Nouveautés/modifications introduction du nouveau moteur en ligne M 264 (Page 1) / Classe E Coupé / Forum-mercedes.com

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#1 13-09-2017 11:02:47

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Nouveautés/modifications introduction du nouveau moteur en ligne M 264

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Moteur 264 sur type 238

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Vue du moteur depuis l’avant gauche

Introduction
Mercedes-Benz introduit à partir de fin 2017 avec la ClasseE Coupé type 238 la nouvelle génération de moteurs à
essence à 4 cylindres portant la désignation de type M 264.
Le moteur en ligne M 264 de 2,0 l de cylindrée permet, grâce à son importante puissance spécifique de 110 kW/l
une utilisation jusque là réservée aux moteurs à 6 cylindres. Par rapport à ces moteurs, grâce à un
downsizing systématique associé à des frictions moteur améliorées, l'utilisation de la CAMTRONIC et en particulier
la mise en place d'un système 48 V avec alterno-démarreur entraîné par courroie (RSG), la consommation a pu être
réduite de près de 20 %.
Le perfectionnement du procédé de combustion éprouvé BlueDIRECT associé au filtre à particules essence assure
un faible niveau d'émissions polluantes.
Le haut niveau d'insonorisation et de confort nécessaire dans le secteur haut de gamme est obtenu par un
démarrage confortable via alterno-démarreur ainsi que d'importantes "mesures NVH" (Noise, Vibration, Harness = bruit, vibration, dureté).
Le RSG se charge également des fonctions hybrides, ce qui permet d'effectuer des économies de carburant.
Afin d'obtenir un rendement de puissance élevé et des temps de réponse spontanés, la "technique Twinscroll" est
employée pour la suralimentation du moteur. Contrairement aux systèmes conventionnels, le
turbocompresseur Twinscroll rassemble les canaux d'échappement de respectivement deux cylindres dans un
collecteur à flux optimisé. Grâce à une séparation systématique des flux des cylindres, ce concept de suralimentation permet d'obtenir
un couple important dans la plage de bas régime avec une puissance spécifique élevée. D'autres mesures
d'optimisation sont une CAMTRONIC d'admission et un pack de réduction des coefficients de friction.

Vue d'ensemble des nouveautés
• Honing de forme réduisant les frictions
• "Pack confort NVH"
• Pistons de canal de refroidissement avec portesegment
• Piézoinjecteurs à disposition centralisée
• Camtronic
• Filtre à particules essence
• Réseau de bord 48 V avec alterno-démarreur entraîné par courroie (RSG)
• Refroidissement d'air de suralimentation par liquide de refroidissement très efficace
• Pompe électrique à liquide de refroidissement 48 V

Bloc-cylindres
Les prescriptions de développement pour le bloc-cylindres en aluminium coulé sous pression et l'embiellage
contenaient la résistance continue à une pression de pointe de 120 bar et une réduction significative des frictions du
groupe propulseur.
Afin d'atteindre un meilleur "confort NVH" (bruit, vibration, dureté) par une rigidité structurelle plus importante, la
structure des nervures a été encore optimisée par rapport au bloc-cylindres précédent. Les tubes de cylindre à
douilles en fonte rugueuse résistantes à l'usure sont refroidis par des alésages dans entretoises doubles sur les
cylindres de bordure et du centre.
La fine géométrie de surface ou le honing de précision du moteur précédent a été combiné avec un honing de forme,
le "honing trompette". L'expansion conique du diamètre de cylindre au point de renversement inférieur du piston y
assure un jeu plus important, ce qui réduit sensiblement le coefficient de friction entre la paroi et le piston. Au point de
renversement supérieur du piston, le jeu reste faible afin de satisfaire aux "exigences NVH".
Afin de réduire encore la friction générale du moteur, une huile moteur à faible viscosité est utilisée.

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Honing de forme
1 Point mort haut (PMH) de piston
2 Point mort bas (PMB) de piston
A Mode moteur (chaud)
B Honing cylindrique
C Honing trompette
D Extension thermique jupe de piston

Mécanisme d'embiellage
Le vilebrequin en acier possède huit contrepoids allégés. Grâce à l'utilisation systématique de méthodes modernes, il
a été possible d'utiliser un piston coulé à canal de refroidissement et porte-segment dans un moteur
suralimenté avec une puissance spécifique de 110 kW/l. Le refroidissement des pistons permet de réduire les
températures en tête de piston, ce qui favorise une combustion stable et abaisse les émissions à l'intérieur du moteur.
Les tensions tangentielles des segments de piston ont été optimisées en liaison avec le honing de forme, afin
d'obtenir des valeurs minimales au niveau coefficient de friction, consommation d'huile, poids et volumes de
soufflage. Outre les tensions annulaires réduites, les surfaces porteuses des jupes de piston asymétriques
sensiblement plus petites avec un revêtement carbone optimisé et des adaptations précises du jeu de piston et du
refroidissement des projections d'huile ont largement contribué aux réductions des frictions.
La bielle forgée filigrane et très légère est une bielle trapézoïdale avec guide supérieur au niveau du petit oeil et
équipée d'une douille en bronze massive à parois fines.

