Mercedes-AMG V8 biturbo łączy dużą moc, szybki przyrost momentu obrotowego i rozwiązania podporządkowane jeździe sportowej. To nie jeden silnik, lecz kilka generacji jednostek, między innymi 5,5-litrowy M157 oraz 4,0-litrowe M177 i M178. Ich znaczenie wykracza poza dane techniczne – V8 pozostaje symbolem filozofii AMG „One Man, One Engine”, choć przyszłość tej konstrukcji coraz częściej wiąże ją z napędem hybrydowym.
Dlaczego V8 biturbo jest sercem AMG?
Mercedes-AMG buduje swoją tożsamość wokół połączenia osiągów z ręcznym montażem silników w Affalterbach. Zasada „Jeden człowiek, jeden silnik” oznacza, że za złożenie konkretnej jednostki odpowiada jeden technik, którego podpis trafia na tabliczkę silnika. Nie jest to parametr techniczny, ale ważny element sposobu, w jaki marka komunikuje kontrolę nad produkcją i odpowiedzialność za gotowy napęd.
V8 z dwiema turbosprężarkami pozwala uzyskać wysoki moment obrotowy bez stosowania ogromnej pojemności skokowej. Jednostki M157, M177 i M178 różnią się konstrukcją oraz przeznaczeniem, dlatego nie należy traktować ich jako kolejnych oznaczeń tego samego silnika. Łączy je układ V8 i doładowanie, ale dzieli generacja, pojemność, architektura oraz sposób zabudowy w samochodzie.
M177 i M178 – na czym polega inżynieria „hot inside-V”?
Najbardziej charakterystyczną cechą rodziny 4.0 V8 AMG jest układ określany jako hot inside-V. Dwie turbosprężarki umieszczono w rozwidleniu między głowicami cylindrów, a nie po zewnętrznych stronach silnika. Skraca to drogę spalin do turbin i ogranicza objętość układu dolotowego. W praktyce pomaga szybciej budować ciśnienie doładowania, co poprawia reakcję na gaz.
Takie rozmieszczenie wymaga bardzo skutecznego zarządzania temperaturą. Wysoka temperatura w centralnej części silnika jest ceną za kompaktową budowę, krótkie kanały spalinowe i możliwość umieszczenia jednostki niżej. M178 otrzymał intercooler powietrze–woda, głowice wykonane ze stopu cyrkonu oraz rozwiązania ułatwiające odprowadzanie ciepła.
Wersja M178, stosowana między innymi w sportowym Mercedes-AMG GT pierwszej generacji, rozwijała według dostarczonych danych 510 KM i 650 Nm. Silnik o pojemności 3982 cm³ ważył bez płynów 209 kg. Maksymalne ciśnienie doładowania wynosiło 1,2 bara, a prędkość obrotowa turbosprężarek dochodziła do 186 tys. obr./min.
Sucha miska olejowa pozwoliła obniżyć silnik o 55 mm. Zmniejszenie wysokości zabudowy obniża środek ciężkości samochodu, a układ smarowania zachowuje skuteczność podczas dużych przeciążeń bocznych. To rozwiązanie ma szczególne znaczenie w samochodzie przeznaczonym do szybkiej jazdy po torze.
Najważniejsze różnice między M157 a M178 przedstawia tabela:
| Parametr | M157 | M178 |
|---|---|---|
| Pojemność skokowa | 5461 cm³ | 3982 cm³ |
| Układ doładowania | V8 biturbo | V8 biturbo, turbosprężarki między głowicami |
| Moc | 544–571 KM w przytoczonych odmianach S 63 AMG | Do 510 KM w wersji opisanej dla AMG GT |
| Moment obrotowy | 800–900 Nm | 650 Nm |
| Najważniejsze rozwiązania | Bezpośredni wtrysk, wtryskiwacze piezoelektryczne, intercooler powietrze–woda | Hot inside-V, sucha miska olejowa, NANOSLIDE, głowice ze stopu cyrkonu |
W obu generacjach stosowano aluminiową skrzynię korbową, bezpośredni wtrysk paliwa i regulację faz rozrządu. M178 wyróżniał się jednak jeszcze bardziej sportową integracją z podwoziem. W jego konstrukcji wykorzystano między innymi:
- Powłokę NANOSLIDE na powierzchniach cylindrów, ograniczającą tarcie i zastępującą klasyczne, cięższe tuleje żeliwne.
