Para 50 anos da Mercedes-Benz com 5 anos Legende
Em 1974, a Daimler-Benz lançou pela primeira vez o novo e mais luxuoso modelo Mercedes-Benz 240D, equipado com um motor diesel de 5 cilindros. À primeira vista, esta decisão é surpreendente, mas as razões para isso são seriamente discutidas: o Mercedes-Benz 240D é um carro de classe superior em comparação com o 200 do 220D, e para conduzi-lo, um motor com potência não menos de 80 cavalos de potência. Por outro lado, no Mercedes-Benz 240 são amplamente utilizados elementos do modelo 220 D, em particular o quadro, razão pela qual o comprimento do motor é limitado dentro de limites bastante estreitos. Com esses parâmetros, os projetistas têm três opções para atingir os 80 cavalos de potência necessários, sendo que na primeira delas o motor de 4 cilindros do Mercedes-Benz 220D pode ser equipado com turboalimentador. Esta solução é a mais simples e eficaz, mas com o sistema de mistura pré-câmara disponível, o turboalimentador não consegue proporcionar uma boa limpeza dos cilindros e a agilidade do motor, principalmente em baixas rotações, é muito fraca. A segunda possibilidade é aumentar a cilindrada do motor aumentando o diâmetro dos cilindros. Está relacionado com o inconveniente de se perder a unificação entre o motor 220 D e o novo modelo, o que é desvantajoso tanto para a produção como para a manutenção do automóvel. A terceira possibilidade é aumentar o número de cilindros para 6, mas aí o motor fica mais comprido e é necessário usar um chassi mais longo para o carro Alternator Spidan.
Isso levou à ideia de criar um motor de 5 cilindros que não apenas desenvolvesse os 80 cavalos de potência necessários, mas também fosse completamente unificado com o de 4 cilindros e curto o suficiente para caber no quadro.
Num motor normal de 5 cilindros, o virabrequim deve ter 5 braços, formando ângulos de 72° entre si e, portanto, localizados em 5 planos. A sequência de ignição tem um intervalo de 144°, o que proporciona melhor uniformidade de curso do que o motor de 4 cilindros, com as ignições ocorrendo com um intervalo de 180°. A seguinte sequência de ignição é selecionada: 1 – 2 – 4 – 5 – 3.
O principal desafio dos construtores está relacionado ao bom balanceamento do motor. Pela dinâmica dos motores multicilindros, sabe-se que enquanto no motor comum de 6 cilindros as forças inerciais de primeira e segunda ordem se equilibram mutuamente, no caso do motor de 4 cilindros há um equilíbrio mútuo de apenas as forças de primeira ordem. No motor de 5 cilindros, as forças de primeira e segunda ordem se equilibram mutuamente, mas os momentos de segunda ordem permanecem desequilibrados, razão pela qual o funcionamento do motor é acompanhado de choques e vibrações. Esta deficiência foi corrigida colocando contrapesos nos dois braços terminais e no braço relacionado do virabrequim. Graças à correta seleção das massas e à disposição dos contrapesos, o novo motor diesel de 5 cilindros funciona de forma suave e silenciosa, quase tanto quanto os motores de 6 cilindros.
Em termos de outras características de design, o novo motor é completamente idêntico ao motor de 4 cilindros do Mercedes-Benz 220D. O diâmetro dos cilindros é de 87 mm e o curso do pistão é de 92,4 mm. A bomba de combustível é simples, com regulador mecânico. Para facilitar o arranque inicial, são instaladas velas de incandescência na pré-câmara.
A potência máxima é de 80 cavalos a 4.000 rpm. O consumo de combustível varia de 7 a 11 litros por 100 km, dependendo da velocidade de deslocamento, e a velocidade máxima do carro é de 148 km por hora.
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