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Die neuen V 6 haben keine Doppelzündung mehr, warum?

Themenstarteram 3. Februar 2006 um 17:52

Hallo Mercedesfreunde:D,

aus gegebenem Anlass - Vorführwagen (habe gerade einen 211er E 280 V 6 Benziner) interessiert mich das Thema.

Bei den damals neuen M 112 wurde die Doppelzündung gelobt, das diese besonders sauber verbrennen.

Ist das nichtmehr nötig oder wurde nur je eine Kerze weggelassen weil die Kunden sich immer so über die Kosten vom Kerzenwechsel gefreut haben:D? Und wäre Doppelzündung nicht die bessere Alternative?

Grüsse

Daniel

Beste Antwort im Thema

Die Doppelzündung ermöglichte auch einen problemloseren Magerbetrieb und nicht zuletzt auch ruhigere, gleichmäßigere Verbrennung.

Die Dreiventiltechnik ermöglichte auch bessere Zylinderfüllung im niedertourigen Betrieb und damit mehr Komfort aufgrund des verbesserten Durchzugs von unten raus.

Eine Mercedes-Führungskraft (ich bin mir nicht mehr sicher, ob es Herr Cordes war) hat in einem Interview vor längerer Zeit mal gesagt, daß die konsequente Auslegung auf einen sparsamen Betrieb [er meinte die M112/M113] bewußt betrieben wurde, um dem Umweltbewußtsein der Kundschaft Rechnung zu tragen, dieses Konzept aber nicht aufgegangen sei.

Die Kunden wollten Power, der Verbrauch spiele eine absolut untergeordnete Rolle.

So haben die neuen Motoren auch deutlich mehr Power, die Achtender aber eben auch im Normzyklus schon etwas mehr Durst als die Vorgänger.

Der schlechtere Durchzug der 4-Ventiler sollte wohl durch die noch flexiblere Nockenwellenverstellung kompensiert werden, was aber offenbar nur teilweise gelungen ist.

Bei mehr Power macht eine prozentual geringere Durchzugskraft ja objektiv auch nicht viel aus, aber subjektiv scheint der Motor sich bei höherer Drehzahl wohler zu fühlen.

Auf alle Fälle sehen die Motoren im Quartett jetzt besser aus und das war wohl die Botschaft, die das Marketing haben wollte.

Die Abgaseinstufung ist soweit ich weiß gleich geblieben.

Die ungünstigeren Eigenschaften der Vierventiler hat man weitestgehend mit Tricks in der Steuerung und anderen kleinen Finessen kompensiert.

Für den 280er als "reduzierten" 350er bedeutet das m.E. daß man genausogut (oder besser?) beim M112E32 hätte bleiben können, aber der ist nun mal abgelöst und man will in der Produktion natürlich nicht zweigleisig fahren.

 

MfG ZBb5e8

 

PS:

Das Aufheizen der Kats hat mit der Anzahl der Ventile im Auslaß nichts zu tun.

Das wurde auch bei den M112/M113 schon dadurch beschleunigt, daß der Wirkungsgrad des Motors in der Warmlaufphase durch Spätzündung und Überfettung reduziert wird, um so mehr Energie aus dem Auslaß rauszuschaufeln, die dann die Kats möglichst schnell auf Arbeitstemperatur bringt.

(Spätzündung sorgt für mehr erforderliche Spritzufuhr bei gleicher abgegebener Leistung und Überfettung sorgt für einen gewissen Antiel unverbrannter Kohlenstoff-Fragmente, die dann in den Kats nachverbrennen und dort ihre Verbrennungshitze lassen.)

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am 3. Februar 2006 um 23:38

Zur Leistungssteigerung war 4 Ventiltechnik (statt wie vorher 3 V) notwendig - diese wiederrum engt den Platz ein, dass kaum mehr 2 Zündkerzen Platz finden würden.

Themenstarteram 4. Februar 2006 um 10:55

Klingt logisch, cpp.

