Motory V12 (2. díl): Mercedes+Maybach

V roce 1999 představil Mercedes-Benz svůj zbrusu nový motor V12 (270 kW), který dosud úspěšně reprezentuje značku v řadách S, SL a CL. Stejný motor ve výkonnější přeplňované verzi (405 kW) se objevil také pod obrovskou kapotou Maybachu, ale to nebylo zdaleka poslední slovo…

DaimlerChrysler je největším výrobcem dvanáctiválců pro osobní automobily na světě, takže je jasné, že automobilů které mají pod kapotou 12 válců bude trochu více. Vedle luxusní limuzíny S, se motor V12 montuje do velkého kupé CL a také do roadsteru SL. Hierarchicky nad řadou S je již jen exkluzivní konkurent britských Rolls-Royců a Bentley: znovuobjevený Maybach. Další vývoj motoru V12 zařídil, že v současné době lze koupit silnější dvanáctiválec u Mercedesu a ne u prestižnějšího Maybachu.

Motory V12 mají své místo v dlouhé historii vozů s třícípou hvězdou. Nová S-klasse představená na podzimním pařížském autosalonu v roce 1998 potřebovala novou vrcholnou hnací jednotku. Ta přišla rok na to ve Frankfurtu, o tři roky později přišlo další vylepšení v podobě dvojice turbodmychadel, i když na označení modelu S600 se to nijak neprojevilo. Posledním krokem k dokonalosti se stala supersilná verze S 65 L AMG, která byla představena loni na podzim.

Nejprve atmosférický motor V12 s vypínáním válců

Prakticky všechny uvedené verze stuttgartského dvanáctiválce disponují těžko představitelnými výkony a vlastnostmi, takže si pojďme společný základ Mercedesova motoru V12 představit. Označení S 600 by mohlo svádět k dojmu že pod kapotou je šestilitrový motor, ale pravda je jiná. Nejprve pracoval pod kapotou modelu S 600 atmosférický motor o objemu 5786 cm3 (270 kW). Tento dvanáctiválec byl vybaven vypínáním válců, které zastavilo dodávku paliva jedné z řad válců kdykoliv nebyl celý výkon motoru V12 potřeba. Tak se konstruktérům ve Stuttgartu podařilo omezit nevýhody velkoobjemového motoru při částečných zatíženích (nedostatečné plnění, vyšší třecí ztráty).

Samočinně pracující systém využíval všechny možnosti elektroniky v motoru, takže řidič vůbec nepoznal, kdy motor pracuje na 6 a kdy na 12 válců. Při přechodu z úsporného do běžného pracovního režimu upravila řídící jednotka motoru otevření elektronické škrtící klapky a předstih zážehu jednotlivých válců, aby nedocházelo k náhlým skokům v dodávaném točivém momentu. Kombinovaná spotřeba 13,4 l/100 km se tak dostala na úroveň menších osmiválců z modelech S 500 a a S 55 AMG. Od roku 2002 je ale vše jinak.

Evoluce V12: dvě turba, menší objem, vyšší výkon a hlavně… točivý moment

S příchodem motoru W12 (309 kW) v Audi a Volkswagenu popsaném v první části tohoto seriálu byla vedoucí pozice třícípé hvězdy nebezpečně ohrožena. Odpovědí bylo přepracování dosavadního motoru, které spočívalo zejména v zavedení přeplňování dvojicí turbodmychadel. Kvůli dalším chladícím kanálům v bloku motoru muselo být o 2 mm zmenšeno vrtání, takže novější verze motoru V12 má menší zdvihový objem 5513 cm3 (vrtání x zdvih 82 x 87 mm). Úhel rozevření válců 60° nebyl volen náhodně. Právě při tomto uspořádání jsou v rovnováze setrvačné síly i momenty a není tedy třeba dalších vyvažovacích hřídelů nebo komplikovaných řešení klikového hřídele. Nevýhoda většího zastavěného prostoru rozložitějšího dvanáctiválce problémem není, jak je vidět z rozměrů velkých Mercedesů (o Maybachu nemluvě). Na tomto motoru bylo využito v široké míře hliníkových a hořčíkových slitin, takže i přes velké rozměry se podařilo jeho hmotnost (263 kg) snížit proti předchůdci (vyráběnému v 90. letech). Mercedes sází léta u velkoobjemových motorů na tříventilovou technologii rozvodu, což uvolnilo místo pro druhou zapalovací svíčku v každém válci. Dva sací ventily mají průměr 31 mm, jediný výfukový ventil má průměr 33 mm a pro zvýšení odolnosti je vnitřně chlazen sodíkem. Ventily jsou v každé řadě válců ovládány pouze jedinou vačkovou hřídelí. Sedmkrát uložený klikový hřídel je rozpohybován 12 válci, které mají mezi sebou rozestupy jen 90 mm.

