La tecnología azul de Mercedes

17 marzo, 2009

El E 300 Bluetec ostenta el primer puesto en la parrilla de salida del «Camino al Futuro» de Mercedes, como continuación del éxito logrado en EE.UU. por el primer «Bluetec» de Mercedes (el E 320 Bluetec, que ha cosechado allí una gran demanda y obtuvo en 2007 el premio como «Coche Verde Mundial». Después, en 2008, Mercedes repite esta fórmula en Europa con el E 300 Bluetec, presentado como el turismo diesel más limpio de su categoría y como el de menor consumo, marcando el camino a seguir en la actualidad para la evolución de la tecnología diesel, hoy la de mayor éxito en Europa.
De ahí que también Mercedes la esté adaptando para las Clases M, R y GL. «Se trata —sintetiza en una sola frase Guido Vent (jefe del proyecto)— básicamente de transformar los gases de escape de un motor diesel en aire limpio».

Desarrollado sobre la base del motor turbodiesel 320 CDI (que sigue a la venta), el nuevo E 300 Bluetec utiliza el mismo motor V6 de 3 litros de cilindrada, alimentado por inyección directa «common rail», pero dotado de una serie de componentes adicionales destinados a reducir aún más su consumo y emisiones. Así, al catalizador de oxidación simple y al filtro de partículas, se añade un catalizador reductor especial para óxidos de nitrógeno (NOx) que los convierte en sales de nitratos, que a su vez se reducen en sustancias inocuas, nitrógeno y vapor de agua, junto con pequeñas cantidades de amoníaco (la «generación a bordo» de amoníaco, como la llama Mercedes, que se queda en el catalizador, y que tiene una función posterior auxiliar en el siguiente catalizador).

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Porque tras estos dos primeros catalizadores (el de oxidación simple y el de almacenamiento de NOx) este E Bluetec monta un tercero denominado SCR (las siglas en inglés de Catalizador de Reducción Selectiva, que es el último eslabón de la cadena de depuración de gases del E 300 Bluetec. Aquí, se utiliza el amoníaco anteriormente generado en el catalizador de reducción para eliminar los NOx residuales, tanto monóxido como dióxido de nitrógeno, que se combinan en vapor de agua y nitrógeno gaseoso tras la ayuda de una muy pequeña inyección de urea (AdBlue), convirtiéndose así en dos elementos inertes y ya presentes de forma natural en el aire. Por este uso del amoníaco se habla también de catalizador de inyección de urea, pero lo realmente novedoso es que el amoníaco se obtiene desde los propios gases de escape.

Por último, el filtro de partículas (FP) —situado entre el catalizador de NOx y el SCR— se encarga de retener algo más del 90% de las partículas de hollín de los gases procedentes de la combustión del gasóleo, y cuando sus células de carburo de silicio se saturan (cada 500 a 1.000 km, según condiciones de uso) tiene lugar una combustión extra controlada en el mismo para dar salida en forma gaseosa a esos residuos y recuperar la plena operatividad del FP. Con esta técnica de depuración de gases, el E 300 Bluetec cumple tanto la nueva norma anticontaminación Euro 5 como la futura Euro 6, reduciendo su emisión de CO2 a 189 g/km (194 en el 320 CDI).

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Por lo demás, el motor V6 3.6 del E 300 Bluetec es el mismo del 320 CDI, y aunque su potencia se ve ligeramente rebajada (de 224 a 211 CV a 3.400 rpm) por las diversas medidas adoptadas para disminuir consumo y emisiones (entre las que también entran no sólo las destinadas a limpiar los gases de escape, sino también las dirigidas a reducir su volumen en la fuente, como los inyectores piezoeléctricos especiales, la leve rebaja de la relación de compresión, el ajuste del turbocompresor o el aumento de la recirculación de gases de escape), lo más importante es que el impresionante par de este motor (55,1 mkg) permanece invariable, entregándolo de forma constante entre 1.600 y 2.400 rpm. Por eso sus prestaciones, siempre con el cambio automático de 7 relaciones /7G-Tronic, apenas difieren frente a las del E 320 CDI, con una velocidad máxima oficial de 244 km/h y una aceleración de 0 a 100 km/h en 7,2 segundos.