Der Dreiventiler wurde ja gewählt, damit ein Auslassventil anstatt zwei grosse Auslassventile den Abgasstrang schneller beim Kaltstart aufwärmen, für ein schnelleres Ansprechen der Kat´s und somit bessere Werte im Abgasfahrversuch.

Heizen die Kat´s von heute schneller auf?

Wahrscheinlich wurde bei MB einfach mehr Wert auf "Leistung" gelegt, als auf ein wenige Sekunden schnelleres Ansprechen.

Grüsse

Daniel

Die Doppelzündung ermöglichte auch einen problemloseren Magerbetrieb und nicht zuletzt auch ruhigere, gleichmäßigere Verbrennung.

Die Dreiventiltechnik ermöglichte auch bessere Zylinderfüllung im niedertourigen Betrieb und damit mehr Komfort aufgrund des verbesserten Durchzugs von unten raus.

Eine Mercedes-Führungskraft (ich bin mir nicht mehr sicher, ob es Herr Cordes war) hat in einem Interview vor längerer Zeit mal gesagt, daß die konsequente Auslegung auf einen sparsamen Betrieb [er meinte die M112/M113] bewußt betrieben wurde, um dem Umweltbewußtsein der Kundschaft Rechnung zu tragen, dieses Konzept aber nicht aufgegangen sei.

Die Kunden wollten Power, der Verbrauch spiele eine absolut untergeordnete Rolle.

So haben die neuen Motoren auch deutlich mehr Power, die Achtender aber eben auch im Normzyklus schon etwas mehr Durst als die Vorgänger.

Der schlechtere Durchzug der 4-Ventiler sollte wohl durch die noch flexiblere Nockenwellenverstellung kompensiert werden, was aber offenbar nur teilweise gelungen ist.

Bei mehr Power macht eine prozentual geringere Durchzugskraft ja objektiv auch nicht viel aus, aber subjektiv scheint der Motor sich bei höherer Drehzahl wohler zu fühlen.

Auf alle Fälle sehen die Motoren im Quartett jetzt besser aus und das war wohl die Botschaft, die das Marketing haben wollte.

Die Abgaseinstufung ist soweit ich weiß gleich geblieben.

Die ungünstigeren Eigenschaften der Vierventiler hat man weitestgehend mit Tricks in der Steuerung und anderen kleinen Finessen kompensiert.

Für den 280er als "reduzierten" 350er bedeutet das m.E. daß man genausogut (oder besser?) beim M112E32 hätte bleiben können, aber der ist nun mal abgelöst und man will in der Produktion natürlich nicht zweigleisig fahren.

 

MfG ZBb5e8

 

PS:

Das Aufheizen der Kats hat mit der Anzahl der Ventile im Auslaß nichts zu tun.

Das wurde auch bei den M112/M113 schon dadurch beschleunigt, daß der Wirkungsgrad des Motors in der Warmlaufphase durch Spätzündung und Überfettung reduziert wird, um so mehr Energie aus dem Auslaß rauszuschaufeln, die dann die Kats möglichst schnell auf Arbeitstemperatur bringt.

(Spätzündung sorgt für mehr erforderliche Spritzufuhr bei gleicher abgegebener Leistung und Überfettung sorgt für einen gewissen Antiel unverbrannter Kohlenstoff-Fragmente, die dann in den Kats nachverbrennen und dort ihre Verbrennungshitze lassen.)

Themenstarteram 5. Februar 2006 um 9:15

Vielen Dank für diese sehr fachkundige Antwort, ZBb5e8!

Grüsse

Daniel

Er hat wirklich gut erklært aber etwas soll ich korrigieren. Verbrauch der neuen Motoren ist nicht höher als der drei-ventiler. Beim 350er ist der Verbrauch um 9-10% niedriger trotz Zunahme in Leistung (ich habe Erfahrung mit diesem Motor und er ist wirklich wunderlich). Bei dem neuen 500er mit 5,4 Liter bleibt der Verbrauch auf dem gleichen Niveau mit dem alten 5 Liter M113 und hier gibt es eine Erhöhung von 82 ps in der Leistung.

