Nog meer kracht uit vier cilinders: met een maximumvermogen van 310 kW (421 pk) is de volledig nieuw ontwikkelde Mercedes-AMG 2,0 liter M 139-motor de krachtigste in serie geproduceerde viercilinder turbomotor ter wereld. Met deze motor heeft Mercedes-AMG het vermogen van zijn voorganger M 133 met 30 kW (40 pk) weten te overtreffen. Het maximumkoppel is eveneens verhoogd, van 475 naar 500 Nm. Met een specifiek vermogen tot 155 kW (211 pk) per liter overtreft de nieuwe Mercedes-AMG high-performance turbomotor zelfs motoren van vele gerenommeerde supersportwagens. De nieuwe, zeer efficiënte krachtbron wordt geproduceerd op een innovatieve productielijn in Affalterbach, volgens het ‘One Man, One Engine’-principe.
De viercilinder is leverbaar in twee vermogensvarianten en voorziet de compacte modellen van Mercedes-AMG van indrukwekkende prestaties: met een vermogen van 310 kW (421 pk) in het zogenoemde S-model en een vermogen van 285 kW (387 pk) in de basisversie. Deze productfilosofie is reeds succesvol gebleken bij de AMG Performance-modellen met V8-motor en sluit goed aan op de wensen van klanten.
Waarom het ‘One Man, One Engine’-principe werd vernieuwd
De nieuwe motor wordt volledig met de hand geassembleerd. Op de eerste verdieping van de AMG-motorenfabriek in Affalterbach werd een geheel nieuwe productielijn geïnstalleerd waarmee Mercedes-AMG het ‘One Man, One Engine’-principe naar een nieuw niveau brengt. De handmatige assemblage vindt bij AMG plaats volgens het principe ‘smart production’. Dat kenmerkt zich door een maximale flexibiliteit, het is transparant en bijzonder efficiënt.
“We hebben het ‘One Man, One Engine’-principe compleet herzien voor de assemblage van de M 139. Het resultaat is een ultramodern productieproces dat de focus op mensen legt.”, aldus Emmerich Schiller, COO en bestuurslid bij Mercedes-AMG GmbH.
180°-rotatie biedt tal van voordelen
De nieuwe motor beschikt over tal van intelligente constructiedetails. Net als de eveneens overdwars geplaatste M 260 viercilinder in de ‘35’-modellen of de vorige motor M 133, roteert de nieuwe Mercedes-AMG M 139 onder een hoek van 180° rond zijn verticale as. Dit betekent dat de turbo en het uitlaatspruitstuk nu aan de achterzijde zijn geplaatst, aan de kant van het schutbord. Het inlaatsysteem is zodoende aan de voorzijde geplaatst. Deze configuratie maakt een zo vlak en aerodynamisch mogelijk frontdesign mogelijk. Daarnaast maakt deze lay-out een luchtcirculatie met kortere afstanden en minder verstoringen mogelijk – zowel aan de inlaat- als uitlaatzijde.
Rollagers verbeteren de respons van de turbo
De nieuwe twinscroll-turbo koppelt een optimale respons bij lage toerentallen aan een hoog vermogen in het bovenste toerenbereik. Daarnaast is de turbinebehuizing onderverdeeld in twee stroomgedeelten die parallel lopen. Samen met de eveneens gescheiden poorten in het uitlaatspruitstuk, wordt het hierdoor mogelijk om de uitlaatstroom separaat naar de turbine te geleiden.
Daarnaast beschikken de assen van de compressor en de turbine voor het eerst over rollagers – net als de sterkste uitvoering van de AMG 4,0 liter V8-motor die leverbaar is voor de AMG GT 4-Door Coupé. De rollagers beperken de mechanische frictie in de turbo tot een minimum. De lader reageert zodoende sneller en bereikt zijn topsnelheid sneller – met maximaal 169.000 t/min.
Elektronische laaddrukregeling
Met een maximale laaddruk van 2,1 bar (1,9 bar bij de basisversie) biedt de 2,0 liter viercilinder turbomotor ook topprestaties op dit vlak. De elektronisch geregelde overdrukklep zorgt ervoor dat de laaddruk nog nauwkeuriger en flexibeler kan worden aangepast, met name tijdens het accelereren onder deellast.