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Piston
1 Canal de refroidissement
2 Porte-segment
3 Segments de piston à friction réduite
4 Axe de piston trempé

Entraînement par chaîne
Afin de générer la puissance plus importante et de supporter en permanence les contraintes plus élevées
associées sur le vilebrequin, un nouveau tendeur de chaîne à vanne de surpression a été élaboré. Il permet
d'obtenir, même dans des conditions extrêmes, des élongations par usure de la chaîne inférieures à 0,2 %.
La chaîne à dents de l'entraînement de commande a été reprise du moteur précédent. Les languettes estampées
fines à parts élevées de coupes franches donnent des surfaces fonctionnelles extrêmement lisses et présentent
outre une géométrie de glissière améliorée un net avantage au niveau des frictions.

Circuit d'huile et purge
L'alimentation en huile du M 264 est réalisée via une pompe à huile à commande mécanique et régulation de
pression selon le principe des ailettes. Au moyen d'une soupape intégrée dans le carter de pompe à huile, deux
étages de pression peuvent être commutés en se basant sur la courbe caractéristique et en fonction de la charge du
moteur et du régime afin de réduire la puissance d'entraînement, en particulier dans la plage de charge
partielle. La cartouche de filtre à huile interchangeable et le thermostat de régulation de la température d'huile sont
installés dans le couvercle du carter de distribution sur lequel est également vissé l'échangeur thermique.
Les gaz de purge sont prélevés de manière centralisée au niveau du couvre-culasse. La géométrie du capot et le
poste de prélèvement équipé d'un système anti-projections agissent comme un séparateur grossier d'huile.
Via une conduite de retour, les gaz de purge passent dans le séparateur d'huile partiellement intégré dans le bloccylindres.
Il s'agit d'un séparateur à plaque et à ressort permettant une séparation grossière et fine. De là, le débit
volumétrique est conduit, suivant l'état de fonctionnement et les rapports de pression résultants, dans le chemin de
charge partielle ou pleine charge et par voie directe dans les postes d'amorçage associés dans le répartiteur d'air de
suralimentation et le turbocompresseur.
Le M 264 dispose en outre d'une fonction de ventilation afin de rincer la chambre de vilebrequin en fonctionnement à
faible charge. La valve de commutation électrique intégrée dans la conduite de purge en charge partielle permet des
niveaux d'étranglement variables et commande entre autres le volume de ventilation.
De grandes sections, la conduite des gaz partiellement intégrée ainsi que l'agencement des interfaces permettent
une séparation d'huile stable même dans les conditions de service extrêmes et assurent le respect des exigences d'émission.

"Confort NVH"
Pour la première fois sur un moteur à essence, des supports moteur en plastique sont utilisés des deux côtés
dans le cadre du concept de paliers à trois points, avec une chaîne cinématique installée de façon longitudinale. Sur
une plage de fréquences élevée, ces supports offrent un comportement de transmission sensiblement amélioré par
rapport aux supports moteur comparables en aluminium. Ceci a permis d'améliorer nettement un des principaux
modes de transmission des bruits de structure du moteur. Le résultat est une acoustique moteur plus harmonieuse
dans l'habitacle, dans presque tous les états de fonctionnement.

Système d'injection de carburant
La dynamique élevée du processus d'injection avec des durées d'ouverture minimales inférieures à 100 µs résulte en une importante
stabilité impulsionnelle avec effet rétroactif sur le "comportement NVH". Des analyses ont montré que les éléments suivants
jouent un rôle pour l'amélioration des émissions sonores au  niveau de l'injection :
• Nombre d'impulsions d'injection
• Course d'injecteur
• Gradient d'ouverture
• Pression d'injection
Grâce à l'introduction de la course partielle, avec une réduction de course de 20 % et un gradient d'ouverture
plus plat, il est possible dans la plage de service critique selon les "exigences NVH" de passer d'une injection
multiple assistant la formation du mélange à une injection simple. Dans la plage proche du ralenti, la pression
d'injection est en outre abaissée. Dans la valve de commande de débit de la pompe à carburant haute pression
qui y régule l'arrivée de carburant, les composants mobiles sont allégés. D'autre part, l'aiguille de soupape de la valve de commande de
débit est retardée par la logique d'activation juste avant l'arrivée dans le siège d'injecteur. Ces deux mesures
entraînent une réduction de l'impulsion de force émanant de la zone du siège de la valve cadencée.
Ce pack de mesures est également accompagné d'un meilleur découplage des injecteurs sur leur surface d'appui
au niveau de la culasse à l'aide d'un disque ajouré plus souple. Ses propriétés d'amortissement améliorées
permettent une atténuation de transmission des impulsions dans le bruit de structure. Dans ce cadre, la condition de
base est que les piézoinjecteurs conservent durant toute la durée de vie du moteur leur position exacte dans la
chambre de combustion. Cependant, la rigidité du disque ajouré a pu être réduite de moitié par rapport au moteur précédent.

Camtronic
Le M 264 dispose à présent de la CAMTRONIC dans toutes ses variantes de cylindrée et de puissance. Le
fonctionnement avec petite course de soupape (fin d’admission précoce) correspond à un procédé de combustion Miller.
Via une inversion de course de came, la fin d'admission précoce associée ainsi qu'une réduction du coefficient de
friction, de réelles économies sont obtenues : dans les cycles de test pertinents, économie d'env. 1 g de dioxyde
de carbone (CO2) par kilomètre. Dans le même temps, la CAMTRONIC assure, via sa came pleine course, le niveau
de puissance élevé du M 264.
L'utilisation de la CAMTRONIC avec une cylindrée de 2 l a permis en marche réelle d'étendre la plage de service
utilisable, avec une incidence positive au niveau de la consommation de carburant. Ainsi, le M 264 peut
fonctionner avec une petite course de soupape de v = 120 km/h.