En todo caso, el E 300 Bluetec es el adelantado de una tecnología diesel especialmente limpia que también veremos sucesivamente en otras gamas de Mercedes desde este mismo 2009, empezando por la nueva Clase E (W212) de inminente comercialización, en la que la variante con la tecnología Bluetec no llegará al mercado hasta el cuarto trimestre y lo hará con el nombre de E 350 Bluetec, para seguir después con otras versiones en las Clases M, R y GL.

MERCEDES C 250 CDI BLUEEFFICIENCY: EL NUEVO REY DEL CONSUMO

Pero no serán las versiones Bluetec las únicas que se beneficiarán de los avances «azules » de Mercedes. La Clase C también ha estrenado hace unos meses su versión «blue», en este caso el C 250 CDI BlueEfficiency con el nuevo motor turbodiesel 2.2 que va a equipar a partir de ahora a la mayoría de sus diesel más vendidos.

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Lanzado en noviembre pasado (al precio de 41.750 euros), bajo la larga denominación completa de C 250 CDI BlueEfficiency Prime Edition (porque en principio ha constituido una serie limitada de 5.000 ejemplares, pero que si el mercado lo demanda —como se espera— se ampliará hasta convertirse en una versión normal), este modelo incorpora el nuevo turbodiesel 2.2 de 4 cilindros (2.143 cc) alimentado por dos turbocompresores soplando en serie, logrando nada menos que 204 CV de potencia con un impresionante par motriz de 51 mkg. Pero lo mejor de todo es que lo consigue con un consumo combinado de sólo 5,2 litros de gasóleo cada 100 km y emitiendo 138 g/km de CO2… Toda una alternativa a muchos motores de 6 cilindros.

Este C 250 CDI BlueEfficiency se basa en la nueva berlina Clase C en acabado Avantgarde (el más deportivo, con la gran estrella central en la parrilla) y con todos los avanzados sistemas tecnológicos de que dispone la Clase C (como el Pack Agility Control, de amortiguación inteligente automática, o el sistema PreSafe de seguridad preventiva para los ocupantes en caso de choque). Su equipamiento de serie incluye también la unidad central de información y entretenimiento (Audio 20), capaz de almacenar frecuencias de radio y números de teléfono, interfaz «Bluetooth» para el teléfono móvil, molduras específicas, distintivos «Prime Edition», etc.

Pero lo realmente propio y especial de su «BlueEfficiency» está bajo el capó: con su arquitectura de carrera muy larga de pistón, este 4 cilindros inaugura la nueva generación Mercedes de motores diesel, aún más potente, limpia y económica. Sus 204 CV a 4.200 rpm suponen un 20% más que el 2.2 precedente más potente (34 CV), y su par máximo (51 mkg entre 1.600 y 1.800 rpm) saca más de 10 mkg al anterior 2.2 CDI (40,8 mkg).

Ahora bien, lo más extraordinario es haberlo logrado con una sustancial reducción del consumo, tan sólo 5,2 litros/100 km en el ciclo combinado europeo, 0,7 menos que el anterior 2.2 CDI que ya era de por sí un motor de consumo muy reducido, y reduciendo radicalmente sus emisiones de modo que cumple ya con la futura norma Euro 5. Es un motor que exulta potencia, agilidad y rapidez de respuesta, con el mayor par conocido a bajo régimen sin posible comparación con ningún otro de su categoría. Y que permite al C 250 CDI unas impresionantes prestaciones (250 km/h de velocidad máxima y 7 segundos de 0 a 100 km/h, recuperándose de 60 a 120 km/h en 5ª en sólo 9,2 segundos).