Eine Frage noch: Warum gibt es eine schlechtere Durchzug mit dem 4-Ventiler und was meinst du mit "Bei mehr Power macht eine prozentual geringere Durchzugskraft ja objektiv auch nicht viel aus" ??

Bitte genau lesen:

"Die Achtender haben schon im Normzyklus etwas mehr Durst."

Daß der 350er M272 etwas sparsamer ist als der 320er M112, ist mir bekannt, daher war die Aussage ausdrücklich auf die Achtzylinder bezogen.

Vergleiche aber mal die Datenblattangaben vom 500er M113 und 500er M273. Der M273 gönnt sich eine Erhöhung des Verbrauchs, wenn auch deutlich unter 1l/100km.

Dies aber schon im Normzyklus, bei dem nur ein Bruchteil der Leistung beider Motoren abgerufen wird.

Darüber, was passiert, wenn der M273 so gefahren wird, wie das von seiner Mehrleistung angesprochene Publikum ihn vermutlich fahren wird, kann man spekulieren, Fahrberichte lesen oder technische Überlegungen anstellen.

Das 4-Ventil-Konzept ist nicht zum Spritsparen entwickelt worden, sondern um mehr Leistung zu bekommen.

Die Ersparnis muß an anderer Stelle, im Motormanagement, und in der Gemischaufbereitung erzielt werden.

Dies sind aber alles Maßnahmen, durch deren Weiterentwicklung man den Benzinverbrauch der Dreiventiler ohne Leistungsverluste weiter hätte senken können.

Stattdessen hat man dort erzielte Gewinne klar der Mehrleistung des Vierventilkonzepts geopfert, was beim 350er M272 noch überkompensiert werden konnte, beim 500er M273 aber nicht mehr.

Damit kommen wir auch zum Durchzug.

Bei niedrigen Drehzahlen ermöglicht der Dreiventiler sehr gute Zylinderfüllung durch die große Eintrittsfläche und der Auslaßdruck durch das weniger Strömungsquerschnitt bietende Auslaßventil ist erst bei hohen Drehzahlen relevant. (Gegendruck im Auspufftakt verbraucht Motorleistung und die Expansion des Restvolumens verringert das Ansaugvolumen für Frischgas im folgenden Ansaugtakt.)

Diesen -vor allem leistungsmindernden Effekt- vermeidet man mit dem Vierventilkonzept, bei dem auch der Auslaß von der Vergrößerung des Strömungsquerschnitts durch Aufteilung auf zwei Ventile profitiert.

Da dieser Effekt aber nur bei höherer Drehzahl relevant ist, muß man den Motor auch insgesamt auf eine höhere Drehzahl abstimmen, um überhaupt davon profitieren zu können.

Was hilft es, wenn der Auslaß geringeren Strömungswiderstand bietet, aber die Druckwellen der Auslaßresonanz im relevanten Drehzahlbereich genau gegen die Auslaßströmung drücken anstatt sie zu unterstützen ?

Die Füllung bei niedrigen Drehzahlen leidet aber dann unter leichter Fehlanpassung, vor allem des Auslaßtraktes.

Im Ansaugtrakt wird ein solcher Effekt durch eine variable bzw. hier (M113 wie auch M273 umschaltbare) Saugrohrlänge (also in zwei Stufen variabel) vermieden.

Im Auspufftrakt ist die Geometrie bei beiden Motoren aber unveränderlich.

Von der Möglichkeit der Gegensteuerung durch Nockenwellenverstellung machen ebenfalls beide Motoren Gebrauch.

Der Einströmquerschnitt ist beim Vierventiler aber etwas geringer als beim Dreiventiler und die Möglichkeit, zwei Zündkerzen pro Zylinder zu plazieren, was einen sehr problemlosen Magerbetrieb und sehr saubere und gleichmäßige Verbrennung bei höherer Last ermöglicht. fällt damit beim Vievrentiler weg.