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Vue du moteur depuis l’avant gauche
B6/15 Capteur Hall arbre à cames d'admission
B6/16 Capteur Hall arbre à cames d'échappement
N3/10 Calculateur ME
Y49/1 Électro-aimant arbre à cames d'admission
Y49/2 Électro-aimant arbre à cames d'échappement
Y49/8 Élément de réglage inversion de course desoupape arbre à cames d'admission

L'élément de réglage d'inversion de la course de soupape de l'arbre à cames d'admission est disposé sur le couvreculasse,
à côté de la tubulure de remplissage pour l'huile moteur.
L'élément de réglage d'inversion de la course de soupape de l'arbre à cames d'admission commande un décalage
axial des douilles de came sur l'arbre à cames d'admission. L'inversion se produit entre une petite et une grande course
de came des soupapes d'admission.

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Vue arbre à cames d'admission
1 Poussoir
2 Plans incurvés
Y49/8 Élément de réglage inversion de course de soupape arbre à cames d'admission
Y49/8b1 Capteur Hall inversion de course de soupape arbre à cames d'admission

L'élément de réglage se compose de deux électroaimants de levage qui actionnent respectivement un poussoir.
À l'alimentation en courant de la bobine de l'électroaimant de levage correspondant, le poussoir correspondant sort.
Suivant la position et la forme du plan incurvé sur l'arbre à cames, un seul poussoir peut sortir. Le retour du poussoir
correspondant s'effectue mécaniquement par la forme du plan incurvé. La position actuelle des deux poussoirs est
saisie par le capteur Hall intégré d'inversion de la course de soupape de l'arbre à cames d'admission (Y49/8b1).
Dans la position de départ, les deux poussoirs sont rentrés. Le moteur démarre avec une grande course
des soupapes d'admission.  La première inversion sur petite course s'effectue après la fin de la phase de mise en température.
À l'activation de l'élément de réglage par le calculateur ME, la bobine correspondante dans l'élément de réglage est
alimentée et un des deux poussoirs se déplace en suivant le plan incurvé correspondant. En raison de la forme du plan incurvé
il se produit un déplacement axial de l'arbre à cames et l'inversion sur la petite course de la came. Le retour du poussoir
correspondant s'effectue mécaniquement en raison d'une élévation dans le plan incurvé. La remise en place de l'arbre
à cames s'effectue par une nouvelle alimentation en courant de la bobine. Cette fois-ci, l'autre poussoir sort et l'arbre à
cames est déplacé dans la direction opposée sur la position de la came avec grande course.
L'élément de réglage est actionné en fonction de la courbe caractéristique dans une plage de régime de
1000 à 4000/min par le calculateur ME avec un signal modulé en largeur d'impulsion de 1 kHz.

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Vue avant du moteur
19 Pompe à carburant
B4/25 Capteur de pression et de température de carburant
B28/26 Capteur de pression et de température avant papillon des gaz
M16/6 Actuateur du papillon des gaz
Y76/1 Injecteur cylindre 1
Y76/2 Injecteur de carburant cylindre 2
Y76/3 Injecteur de carburant cylindre 3
Y76/4 Injecteur cylindre 4
Y94 Vanne de régulation de débit
Y101 Vanne de commutation inversion de l'air de recyclage

Injecteurs
Les injecteurs de carburant se trouvent au milieu sur la culasse.
Les injecteurs de carburant injectent à un moment déterminé, une quantité calculée de carburant finement
pulvérisé, dans la chambre de combustion du cylindre correspondant.

Insérer pour guidage de l'air
Une condition essentielle pour la nette augmentation de puissance par rapport au moteur précédent était de
retravailler complètement les composants transportant l'air avant l'entrée dans la chambre de combustion.
La disposition du filtre amortisseur du côté "froid" du moteur et la conduite côté pression d'aspiration de l'air dont
la section a été agrandie et pratiquement sans renvois perturbants, associée au grand refroidisseur d'air de
suralimentation (à liquide de refroidissement/air) disposé en amont du moteur, a permis de minimiser les pertes de
pression.
Au terme d'un travail minutieux et de nombreuses simulations, les pertes de pression ont pu être réduites de
4 % par rapport au prédécesseur, malgré uneaugmentation sensible du débit d'air. Rapporté au même
début, l'amélioration est même supérieure à 40 %.

Suralimentation
Afin d'atteindre l'objectif ambitieux du cahier des charges, puissance nominale élevée et simultanément bon
comportement instationnaire, d'excellents résultats ont été obtenus au niveau performances, comportement au
démarrage, packaging et poids avec le turbocompresseur Twinscroll. Cette technologie va être utilisée pour la
première fois dans le moteur à essence à 4 cylindres de type 176 (AMG A 45).
Afin de pouvoir exploiter le plein potentiel du turbocompresseur Twinscroll, la régulation de la pression
de suralimentation a été également complètement repensée. L'actuateur à actionnement par dépression
employé jusqu'à présent est remplacé par un actuateur électrique de précision. Ses informations de retour sur la
position et une vitesse de déclenchement plus rapide ont permis d'améliorer sensiblement la régulation de la
pression de suralimentation ainsi que le diagnostic.