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El secreto de tan increíble respuesta radica en el conjunto de innovaciones tecnológicas aplicadas por Mercedes en este motor, junto a otras complementarias en el chasis. En primer lugar, cuenta con una inyección directa «common rail» de 4ª generación, con 400 bares más de presión máxima (de 1.600 a 2.000), con una presión máxima de encendido de sólo 200 bares (para ahorrar energía) permitida también por nueva refrigeración de la culata (camisa doble de agua). El bloque es de fundición gris (no de aluminio) y monta dos árboles contrarrotantes de equilibrado (sobre rodamientos, no sobre cojinetes, para ahorrar fricción y energía). Luego hay otros cambios: distinto volante de inercia de doble masa, con la primera reforzada dado el altísimo par desde muy bajo régimen, bombas de agua y aceite de caudal y conexión variable (para ahorrar energía cuando no se las necesita o solicita menos), lo mismo para la de la servodirección hidráulica, etc… Y luego queda el soplo en serie de los turbocompresores, en dos etapas. El primero es un turbo pequeño de alta presión (HD) y el segundo uno grande de baja (ND), ambos conectados en línea.

Trabajando bajo hasta 2,5 bares de presión, el primer turbo (unido por un «by-pass» al segundo) actúa desde el arranque. Entonces el «by-pass» actúa mediante la válvula reguladora de la presión de sobrealimentación, pasando parte de los gases al segundo turbo para evitar la sobrecarga del primero. Así, a medio régimen ambos turbos unen sus flujos, mientras que a bajo sólo sopla el primero y a alto el segundo.

En cuanto a la aspiración del aire fresco, ambos actúan al revés, precomprimiendo primero el aire el turbo grande para pasarlo después al pequeño, en auténtico ciclo de dos etapas (hasta el «intercooler » actúa sólo cuando el primer turbo llega a su tope, y es más necesario enfriar el aire de admisión).

Precisamente, este «intercooler » o radiador del aire de admisión es ahora mayor y baja hasta 140 grados la temperatura del mismo, contando a su salida con la válvula EGR de recirculación de gases de escape, que también son enfriados al volver al motor en un intercambiador térmico específico.

Así, con la ayuda de los caudalímetros, se logran altas tasas de recirculación sin perjuicio de la potencia, reduciendo las emisiones de NOx. El resultado son todo ventajas: calentamiento más rápido del motor, menos emisiones a motor frío y durante su calentamiento, y menos tendencia a la formación de depósitos de hollín.

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Luego, hay otras medidas complementarias. Así, está el cambio manual de 6 relaciones con «overdrive» y largos desarrollos (pero también se dispondrá en breve del 7G-Tronic, el automatizado de siete marchas), los retoques aerodinámicos para reducir la resistencia del aire (carenado total de bajos), los neumáticos de baja resistencia a la rodadura (10% menos) en medida 205/55 R16 (pero también se ofrecen en opción de 225/45 R17 delante y 225/40 R17 detrás), etc. Y también los indicadores de consumo instantáneo y de aviso de cambio de marcha para mentalizar al conductor de su importancia.

Sólo así se entiende este milagro tecnológico que permite al C 250 CDI BlueEfficiency lograr el nivel de prestaciones que posee y un par motor sólo comparable al de algunos turbodiesel de 6 cilindros y 3 litros y al de los V8 atmosféricos de gasolina con más de 4 litros. Todo un hallazgo del que veremos más evoluciones, ya que hay previstas nuevas versiones más «tranquilas» de este motor, bajo los nombres de 220 CDI y 200 CDI, aunque siempre con su misma cilindrada.

S 400 BLUE HYBRID Y BLUETEC HYBRID: LA ALTERNATIVA HÍBRIDA

Además de los Bluetec y BlueEfficiency, el primero con su catalizador especial de NOx y el segundo con su motor biturbo optimizado, Mercedes ofrece también en sus altos de gama la tecnología híbrida, con la combinación de tracción térmica y eléctrica como modo de compatibilizar ecología y respeto al medio ambiente en las berlinas de lujo, de gran tamaño y elevado peso.

