این سیستم، استارتر و آلترناتور در یک مجموعه‌ی برقی که به تسمه نیز نیازی ندارد و مستقیما به میل لنگ متصل شده است. این سیستم در بین پیشرانه و جعبه دنده قرار می‌گیرد. همچنین این فناوری از سیستم هیبریدی، بوست اضافی، استاپ/استارت و بازیابی انرژی نیز پشتیبانی می‌کند.
فیلتر ذرات سوخت
این فیلتر تا پیش از این تنها در خودروهای دیزلی مشاهده می‌شد ولی از سال ۲۰۱۴ مرسدس بنز در مدل S 500 نیز از این فیلتر استفاده می‌کند. این فیلترها باعث کاهش آلایندگی و انتشار ذرات معلق به خصوص در پیشرانه‌های مجهز به تزریق مستقیم سوخت می‌شوند. این فیلترها که با نام (PPF) شناخته می‌شوند از ماده ای به نام کوردیریت ساخته می‌شوند که این ماده بیشتر به خاطر مقاومت بالای خود در برابر حرارت مشهور است.
کمپرسور الکتریکی کمکی
این کمپرسور نیروی خود را از سیستم برق ۴۸ ولتی دریافت می‌کند و می‌تواند فشار هوای مورد نیاز را به صورت مستقل از پیشرانه تولید کند. این سیستم به صورت سری در مدار توربوشارژرهای اگزوز قرار گرفته است و باعث می‌شود که پیشرانه‌ی خودرو در تمامی دور موتورها واکنشی سریع و عاری از تاخیر توربو داشته باشد. این سیستم همانند یک توربوشارژر کوچک عمل می‌کند و در عرض ۳۰۰ میلی ثانیه می‌تواند سرعت گردش خود را به ۷۰ هزار دور بر دقیقه برساند و فشار هوای تولیدی را راهی پیشرانه کند. استفاده از این سیستم باعث می‌شود که دیگر تاخیر توربوشارژرها احساس نشوند.
سیستم استارتر-آلترناتور تسمه‌ای (BSA)
در این سیستم نیز استارتر و آلترناتور به صورت یکپارچه در یک مجموعه قرار گرفته اند منتهی همانند چیدمان متداول نیروی خود را از یک تسمه که توسط میل‌لنگ حرکت می‌کند، دریافت می‌کند.