- Kute tłoki oraz niskooporowe pierścienie, które pomagają ograniczać straty mechaniczne i zużycie oleju.
- Głowice ze stopu cyrkonu, zaprojektowane z myślą o odporności cieplnej i sprawnym odprowadzaniu ciepła.
- Dwustopniową pompę oleju, aktywne poduszki silnika i dwumasowe koło zamachowe z wahadłem odśrodkowym.
NANOSLIDE jest powłoką opracowaną przez Daimlera. Według materiałów producenta jej twardość jest około dwukrotnie większa niż w przypadku konwencjonalnych tulei żeliwnych. Mniejsza masa elementów i ograniczenie tarcia wspierają zarówno osiągi, jak i sprawność, ale nie oznaczają, że silnik staje się prosty w obsłudze. Wysokie temperatury, skomplikowane chłodzenie i duża liczba podzespołów wymagają właściwej eksploatacji.
Korzyści z układu turbosprężarek umieszczonych wewnątrz V są przede wszystkim konstrukcyjne i dynamiczne:
- Krótsza droga spalin do turbosprężarek może ograniczać opóźnienie reakcji na gaz.
- Kompaktowy układ ułatwia zabudowę silnika w nisko położonej komorze.
- Mniejsza objętość kanałów pomaga szybciej budować ciśnienie doładowania.
- Centralne umieszczenie turbin pozwala projektować układ dolotowy i wydechowy jako spójny system.
Jak ewoluowały silniki V8 AMG?
Historia V8 AMG obejmuje zarówno duże jednostki wolnossące, jak i silniki z kompresorem oraz turbodoładowaniem. Zestawienie pokazuje, że przejście do downsizingu nie oznaczało rezygnacji z osiągów. Zmieniał się sposób ich uzyskiwania.
| Silnik | Lata lub okres debiutu | Najważniejsza cecha |
|---|---|---|
| M117 | Lata 80. | Pierwszy V8 AMG z czterema zaworami na cylinder, 5,6 l, do 360 KM |
| M113K | Od 2001 roku | 5,5 l z mechanicznym doładowaniem, do 582 KM i 800 Nm |
| M156 | Od 2005 roku | Wolnossący V8 6,2 l, do 525 KM i 630 Nm |
| M159 | Od 2010 roku | Specjalna odmiana V8 6,2 l dla SLS AMG, do 571 KM |
| M157 | Od początku lat 2010. | V8 5,5 l biturbo, 544–571 KM w opisanych wersjach i do 900 Nm |
| M177/M178 | Od połowy lat 2010. | V8 4,0 l biturbo z układem hot inside-V |
M157 był dużym krokiem w stronę wysokiej sprawności. W wersji stosowanej w S 63 AMG rozwijał 544 KM i 800 Nm, a z pakietem AMG 571 KM i 900 Nm. Wykorzystywał bezpośredni wtrysk ze spalaniem strumieniowym, piezoelektryczne wtryskiwacze, system start-stop i siedmiobiegową skrzynię AMG SPEEDSHIFT MCT. Był więc konstrukcją inną niż późniejszy M177 lub M178, mimo że wszystkie należą do rodziny AMG V8 biturbo.
Dlaczego współczesne V8 brzmią inaczej?
Na charakter dźwięku wpływa nie tylko liczba cylindrów i układ wydechowy. Znaczenie ma także typ wału korbowego. Klasyczny wał cross-plane zapewnia regularne odstępy zapłonów w obu rzędach cylindrów, ogranicza wibracje i sprzyja charakterystycznemu, głębokiemu brzmieniu V8. Jest cięższy, ale dobrze pasuje do silników nastawionych na wysoki moment i kulturę pracy.