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Description de la suralimentation
1 Boîtier de filtre à air
2 Turbocompresseur Twinscroll
3 Refroidisseur d'air de suralimentation
4 Tube d'air de suralimentation
5 Répartiteur d'air de suralimentation
B28/11 Capteur de pression après filtre à air
B28/27 Capteur de pression et de température après papillon des gaz
M16/7 Actionneur volet de régulation de pression de suralimentation
Y101 Vanne de commutation inversion de l'air de recyclage
A Gaz d'échappement
B Air d'admission
C Air de suralimentation (non refroidi)
D Air de suralimentation (refroidi)

Suralimentation par système Twinscroll
Le M 264 est équipé d'un turbocompresseur Twinscroll. Avec la séparation des flux des gaz d’échappement après
l'échappement, une plus grande quantité d'énergie (énergie d'impulsion et énergie cinétique) est transportée vers la
roue de turbine. Afin d'exploiter au maximum cette énergie, les diamètres et les longueurs des tubes de collecteur
doivent être adaptés au turbocompresseur Twinscroll. Ces mesures permettent d'obtenir une réduction relative de
la contre-pression des gaz d'échappement et une amélioration du balayage des gaz.

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Turbocompresseur Twinscroll
1 Collecteur d'échappement à isolation à double paroi
2 Séparation des flux
3 Géométrie d'admission de compresseur à flux optimisé
4 Sortie du compresseur
5 Logement à optimisation sonore
6 Turbine Twinscroll
7 Volet de régulation de pression d'alimentation
M16/7 Actionneur volet de régulation de pressionde suralimentation

Régulation de la pression de suralimentation - Déroulement fonctionnel
La régulation de la pression de suralimentation s'effectue via l'actuateur volet de régulation de pression de
suralimentation. Le variateur de pression de suralimentation est commandé par le calculateur ME en
fonction d’une courbe caractéristique et de la charge moteur afin de réguler la pression de suralimentation. À cet
effet, le bloc électronique ME évalue les signaux des capteurs et des fonctions de gestion moteur suivants:
• Capteur de pression et de température avant papillon des gaz (B28/26), pression de suralimentation et
température de l’air de suralimentation
• Capteur de pression et de température après papillon des gaz (B28/27), pression de suralimentation et
température de l'air de suralimentation
• Capteur de pression après filtre à air (B28/11), pression d’aspiration
• Capteur de pédale d’accélérateur (B37), demande de charge moteur par le conducteur
• Capteur Hall de vilebrequin (B70), régime moteur
• Régulation anti-cliquetis, protection contre la surcharge de la boîte de vitesses, protection de surchauffe
Pour diminuer la pression de suralimentation, le flux des gaz d’échappement, qui entraîne la roue de turbine, est
dévié par l’ouverture du volet de régulation de la pression de suralimentation via un by-pass.
L’actuateur du volet de régulation de pression de suralimentation actionne via une tringlerie le volet de
régulation de pression de suralimentation, qui ferme le bypass. Une partie du flux des gaz d’échappement
est dirigé sur la roue de turbine via le by-pass, grâce à quoi la pression de suralimentation est régulée et le régime de
turbine est limité. Ceci permet d'adapter la pression de suralimentation à la demande instantanée de charge moteur.
Pour surveiller les rapports actuels de pression et de  température dans le cheminement de l’air de
suralimentation du turbocompresseur au répartiteur d’air de suralimentation, le calculateur ME évalue les capteurs de
pression et de température et adapte la pression de suralimentation aux exigences du moteur.

Collecteur d'échappement
Pour une meilleure utilisation de l'énergie des gaz d'échappement, l'effet de suralimentation dû aux chocs a
été optimisé. De ce fait, les canaux de flux du collecteur d'échappement à isolation à double paroi présentent des
petites sections. Ainsi, l'enthalpie disponible sur la turbine augmente, la puissance de puissance est maximisée et a
une influence positive sur le balayage des gaz. En raison des charges thermiques élevées, risque de fuite entre les
sièges coulissants. Une réduction des pertes de pression et un débit massique d'échappement similaire pour les
deux flux sont obtenus par une optimisation d'interstice par calibrage des sièges coulissantes ainsi que des sections
d'entrée transversales à flux optimisé dans le boîtier de roue de turbine.

Boîtier de roue de turbine
Une géométrie d'entrée de flux modifiée avec rotation des canaux d'écoulement transmet l'énergie des gaz
d'échappement dans le boîtier de roue de turbine. Le résultat est une réduction des pertes. Une turbine à haut
débit atteint avec une séparation systématique des flux dans la plage de régime inférieure une suralimentation par
chocs très efficace, ainsi on obtient un couple élevé dès un faible régime moteur. L'optimisation d'écoulement a eu une
influence positive sur le comportement de la wastegate et a permis de minimiser la pression de suralimentation motrice
de base du turbocompresseur Twinscroll.

Entrée et sortie du compresseur
Pour une répartition relativement homogène de la pression, l'entrée et la sortie du compresseur ont également été
optimisées au niveau du flux.

