Hayatın Virajlı Yollarında

OM651 Mercedes’in 80 yıllık dizel motor deneyiminin olgunluk noktası ve ilk çift turbolu dizeli. Bu harika makine sıralı bağlanmış 2 turbonun bir dizelde neler yapabileceğinin en iyi örneği…

Mercedes, 1936’da ürettiği 260D’den bu yana dizel motorların en sadık üreticisi oldu. Dizeller, Mercedes’lerin de “hep” vardı ve bu “atmosferik” dizellerin motor hacmi daha fazla güç için yavaş yavaş büyümüştü: Daha 1953 yılında W120 Ponton Mercedes’ler 1.8 litrelik dizellerle donatılmıştı (OM621 ve OM636). Bir sonraki kuşak W110 ile beraber bu OM621 dizel motorların hacmi 2.0 litreye çıkarıldı. “Yeni kuşak” W114’lerde ise motor hacimleri 3.0 litreye kadar çıktı. W123 ile 5 ve 6 silindirli Turbodiesel motorlar kullanılmaya başlandı.

W124’de 3.0 litrelik bu aşırı beslemeli dizellerin gücü 145 HP’ye ulaştı, ancak E Serisi, bu 3.0 litrelik motorla bile 0-100 km hızlanma için 11 saniyeye ihtiyaç duyuyordu. 2.0 litre 75 HP’lik daha tasarruflu dizellerin 0-100 hızlanması ise 20 saniye sürüyordu. Dizeller 10 litre / 100 km altında kalan tüketim rakamlarıyla daha tasarrufluydular ancak performans konusunda hala benzinlilerin çok gerisindeydiler.

1998 yılı ise “kırılma noktası” oldu ve W210’da kullanılan 2.7 litrelik Common Rail dizel ile durum terse dönmeye başladı: 5 silindirli, silindir başına 4 subaplı ve aşırı beslemeli bu makine (OM612), modern enjeksiyon sistemi ile 170 HP güç, 370 Nm tork üretiyor ve 6 litre / 100 km motorine ihtiyaç duyuyordu. İlk kez bir dizel’in verimi, denk hacimli bir (atmosferik) benzinlinin önüne geçmişti. Motorun bir silindir azaltılmış versiyonu olan 2.1 litrelik OM611 ise 143 HP güç üretiyordu ve daha iyi tüketim rakamlarına ulaşıyordu.

Bugün ise ilerleme devam ediyor:

2.1 litre hacimli ve 4 silindirli OM651 dizel motor ailesinin en üstün versiyonunda Common Rail enjektörler 2.000 bar’lık yüksek basınç ile püskürtme yapıyor. 2.143 cm3’lük bu aşırı beslemeli dizelin gücü 150 Kw olarak belirlenmiş (Bu da 204 HP’ye denk geliyor). OM651 motor 4.200 devirde 204 HP üretiyor ve 1.600 – 1.800 devir aralığında da 500 Nm torka ulaşıyor.

Motorun üzerini tamamen örten dörtgen şekilli siyah plastik kapağın altında ise bu harika makinanın gerçek yol şartlarında sadece 5.1 litre / 100 km talep ederek, karşılığında 204 HP üretmesini sağlayan bir teknoloji paketi gizli:

OM651, Mercedes’in çift turbo uyguladığı ilk dizel makinesi: Nefes alması için sıralı 2 adet turboya sahip motorda, birbirine bağlı biri büyük diğeri ise nisbeten daha küçük 2 turbo türbini görev yapıyor. Aralarında çok başarılı bir görev dağılımı olan bu 2 salyangozdan (!) her biri motora besleme yapma görevini devir düzeyine göre üzerine alıyor.

Küçük turbo türbininin çapı 4 cm, büyük turbo türbininin çapı 5,5 cm büyüklüğünde. Bu 2 türbin birbirine seri olarak (sıralı şekilde) bağlanmış: Küçük ancak yüksek basınçlı ilk turbo egzos manifolduna daha yakın konumlandırılmış. Egzos basıncı önce küçük turbonun pallerine ulaşıyor ve dakikada 250 bin kez döndürüyor. Bu küçük turbonun diğer tarafındaki kompresör vazifeli türbin ise silindirleri temiz hava ile dolduruyor. Bu sayede OM651, henüz alt devirlerde ideal çekişi sağlamaya başlıyor ve daha 1.000 devir çevirirken 350 Nm tork üretiyor (!)

Motor orta devirlere geldiğinde ve egzos basıncı arttığında ise yüksek basınçlı bu küçük turbo artık “aşırı baskı” altında kalmaya başlıyor. Mercedes, burada turbo’nun zarar görmemesi için bir bypass kanalı yerleştirmiş. Orta devirlerden itibaren oluşan fazla egzos basıncı, bu kanal üzerinden küçük turbo’yu pas geçiyor ve büyük olan turboya yönlendiriliyor.

Bu 2 egzos akımı (yani küçük turboyu besleyen ana akım ve ayrıca turboya uğramadan bypass kanalından geçen fazla akım) tekrar birleşiyor ve büyük turboya ulaşıyor. Motor devri tırmandığında, büyük olan ancak daha düşük basınçla çalışan bu turbo türbini ise dakikada 185 bin kez dönerek motora besleme yapmaya başlıyor ve bu sırada görevini tamamlamış olan küçük turbo da tamamen devre dışı kalıyor. Devir saati 1.500’ü gördüğünde tork rakamı 450 Nm’ye, 1.600’e geldiğinde ise 500 Nm’ye dayanıyor.