Er is naast olie en water ook frisse lucht nodig voor het koelen van de turbo. Die wordt direct van de grille, via de motorafdekking die ook dienstdoet als luchtgeleider, en openingen onder de motorkap naar de turbo geleid.
Nanoslide
Om de frictie tussen de zuigers en de cilinders te verminderen, zijn de cilinderwanden gecoat met behulp van de gepatenteerde NANOSLIDE-technologie. Dit geeft de cilinderwanden een spiegelachtig oppervlak voor een minimale frictie. Het materiaal is twee keer zo hard als conventionele cilinderwanden van gietijzer en biedt zodoende een veel langere levensduur. NANOSLIDE is ontwikkeld door Daimler AG en wordt beschermd door meer dan 90 patentfamilies en meer dan 40 patenten.
Grotere uitlaatkleppen
Door de injectiemonden en het bougiesysteem in de cilinderkop te herpositioneren en onder een kleine hoek te plaatsten, was het mogelijk om de uitlaatkleppen veel groter te maken dan bij de vorige motor, de M 133. Ook De cilinderkopkoeling werd efficiënter .
De nokken hebben een verschillende geometrie zodat de uitlaatkleppen, afhankelijk van de nokinstelling die het beste past bij de rijomstandigheden, kort of lang kunnen worden geopend – voor een nog betere respons bij lage toerentallen, zuinig en comfortabel rijden bij middelhoge toerentallen en een volledige vermogensafgifte in het hoge toerenbereik.
De brandstofinjectie combineert het beste van twee werelden
Voor het eerst is de nieuwe high-performance viercilinder voorzien van tweevoudige benzine-inspuiting. In de eerste fase zorgen de zeer snel en nauwkeurig werkende piëzo-injectoren ervoor dat de brandstof in de verbrandingskamers wordt gespoten onder een druk tot 200 bar. Dit is deels een meervoudig proces dat wordt aangestuurd door het motormanagement.
In de tweede fase vindt er extra indirecte inspuiting plaats via het inlaatspruitstuk met behulp van magneetkleppen. Dit is noodzakelijk om het hoge specifieke vermogen van de motor te realiseren. De elektronisch geregelde brandstoftoevoer werkt onder een druk van 6,7 bar.
Intelligente assemblagekarren
De assemblagekar waarop de M 139 wordt geassembleerd, is ontwikkeld op basis van de input van medewerkers. De kar beschikt over zijn eigen, onafhankelijke stroomvoorziening en is zodoende niet voorzien van stroomkabels. Alle benodigde vloeistoffen en gereedschappen zijn op ergonomische wijze op en rond de kar geplaatst, waardoor het werk eenvoudiger wordt met minimale afstanden en een maximale efficiëntie. De geïntegreerde tablet-pc ondersteunt de medewerker met nauwkeurige, duidelijke werkinstructies. Handleidingen en boeken met richtlijnen behoren tot het verleden – het assemblageproces verloopt nu papierloos.
De nieuwe draadloze schroevendraaiers bevinden zich direct binnen handbereik en hangen niet meer zoals voorheen boven het hoofd op de werkplek. Zodoende gebruiken medewerkers de term ‘blue sky’ voor een omschrijving van hun werkplek, er hangen niet langer stroomdraden uit het plafond.
Verregaande digitalisering verbetert zowel de efficiëntie als de flexibiliteit van het fabricageproces: elk stuk gereedschap is aangesloten op de wifi van de motorenfabriek. Alle uitgevoerde taken worden digitaal vastgelegd, wat voor een optimale kwaliteitsborging, reproduceerbaarheid en transparantie zorgt.
Elke assemblagemedewerker wordt gevolgd door een bestuurderloos transportsysteem. Elk goederenkarretje is op uiterst nauwkeurige wijze gevuld met de componenten die nodig zijn voor de motor die op dat moment wordt geassembleerd.
De montagefilosofie ‘One Man, One Engine’ is kenmerkend voor het merk Mercedes-AMG. Een andere kenmerkende feature van de M 139 is zodoende het AMG-motorplaatje met de handtekening van de monteur die hem assembleerde. Alle assemblagemedewerkers die de nieuwe viercilindermotor produceren, werden grondig getraind.