O čistotu výfukových plynů se stará celkem šest katalyzátorů, čtyři z nich jsou velmi blízko motoru, takže se dostanou při studeném startu na pracovní teplotu během několika sekund, další dva katalyzátory jsou pod podlahou automobilu.

Každá z řad válců má jedno turbodmychadlo, které dává podle verze plnící tlak 1 až 1,5 baru. Přeplňování dopomohlo těmto motorům lepším průběhům točivých momentů, jejichž maxima dosahují 800 Nm (Mercedes S 600) resp. 900 Nm (Maybach). Takové extrémní točivé momenty je schopna přenášet zatím jediná pětistupňová automatická převodovka. Jak je to s přenosem síly dále (na kolech vozidla), si asi dovedete představit. Protiprokluzový systém i systémy jízdní stability mají zřejmě plné dráty práce udržet řidičův chtíč po rychlosti na uzdě a automobil v požadovaném směru. Hnací je pouze jediná náprava (samozřejmě ta zadní). Zde je na tom VW/Audi podstatně lépe.

Výkony pro top S-klasse a Maybach

Maximální výkon Mercedesova motoru V12 činí 368 kW při 5000 ot/min. Toto „nehezké“ číslo dostává magický tvar, jestliže výkon vyjádříme ve starších koňských silách, protože těch je přesně 500. Cenné je nejen vysoké maximum kroutícího momentu, ale také unikátní rozsah jeho použítí: 800 Nm je k dispozici mezi 1800 a 3500 ot/min. Luxusnější a větší Maybach se chlubí ještě vyššími hodnotami: maximální výkon motoru 405 kW při 5250 ot/min, maximální kroutící moment 900 Nm v rozmezí 2300 až 3000 ot/min. S příchodem turbodmychadel odpadla technologie vypínání válců a tak vzrostla i spotřeba. Dvoutunový Mercedes S 600 si řekne v kombinovaném cyklu o 14,8 l/100 km, o 600 kg těžší Maybach potřebuje v kombinovaném cyklu 15,9 l na 100 km.

Cesta k vyšším výkonům je nekonečná…

Ten kdo čekal, že další evolucí dvanáctiválce v Mercedesu bude pouze vyrovnání výkonových verzí s původně silnějším Maybachem, šeredně se mýlil. Dvorní tuningová firma AMG dostala totiž za úkol získat z motoru V12 skutečné maximum. Výsledek stojí za pozornost. Zdvihový objem byl ve firmě pánů Aufrechta (A) a Melchera (M) z německého Großaspachu (G) zvětšen na 5980 cm3. Vrtání i zdvih byly zvětšeny (82,6 x 93 mm), další úpravy se dotkly všech hlavních částí motoru (zesílená hlavní a ojniční ložiska klikového hřídele, optimalizované spalovací prostory v hlavách válců, větší pístní čepy a samozřejmě také nové písty a ojnice). Dvě turbodmychadla v tomto motoru dávají vyšší plnící tlak 1,5 bar. 70% zvětšení mezichladiče stlačeného vzduchu pomohlo snížit teplotu stlačeného vzduchu při plném zatížení o 25% a tak zlepšit plnící účinnost a výkon.

Nejvyšší výkon 450 kW dosahovaný v rozmezí otáček 4800 až 5100 1/min je srovnatelný s Porsche Carrera GT (atmosférický motor V10 5,7 l), výkonnější je pouze motor Ferrari Enzo (atmosférický V12 6.0), kterému se budeme věnovat v díle o motorech V12 od Ferrari. Nevýhodou Enza je, že jeho produkce je prakticky rozebraná a k tomu je tento vůz třikrát dražší (cca 970.000 CHF, 1 CHF = 21,1 Kč) než Mercedes (S 65 L AMG je za 306.900 CHF, CL 65 AMG stojí 313.900 CHF). Porsche sice nedosahuje ceny maranellského skvostu, ale i tak je jeho cena více než dvojnásobek (659.800 CHF) toho, co dáte za Mercedes.

Točivý moment Mercedesu se dostal v tomto provedení až k magické hranici 1000 Nm, která je k dispozici od 2000 do 4000 ot/min. Při 1000 ot./min je možno využít 570 Nm, o 500 ot/min výše hodnota vzroste na 830 Nm! Automobil o hmotnosti 2155 kg (CL) resp. 2220 kg (S) má výrobcem udávanou kombinovanou spotřebu 14,9 l /100 km (!). Zrychlení z klidu na 100 km/h je stejně dobré u limuzíny i kupé: 4,4 s. Maximální rychlost omezena na 250 km/h.