1.500 (yazı ile bin beş yüz) devir düzeyinde 500 (yazı ile beş yüz) Nm tork üretiliyor (!)

Sürücü gaz pedalına bastığında tüm bunlar göz açıp kapayıncaya kadar gerçekleşiyor ve 2 turbo arasındaki paylaşım devir saatinin her iniş çıkışında tekrarlanıyor.

Küçük turbonun hayatını kurtaran bypass kanalı gibi, büyük turboyu da üst devirlerde oluşacak aşırı basınçtan korumak üzere Mercedes bir subap yerleştirmiş (buna wastegate adı veriliyor) (Bu subapın bir diğer varlık nedeni de turbo’nun planlanan motor gücünden daha fazlasını üretmesine engel olmak, yani motorun gücünü sınırlamaktır)

Sıralı çift turbo’nun çalışmasında “ters yönlü” bir akış var: Turbo türbinlerini döndüren kinetik enerji kaynağı, yani motordan çıkan egzos gazı, önce küçük turboyu sonra da büyük turboyu ziyaret ediyor ve ardından susturucuya ulaşarak doğaya salınıyor (Burada bir de bu otomobile BlueTEC ismini kazandıran bir AdBlue işlemi var). Motora temiz hava gönderimi ise ters yönlü olarak gerçekleşiyor; hava önce büyük turbonun kompresöründen geçiyor, sonra küçük turbo üzerinden motora gönderiliyor.

Motorda bir de intercooler görev yapıyor, bu “ara soğutucu” parça ise sıkıştırılan havanın soğutarak silindirlere daha fazla oksijen gitmesine yardımcı oluyor (Sıcaklığı azalan hava genleşme özelliğini kaybediyor ve silindir içerisine daha fazla hava göndermek mümkün oluyor. Daha fazla hava daha fazla güç anlamına geliyor.)

Sıkıştırılmış havanın içerisine ise aşırı yüksek hassasiyete sahip Common Rail enjektörler 2.000 bar basınç ile püskürtme yapıyor.

Yüksek verimli motorda enerji kayıplarını kontrol altında tutmak için ise motordan güç çalan tüm parçaların tüketimi optimize edilmiş ve gerekmeyen durumlarda devre dışı kalmaları sağlanmış. Alternatör (şarj dinamosu), devirdaim pompası ve yağ pompası sadece gerekli olduğunda devreye giriyor ve motordan daha az güç çalıyor.

Motorda alışılmışın dışında bir uygulama daha var. Titreşimleri izole etmek için, krank mili ile şanzıman arasında motorun çıkış noktasında geleneksel bir volan değil, çift kütleli volan kullanılmış ve motordaki vibrasyonların aktarma organları üzerinden otomobili etkilemesi engellenmiş. Motor biraz da bu yüzden hem sarsıntısız hem de sessiz çalışıyor. Bu parça LUK tarafından üretilmiş (Bu volan sistemine yaylı volan da deniyor ve global olarak DMF – Dual Mass Flywheel adı veriliyor)

Bütün bu teknolojiler, sürücü gaz pedalına dokunduğu anda motorun hiçbir “boşluk” ve “bekleme” olmadan cevap vermesini sağlıyor. Daha rölanti düzeyinde üretilen yüksek tork ise dolu alt devirler sayesinde her türlü yol ve yük şartında düşük devir bantlarında yolculuk imkanı getiriyor. Bu da verimlilik, yakıt tasarrufu, gürültüsüz sürüş ve düşük emisyon anlamına geliyor. Yani yüksek çekiş ile tasarrufun bir arada olabildiği bir tür mucize gerçekleşiyor. Üstelik tüm bunlar sessiz, sarsıntısız ama dinamik şekilde hayat buluyor.

OM651 motorun bloğu ve krank mili dökme demirden üretilmiş, silindir kapağı ve pistonlar ise alüminyum. Yağ kapasitesi 6.5 litre, soğutma sıvısı kapasitesi ise 10.4 litre olan motorun hemen her parçasına “bu parça Mercedes E Serisi’ne özeldir” mesajı verir gibi E Serisi imzası atılmış: Örnek olarak soğutma sıvısının motor ile radyatör arasında devirdaimini sağlayan siyah borular üzerine “E Klasse” yazısı basılmış. Motorun kendisi gibi yan motor ekipmanlarında da kaliteli işçilik dikkat çekiyor. Genleşme kabının kapağını ve hortum bağlantı noktalarını taşıyan üst bölümü sağlam siyah plastikten, alt bölümü ise göz ile seviye kontrolü yapmaya izin verecek şekilde şeffaf plastikten üretilmiş. Otomobilin aküsü de kaput altında sol tarafa yerleştirilmiş ve plastik bir muhafaza ile gizlenerek kire ve ısıya karşı korumaya alınmış. E Serisi’nde bulunan 2 sigorta kutusundan biri yine burada kaput altında, diğerine ise bagaj içerisinde sağ tarafta bulunan kapak kaldırıldığında ulaşılıyor.

OM651 motorların 100 Kw, 125 Kw ve 150 Kw olarak ayarlanmış 3 standart güç çıkışı var: 250 CDI’da kullanılan versiyonu 150 Kw / 204 HP / 500 Nm, 220 CDI’da kullanılan versiyonu 125 Kw / 170 HP / 400 Nm, 200 CDI’da kullanılan versiyon ise 100 Kw / 136 HP / 330 Nm üretiyor. Bir de ek bilgi: OM651 motor, Mercedes otomobillerin yanı sıra Mercedes Sprinter’de de görev yapıyor.