Système d'échappement et dépollution des gaz d'échappement
Le système d'échappement représenté du M 264 dans la Classe E Coupé est la base pour satisfaire aux
prescriptions exigeantes pour émissions et bruits extérieurs. En outre, le système d'échappement devait être
conçu de manière à atteindre les valeurs de pleine charge recherchées pour les moteurs.
Afin de faire ressentir la sportivité du moteur également par une ambiance sonore adaptée, un système d'échappement
à commande de volet est utilisé. Quand le volet est ouvert, la contre-pression d'échappement est réduite, ce qui
garantit d'atteindre la puissance nominale. Le servomoteur est commandé en fonction de la courbe
caractéristique par le calculateur de la chaîne cinématique (N127). Il actionne le volet d'échappement en continu et
permet ainsi d'obtenir toutes les positions d'ouverture entre 0 et 100 %. Différentes courbes caractéristiques sont
utilisées suivant le programme de conduite sélectionné. Le servomoteur est apte au diagnostic et envoie en cas de
non-ouverture du volet d'échappement un message au calculateur de la chaîne cinématique qui transmet alors
une demande de réduction de la puissance du moteur au calculateur ME (N3/10).

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Système d'échappement
1 Catalyseur
2 Élément flexible
3 Filtre à particules essence
4 Silencieux arrière
G3/1 Sonde lambda après catalyseur
G3/2 Sonde lambda avant catalyseur
M16/53 Servomoteur volet de gaz d'échappement gauche

Filtre à particules essence
Le principe de fonctionnement du filtre est similaire à celui de la technique employée sur les véhicules diesel. Le flux
des gaz d'échappement est conduit dans un système de filtrage des particules qui se trouve dans le soubassement
du véhicule. Le filtre a une structure alvéolaire avec des canaux d'entrée et d'échappement fermés en alternance.
De ce fait, les gaz d'échappement sont contraints de passer à travers une paroi filtrante poreuse. Ceci entraîne
une déposition de la suie, le filtre pouvant être régénéré en continu dans les conditions de marche adéquates.
Alors que sur les moteurs diesel, des filtres à particules céramiques en carbure de silicium sont employés, la
technologie des filtres à particules essence se base sur du Cordierit particulièrement résistant à la chaleur. Le filtre à
particules essence optimisé en contre-pression très performant est en outre sans entretien et auto-régulé.

Refroidissement et gestion thermique

Pompe électrique à liquide de refroidissement
En raison de la puissance spécifique plus importante et du réseau de bord 48 V à présent disponible, le M 264 est
équipé d'une pompe à liquide de refroidissement 48 V d'une puissance de 950 W. La pompe du M 264 est
bloquée de façon modulaire. L'avantage en consommation d'env. 2 g CO2/kilomètre dans les cycles de conduite
pertinent est obtenu d'une part par le coefficient de friction amélioré par suppression de la pompe à liquide de
refroidissement mécanique et d'autre part il résulte de l'activation en fonction des besoins de la pompe à liquide
de refroidissement. En raison des écarts de plus en plus importants entre la puissance moteur disponible et celle
réellement utilisée en moyenne au quotidien, il est possible pendant de longues périodes de temps d'utiliser des flux
de liquide de refroidissement nettement inférieurs à ce qui serait possible avec une pompe à liquide de refroidissement
mécanique avec son accouplement rigide au régime du vilebrequin. Ceci a une influence positive sur la consommation.

Refroidissement
En raison du gain de puissance du M 264 par rapport à son prédécesseur, de nouveaux concepts ont été développés
afin de pouvoir évacuer la chaleur dissipée du liquide de refroidissement, de l'air de suralimentation et de l'huile.
Un objectif essentiel était le transfert des chaleurs dissipées de l'huile de boîte et de l'alterno-démarreur
entraîné par courroie (RSG) du circuit basse température dans le circuit haute température du moteur. Là, un flux
partiel est transporté via une conduite de refroidissement en aval dans laquelle se produit un refroidissement du
milieu jusqu'au niveau de température requis. Grâce à ce concept, le circuit basse température peut à présent être
utilisé exclusivement pour la chaleur dissipée du refroidisseur d'air de suralimentation. Même dans les
situations de conduite et de marche extrêmes, ceci permet d'obtenir un mode moteur relativement insensible au
cliquetis, en tirant partie de tout le potentiel de puissance. Une application soigneusement adaptée de la gestion
thermique et des stratégies de marche pour le moteur, la boîte de vitesses et le RSG permet d'obtenir une
dynamique de marche jusque là inégalée pour un moteur à essence à 4 cylindres et de réduire dans le même temps la
consommation de carburant.

Soupapes d'échappement à refroidissement optimisé
Sur le nouveau M 264, des soupapes d'échappement à disques creux sont utilisées pour la première fois dans un
moteur suralimenté. Les contours intérieurs du disque creux sont transformés avec une méthode complexe.
Aucun processus de soudage critique ou autre long processus de production n'est donc nécessaire pour créer
la cavité. Ainsi, ces soupapes peuvent être produites de manière très économique.
En raison de la conduction de chaleur sensiblement améliorée, des matériaux peu chers avec une faible teneur
en nickel peuvent en outre être employés. La température dans les gorges de soupape à contraintes élevées est
sensiblement abaissée. Grâce à la dissipation de chaleur améliorée, les températures sur le côté inférieur du disque
et ainsi dans la chambre de combustion sont sensiblement abaissées. Cela signifie une tendance réduite au cliquetis
et une amélioration du point maximum de la combustion, ce qui a une influence positive sur la consommation.