Wał flat-plane ma prostszą geometrię i mniejszą bezwładność. Ułatwia szybką zmianę prędkości obrotowej oraz pracę przy wysokich obrotach, dlatego kojarzy się z silnikami wyczynowymi. W zamian generuje więcej drgań i zwykle brzmi ostrzej, mniej basowo. Nie oznacza to, że jeden typ jest zawsze lepszy. Cross-plane lepiej wspiera gładką pracę i masywny charakter, a flat-plane sprzyja reakcji i obrotom.
AMG zastosowało wał płaski w M178 w wersji GT Black Series. Nie należy jednak przenosić tej cechy na wszystkie silniki M177 i M178. Charakterystyka zależy od konkretnej odmiany, kalibracji, turbosprężarek, wydechu i przeznaczenia samochodu.
Aktywny wydech dodatkowo zmienia odbiór silnika. Klapy w tłumikach mogą pozostawać zamknięte przy spokojnej jeździe, a otwierać się podczas przyspieszania i w wyższych trybach pracy. Wtedy spaliny pokonują krótszą drogę, a dźwięk staje się wyraźniejszy. Układ wydechowy kształtuje więc brzmienie, lecz nie zastępuje fizycznych cech wału korbowego ani kolejności zapłonów.
Czy V8 przetrwa w AMG w erze hybryd?
Przyszłość V8 nie polega już na utrzymaniu go w całkowicie niezmienionej formie. Hybrydyzacja pozwala połączyć dużą jednostkę spalinową z elektrycznym wsparciem, odzyskiem energii i możliwością spełnienia coraz bardziej restrykcyjnych norm. Dostępne materiały nie pozwalają jednak wiarygodnie podać pełnych danych technicznych wszystkich zapowiadanych odmian.
Duże znaczenie ma reakcja rynku na Mercedesa-AMG C 63 E Performance. Zastąpienie V8 czterocylindrowym silnikiem połączonym z rozbudowanym układem elektrycznym przyniosło imponujące parametry systemowe, ale część klientów oczekiwała przede wszystkim charakteru V8. Niezadowolenie z takiego kierunku stało się jednym z powodów ponownego akcentowania roli ośmiu cylindrów w strategii AMG.
Według dostarczonych zapowiedzi V8 w nowej formie ma pojawiać się w kolejnych dużych i sportowych modelach:
- Mercedes-AMG CLE 63 – jako coupé i kabriolet z układem V8 biturbo.
- Mercedes-AMG GLS – w segmencie dużych SUV-ów, gdzie wysoki moment obrotowy pozostaje szczególnie istotny.
- Mercedes-AMG GLE – jako możliwy kierunek rozwoju po kolejnych zmianach modelowych.
- Mercedes-AMG Klasy S – w luksusowej limuzynie, prawdopodobnie z napędem dostosowanym do wymogów emisji.
W praktyce przyszły wybór będzie oznaczał kompromis między czystą charakterystyką V8 a zaletami napędu hybrydowego. Silnik elektryczny może poprawić reakcję przy niskich obrotach i uzupełnić moment podczas ruszania, natomiast bateria zwiększa masę całego samochodu. Nie ma też gwarancji, że hybrydowy V8 będzie brzmiał i reagował dokładnie tak jak starsze, czysto spalinowe konstrukcje.
Mercedes-AMG V8 biturbo – jaki jest jego status?
V8 biturbo AMG pozostaje połączeniem tradycji i inżynierii podporządkowanej osiągom. M157 pokazał, jak duży moment można uzyskać z mniejszej pojemności, a M177 i M178 rozwinęły tę koncepcję dzięki układowi hot inside-V, suchej misce olejowej i technologiom ograniczającym tarcie. Nadchodzące konstrukcje nie będą prostym powrotem do przeszłości, lecz próbą zachowania charakteru V8 w świecie hybryd i zaostrzonych norm.