Una opción plasmada en la Clase S de gasolina con el S 400 BlueHybrid (próximo verano) y más adelante también diesel con el S 400 Bluetec Hybrid que saldrá en 2010.

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El S 400 BlueHybrid va a ofrecer un 20% de ahorro de consumo de combustible gracias a la ayuda de la tracción eléctrica de un pequeño motor de 14 KW, alimentado por la primera batería de ion-litio especialmente desarrollada para su aplicación motriz en el automóvil. Equipado con un motor 6 cilindros en V de gasolina y 3.5 litros de cilindrada, este S 400 BlueHybrid surge como el sedán de lujo de menor consumo del mercado, con sólo 7,9 litros de consumo en el promedio combinado, con una emisión de 190 g/km de CO2, de las más bajas del mundo en un automóvil de su nivel. El V6 de gasolina desarrolla 279 CV de potencia y 36 mkg de par motor máximo, mientras que el motor eléctrico da 20 CV con un par constante de 16,3 mkg. Sumados ambos, el vehículo llega a los 299 CV de potencia, con un par motor combinado de algo más de 38 mkg (el par nunca se acumula en total, ya que el eléctrico se aplica desde cero pero no se añade totalmente a alto régimen).

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Con un cambio automático 7GTronic especialmente adaptado para esta tracción híbrida, el Mercedes S 400 BlueHybrid acelera de 0 a 100 km/h en 7,2 segundos y se permite una velocidad punta de 250 km/h, unas prestaciones increíbles para un vehículo de su peso y tamaño con un consumo combinado de menos de 8 litros de gasolina cada 100 km… Podría parecer que sólo 20 CV de tracción eléctrica son pocos para un coche de este nivel, pero hay que tener en cuenta la doble ventaja que supone el módulo híbrido compacto, ya que la propulsión adicional eléctrica tiene lugar cuando menos eficiente es la térmica (arrancadas) y ayuda a ahorrar combustible al tiempo que hace más suave y eficaz la conducción, con esos 16 mkg de par adicional a bajo régimen durante la fase de aceleración, lo que repercute especialmente en un bajo consumo urbano.

Además, este motor eléctrico resulta especialmente compacto y actúa a su vez de alternador, eliminando a su vez el motor convencional de arranque. Con forma de disco de dimensiones reducidas, este motor/alternador trifásico da desde cero un par de 16,3 mkg lo que permite hacer girar al motor de gasolina cuando se aplica a su arranque a unas 500 a 600 rpm, o sea tres veces más deprisa que un motor tradicional de arranque, arrancando el V6 de forma inmediata, con el consiguiente ahorro de combustible y emisiones. Además, este módulo eléctrico permite también actuar en modo «start & stop», de modo que el motor térmico, si está encendido, se para en las detenciones, para volver a arrancarse al emprender la marcha el coche, accionado de forma imperceptible por el motor eléctrico, aumentando más aún su contribución al ahorro de combustible y su nivel de protección medioambiental.

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En definitiva, todos estos Mercedes «azules» son el fruto de una estrategia de anticipación, la citada «Camino al Futuro» plasmada en las llamadas «verdaderas soluciones azules», las «Blue True Solutions» bajo el único objetivo de lograr una movilidad libre de emisiones. Unas «soluciones azules» que contemplan desde la optimización de la cadena catalítica al perfeccionamiento del rendimiento diesel, sin olvidar la introducción de nuevas fórmulas motrices y de tracción, que incluyen el desarrollo de nuevos ciclos en el motor de pistones alternativos (el motor DiesOtto, que combina lo mejor del motor de gasolina —suavidad y rapidez de giro— con las del diesel —autoencendido, alto rendimiento térmico—, etc) hasta llegar al motor de hidrógeno a través de la tracción eléctrica por pila de combustible, la llamada «fuell cell».

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