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Soupape à disque creux
1 Soupape à queue creuse
2 Soupape à disque creux (nouveau sur le M 264)

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Pompe électrique à liquide de refroidissement
M75/11 Pompe électrique à liquide de refroidissement
R48 Élément chauffant thermostat de liquide de refroidissement

Gestion thermique - Fonctionnement
Conditions générales de fonctionnement - Gestion thermique
• Borne 87M (gestion moteur) "MARCHE"
• Le moteur tourne.

Gestion thermique - Généralités

La gestion thermique commandée par le calculateur ME
(N3/10) régule la température du liquide de refroidissement du moteur. Il en résulte les avantages suivants:
• Obtention plus rapide de la température de service optimale
• Réduction des émissions de gaz d'échappement
• Économie de carburant
• Réchauffement rapide de l'habitacle

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Représentation des circuits de refroidissement avec boîte automatique
1 Vase d'expansion circuit haute température
2 Thermostat de liquide de refroidissement
3 Turbocompresseur Twinscroll
4 Radiateur basse température 2
5 Radiateur basse température 1
6 Radiateur moteur
7 Échangeur thermique d'huile moteur
8 Refroidisseur d'air de suralimentation
9 Bloc-cylindres
10 Vase d'expansion circuit basse température 1 et 2
11 Échangeur thermique d'huile de boîte de vitesses
B10/13 Capteur de température circuit basse température
B10/14 Capteur de température circuit basse température 2
G1/3 Batterie du réseau de bord 48V
M1/10 Alterno-démarreur
M43/4 Pompe à liquide de refroidissement alterno-démarreur
M43/6 Pompe de circulation 1 circuit basse température
M43/7 Pompe de circulation 2 circuit basse température
M75/11 Pompe électrique à liquide de refroidissement
N83/1 Calculateur convertisseur DC/DC
R48 Élément chauffant thermostat de liquide de refroidissement
A Circuit de haute température
B Circuit basse température 1
C Circuit basse température 2
D Purge/équilibrage du liquide de refroidissement
Hr Retour de l'échangeur thermique de chauffage
Hv Arrivée vers l’échangeur thermique de chauffage

Gestion thermique - Déroulement fonctionnel

Phase de postdémarrage avec pompe à liquide de refroidissement électrique
Lors de la phase post-démarrage, la circulation de liquide de refroidissement est interrompue par l’arrêt de la pompe
de liquide de refroidissement électrique. En raison de l'absence de refroidissement, le moteur chauffe plus
rapidement et les émissions de gaz d'échappement sont réduites.
En cas de démarrage à froid, la pompe électrique à liquide de refroidissement est arrêtée lorsque les conditions
suivantes sont remplies:
• Température de liquide de refroidissement inférieure à 75 °C
• Le calculateur climatisation (N22/1) n’a demandé aucun "chauffage".
La pompe de liquide de refroidissement électrique est activée par la demande ''Chauffage''. De ce fait, l'habitacle
est chauffé rapidement. Si les conditions de désactivation de la pompe de liquide de refroidissement électrique
ne sont plus remplies, le calculateur ME (N3/10) pilote à nouveau la pompe de liquide de refroidissement électrique.
La circulation de liquide de refroidissement est ainsi de nouveau assurée.

Régulation du thermostat de liquide de refroidissement
L'ouverture et la fermeture provoquées mécaniquement du tiroir annulaire dans le thermostat de liquide de
refroidissement sont causées par l'expansion thermique ou la contraction de l'élément extensible dans une plage de
températures d'env. 102 à 118 °C.
• Température cible : env. 105 °C
• Tiroir annulaire complètement ouvert : 118 °C
En outre, l'ouverture et la fermeture du thermostat de liquide de refroidissement peuvent être influencées
électroniquement par l’activation de l’élément chauffant de thermostat de liquide de refroidissement. Cela se fait
entièrement par variable et en fonction des demandes du moteur.
Le tiroir annulaire dans le thermostat de liquide de refroidissement peut être réglé sur les positions suivantes :
• Tiroir annulaire fermé
• Tiroir annulaire en cours d'ouverture (fonctionnement mixte)
• Tiroir annulaire ouvert (mode de refroidissement)

m14.jpg
Représentation du thermostat de liquide de refroidissement
R48 Élément chauffant thermostat de liquide de refroidissement
A Retour du radiateur moteur
B Retour du bypass
C Raccordement vase d'expansion
D Arrivée vers la pompe à liquide de refroidissement

Tiroir annulaire fermé
Le tiroir annulaire du thermostat de liquide de refroidissement est fermé, si les conditions suivantes sont réunies :
• Température du liquide de refroidissement inférieure à env.102 °C
• Élément chauffant thermostat de liquide de refroidissement non alimenté
• Aucune demande de pleine charge
Dans cette position, le liquide de refroidissement passe dans le circuit de refroidissement du moteur avec
l’échangeur de chaleur d’huile moteur et le turbocompresseur Twinscroll et, selon les besoins de
l’échangeur de chaleur de chauffage pour le chauffage du compartiment passagers. Le radiateur moteur
n'est pas relié à la circulation du liquide de refroidissement. Le liquide de refroidissement est ainsi
chauffé rapidement. Ce chauffage rapide permet au moteur d’atteindre sa température de service plus tôt
se qui améliore la consommation de carburant.