Somit ergibt sich durch die etwas schlechtere Beatmung bei niedrigen Drehzahlen eine leicht geringere Leistung sowie im Teillastbetrieb (Normzyklus) durch die Notwendigkeit eines fetteren Gemischs auch ein höherer Verbrauch.

Die niedrigere Leistung im unteren Drehzahlbereich kompensiert man nun beim neuen 500er durch die Vergrößerung des Hubraums, so daß das absolute Drehmoment nicht unbedingt sinken muß.

Prozentual auf siene Höchstleistung bezogen ist er dadurch aber im unteren Drehzahlbereich schwächer als der M113, was absolut gesehen eigentlich nicht tragisch wäre, wenn er dort im Vergleich zu seinem Vorgänger das gleiche Drehmoment entwickelt, aber subjektiv hat man eher das Gefühl, ihn untertourig zu fahren, da der "eigentliche Zug" ja erst viel weiter oben kommt.

Ein Verhalten, das allen Vierventilern typisch ist und eher sportlichen Charakter trägt.

Hohe Drehzahl bedingt zudem auch immer schon höheren Verbrauch als niedrige Drehzahl, alleine durch die mechanischen und gasdynamischen Reibungsverluste.

Die Verbrauchsnachteile des Vierventilkonzepts hat man (wie bereits gesagt) vor allem durch Weiterentwicklung in der Gemischaufbereitung und Steuerung der Strömung und Verwirbelung kompensiert.

Beim "kleinen" 350er hat dies ausgereicht, um dem Motor insgesamt noch zu einem gesenkten Verbrauch zu verhelfen, beim 500er -vor allem durch den vergrößerten Hubraum- jedoch nicht mehr.

Die Steuerung der Verwirbelung fällt aber beim Dreiventiler auch leichter als beim Vierventiler und Weiterentwicklungen bei Motormanagement und Einspritzung hätten auch einen Dreiventiler sparsamer machen können.

Hätte man allerdings den Entwicklungsfortschritt in der Gemischaufbereitung in die Verbrauchsreduzierung des Dreiventilers investiert, hätte man bei gleich gebliebener Höchstleistung einen wesentlich harmonischeren und durchzugsstärkeren Motor bekommen, als bei einem verbrauchsreduziertem und leistungsgleichen Vierventiler.

Ob jetzt der zu höherer Drehzahl tendierende Vierventiler in einem Komfortgleiter wie der S-Klasse optimal harmoniert, mag eine Geschmacksfrage sein, die man aus klassischem Verständnis heraus wohl eher verneinen würde.

Die Kundschaft mit klassischen Verständnis soll aber offensichtlich auch gar nicht angesprochen werden.

 

MfG ZBb5e8

 

PS:

"wunderlich" bedeutet merkwürdig, seltsam, unberechenbar, spinnert.

Das war oben vermutlich nicht gemeint. :)

Das ist alles wirklich interessant (zu lesen), aber schon bald kalter Kaffee von gestern:

Habe irgendwo gelesen, daß schon im März bei Mercedes neue Motoren mit strahlgeführter Direkteinspritzung durch Piezo-Injektoren kommen . . .

Ca. 10% weniger Verbrauch und mehr Leistung!

Ist wirklich sehr interessant!

ZBb5e8, mich würde interessieren, ob der M 112 (also 240 / 280 / 320) hat ja umschaltbare Saugrohre (?).

Hat der 112 auch eine Nockenwellenverstellung wie der M 113? Der M 272 auch?

Wie ist es mit diesen Dingen beszüglich Langzeitqualität, was macht ein M 112, 113 nach vielen Jahren und vielleicht 300 tkm und mehr? Gibt es Probleme mit diesen Teilen, also Saugrorverstellung und Nockenwellenverstellung?