m15.jpg
Thermostat de liquide de refroidissement : tiroir annulaire fermé
1 Tiroir annulaire
2 Élément de dilatation
3 Ressort de compression de la vis
4 Boîtier de thermostat du liquide de refroidissement
R48 Élément chauffant thermostat de liquide de refroidissement
A Retour du radiateur moteur
B Retour du bypass
D Arrivée vers la pompe à liquide de refroidissement

Tiroir annulaire en cours d'ouverture (fonctionnement mixte)
Le tiroir annulaire commence à s'ouvrir lorsqu'une des conditions suivantes est réunie :
• Température du liquide de refroidissement atteignant env.102 °C seulement après le démarrage
(pas de demande de pleine charge)
• L'élément chauffant du thermostat de liquide de refroidissement est alimenté.
Dans une plage de température du liquide de refroidissement d'env. 102 à 118 °C ou en fonction de la
circulation de l'élément chauffant de thermostat de liquide de refroidissement, l'élément extensible commence à se
dilater et actionne le tiroir annulaire.
Celui-ci ouvre le raccord vers le radiateur de moteur. La section d'ouverture du tiroir annulaire est proportionnelle à
la température de l’élément extensible ou de la température de liquide de refroidissement. Le débit volumétrique du
liquide de refroidissement vers le radiateur de moteur varie ainsi selon le besoin. Tiroir annulaire ouvert
(mode de refroidissement) Lorsque la température de liquide de refroidissement atteint env. 118 °C, le tiroir
annulaire s'ouvre entièrement et le liquide de refroidissement peut affluer sans limitation via le radiateur moteur.

m16.jpg
Thermostat de liquide de refroidissement : tiroir annulaire ouvert
1 Tiroir annulaire
2 Élément de dilatation
3 Ressort de compression de la vis
4 Boîtier de thermostat du liquide de refroidissement
R48 Élément chauffant thermostat de liquide de refroidissement
A Retour du radiateur moteur
B Retour du bypass
D Arrivée vers la pompe à liquide de refroidissement

Régulation électronique
Une ouverture complète peut également survenir à des températures plus faibles, quand l’élément chauffant de
thermostat de liquide de refroidissement est actionné par le bloc électronique ME en fonction des conditions de
fonctionnement.
À cet effet, les données suivantes sont enregistrées par le bloc électronique ME:
• Température de l'air aspiré
• Température extérieure
• Régime-moteur
• Charge moteur
L’activation se fait par un signal de masse. L'alimentation en tension s'effectue via la borne 87M2.
Une température de consigne de liquide de refroidissement élevée ou basse peut être réglée en fonction des
demandes du moteur.
Pour une température de consigne de liquide de refroidissement élevée (env. 105 °C), la régulation
mécanique est soutenue par un chauffage supplémentaire de l’élément extensible à partir de 106 °C. À 110 °C
l’élément chauffant est pleinement alimenté, ce qui provoque l’ouverture complète du tiroir annulaire.
Une température de liquide de refroidissement plus élevée fournit un niveau de performances économique dans la
plage de charge partielle, ce qui a une influence positive sur la consommation de carburant. La température de
consigne de liquide de refroidissement basse est d’env. 85 °C. À cet effet, l’élément chauffant fait l’objet d’une
commande pilote et la variable est adaptée  aux conditions environnantes. En été, lors de températures extérieures élevées
l’élément chauffant peut déjà être pleinement alimenté à 80 °C afin d’éviter des plages de températures critiques. En hiver
et à températures extérieures basses, l'élément chauffant est alimenté avec 30 à 50 % de la puissance maximale.
Une température de liquide de refroidissement plus basse en pleine charge est très positive pour la puissance du
moteur, car l’air d'admission est moins chauffé.

Déroulement fonctionnel de refroidissement de l'alterno-démarreur
Pour les véhicules avec technologie 48 V, le calculateur du convertisseur DC/DC et la batterie du réseau de bord 48 V
sont reliés dans un circuit basse température 2 séparé. La pompe de circulation 2 circuit basse température refoule
le liquide de refroidissement chauffé sur le radiateur basse température 2, qui est intégré à l'avant du véhicule dans le
module de refroidissement. Après le radiateur basse température 2, le capteur de température du circuit basse température 2
fait l'acquisition de la température actuelle du liquide de refroidissement et envoie un signal au calculateur de
la chaîne cinématique (N127).
La pompe de circulation 2 circuit basse température est par conséquent commandée en fonction des besoins et reste
désactivée, tant que le liquide de refroidissement ne dépasse pas une certaine température. Le liquide de refroidissement
refroidi passe ensuite dans la batterie du réseau de bord 48 V associée dans un groupe de composants avec le calculateur
du convertisseur DC/DC, y reçoit la chaleur dissipée qui s'y forme et la transporte vers le radiateur basse température 2.