Grüsse

Daniel

Jepp, auch der kleine hat schon ein Schaltsaugrohr. In einem CLK-Buch wurde erwähnt, das der 320'er bei geschlossener Saugmodul-Klappe (niedrige Drehzahl) über die weltweit längsten Saugrohre verfügt.

Ob das immer noch stimmt, kann ich leider nicht sagen. Die modernen Motore fast aller Hesteller verfügen ja über Schaltsaugrohre.

Eine feine Technik, die schönen Durchzug und freis Hochdrehen gleichermaßen unterstützt.

Gruß Inge

OK, vielen Dank für die lange und detaillierte Antwort.

P.S. Gute Vermutung. "Wunderlich" habe ich als Ironie benutzt :)

Zitat:

Original geschrieben von CycloneRcr

P.S. Gute Vermutung. "Wunderlich" habe ich als Ironie benutzt :)

Oh, nicht zufrieden mit dem M272 ?

 

Um es noch rund zu bekommen:

Alle hier diskutierten Motoren haben Schaltsaugrohr und Nockenwellenverstellung.

Die Nockenwellenverstellung der Dreiventiler scheint unproblematisch zu sein.

Habe nie von Problemen gehört.

Beim M272 gab´s bei den allerersten Exemplaren mal Probleme, die aber anscheinend sehr schnell abgestellt wurden. Auch nie wieder was gehört.

Die Saugrohrumschaltung besteht nur aus einer einfachen Klappe, die mit einem Stellmotörchen (oder Zugmagnet ?) gesteuert wird.

Sehr unkomplizierte Technik, noch nie von Problemen gehört.

"Problemzonen" beim M113 sind vor allem die Riemenscheiben (gewesen) und gelegentlich erlahmte Ventilfedern. Die aufwendigen Mechaniken wie Nockenwellenverstellung und Zylinderabschaltung (sofern vorhanden) scheinen ausgesprochen zuverlässig zu sein.

Die Zylinderabschaltung erschwert zwar Arbeiten am Zylinderkopf erheblich und treibt damit eventuelle Reparaturkosten hoch, sorgt aber nicht selbst für Probleme.

Wenn die Steuerkette ausleiert geraten die Steuerzeiten mindestens einer Zylinderbank aus dem Sollbereich.

Das ist aber ein generelles Problem aller kettengesteuerten V-Motoren und ich schätze, daß auch der M273 nach 200.000km mal eine neue Kette vertragen kann.

Kettenrisse und damit kapitale Motorschäden werden dem M119 (dem Vorgänger des M113, auch ein Vierventiler) zugeschrieben, bei dem aber anscheinend gelöste Teile von versprödeten Gleitschienen den Kettentrieb blockieren und den Schaden auslösen.

Ich bin nicht ganz sicher, meine aber, der hatte auch schon eine Nockenwellenverstellung.

 

MfG ZBb5e8

Nachdem "doppelt" besser hält:

Nochmals vielen Dank für die Antworten, inge-k und ZBb5e8!

Grüsse

Daniel, der jetzt beruhigt ist, das es mit diesen Techniken keine Probleme gibt.

Ich denke, es klingt technisch so aufwendig, das man meinen könnte...im besten Alter:D kann es Probleme geben.

Wurde jetzt ja eines besseren belehrt!

Zitat:

Original geschrieben von ZBb5e8

Oh, nicht zufrieden mit dem M272 ?

MfG ZBb5e8

Oh Mann, hier gibt es ein großes Missverständnis :)

Vergiss alles, ich werde viel klarer... 350er Motor ist perfekt, 78 PS pro Liter klingt sehr positiv für mich. Und ich liebe die glatte Drehmomentkurve :) Maximales Ziehen zwischen 2400-5000 Umdrehungen macht diesem Motor die Spitze.

Ich hoffe alles ist klar jetzt :D

Grüsse

...doch, kann mich da nur anschließen: mit dem M272 35 ist den Herrschaften schon ein feines Teil gelungen...

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