Déroulement fonctionnel - Protection de surchauffe
Le calculateur chaîne cinématique commande le moteur de ventilateur (M4/7). L'activation s'effectue via le LIN de la
chaîne cinématique (LIN C3) et il est possible de régler tous les régimes entre et 0 et 100 %. En cas de commande
défectueuse, le moteur de ventilateur tourne au régime maximal (marche de secours du ventilateur).
Le calculateur de climatisation transmet l'état du climatiseur via le CAN intérieur (CAN B), le calculateur du contacteur
d'allumage électronique (N73), le FlexRay du train de roulement, le calculateur de la chaîne cinématique et du
CAN transmission (CAN C1) au calculateur ME.

Inertie du ventilateur
Le moteur de ventilateur fonctionne à "Contact COUPÉ" pendant encore max. 6 min. si la température de liquide de
refroidissement ou la température d'huile moteur a dépassé les valeurs maximales de consigne. Si ceci provoque une
chute excessive de la tension de batterie, l'inertie de ventilateur est supprimée.

Alterno-démarreur entraîné par courroie (RSG)
Nouvelles possibilités pour le fonctionnement du moteur :
• Démarrage confort : démarrage du moteur presque imperceptible
• Effet booster dans la plage de régime jusqu'à 2500/min
• Récupération jusqu'à 12 kW
• Décalage du point de charge : fonctionnement possible avec la courbe caractéristique plus avantageuse
• Mode croisière avec moteur coupé
Le nouveau moteur à essence à 4 cylindres M 264 remplace le démarreur et l'alternateur 12 V par un alternodémarreur
entraîné par courroie (RSG).
Outre la fonction d'alternateur, le RSG offre aussi la possibilité de générer un couple à l'aide de l'énergie de la
batterie du réseau de bord 48 V et d'assister le moteur thermique. Ce couple peut être aussi bien positif que négatif. Ainsi, le
fonctionnement du moteur est très efficient et l'énergie superflue est stockée dans la batterie du réseau de bord 48 V.
En raison de ce fonctionnement étendu du RSG, un tendeur de courroie oscillant est nécessaire.
Grâce à ce couple supplémentaire positif, la chaîne cinématique peut générer un couple élevé même à partir
d'une cylindrée réduite et dès les bas régimes. Le fonctionnement efficient par la synergie du moteur
thermique et du réseau de bord 48 V se traduit par une réduction de la consommation de carburant et des
émissions de CO2 ainsi que par une agilité sensiblement meilleure du véhicule. Le moteur démarre par ailleurs
nettement plus rapidement et plus confortablement. Le RSG est intégré dans l'entraînement par courroie via la
poulie rigide. Le refroidissement du RSG s'effectue via deux roues de ventilateur au sein du boîtier.
L'électronique de puissance est directement montée sur le boîtier du RSG. Dans l'électronique de puissance
l'onduleur est intégré pour piloter le RSG. L'électronique de puissance est conçue exclusivement comme convertisseur
DC/AC. L'électronique de puissance actionne le RSG à la demande du calculateur de la chaîne cinématique (N127) avec un
tension alternative 5 phases. L'électronique de puissance surveille les températures sur le RSG et l'électronique de
puissance. Elle surveille également la position du rotor du RSG et met à disposition du calculateur de la chaîne
cinématique (N127) les diagnostics et prévisions concernant le couple moteur disponible. Le refroidissement de l'électronique
de puissance est réalisé via un système de refroidissement par liquide de refroidissement avec pompe à liquide de refroidissement
séparée d'alterno-démarreur (M43/4) pour le RSG.

m17.jpg
Vue du moteur depuis la gauche
M1/10 Alterno-démarreur
M43/4 Pompe à liquide de refroidissement alternodémarreur

m18.jpg
Fonction tendeur de courroie pendulaire
1 Brin de traction (RSG tire)
2 Tendeur de courroie pendulaire
3 Brin de traction (moteur tire)
4 Compresseur frigorifique
5 Galet de renvoi
6 Courroie trapézoïdale à nervures
7 Poulie découplée
M1/10 Alterno-démarreur
A Fonction démarrage/effet booster
B Position nominale
C Fonction mode alternateur/récupération

Entraînement par courroie
Sur l'alterno-démarreur entraîné par courroie (RSG), les fonctions démarrage/effet booster et mode alternateur/
récupération sont réalisées via une courroie trapézoïdale à 7 nervures spécialement optimisée pour les applications
RSG. La stratégie de maintenance actuelle avec contrôle visuel peut être conservée. Un tendeur de courroie pendulaire
en tôle tend, selon le mode de fonctionnement utilisé (récupération (mode charge) ou effet booster) la partie respectivement à
décharge de traction de la courroie trapézoïdale à nervures. Pour assurer le confort et la durée de vie du système, les
contraintes côté vilebrequin sont largement tenues à l'écart de l'entraînement par courroie au moyen d'une poulie
découplée sur le vilebrequin. La fonction d'amortissement des vibrations de rotation du vilebrequin est intégrée dans ce composant.

Maintenance
La stratégie de maintenance actuelle de Mercedes-Benz s'applique aussi au moteur M 264, des divergences spécifiques à
certains pays sont possibles :
• Europe : intervalles de maintenance fixes avec l'intervalle "tous les 25 000 km/12 mois".
• Chine : intervalles de maintenance fixes avec l'intervalle "tous les 10 000 km/12 mois".
• États-Unis : intervalles de maintenance fixes avec l'intervalle "tous les 10 000 milles/12 mois".
• Maintenances A et B toujours en alternance
Des opérations supplémentaires sont réalisées dans ces intervalles (exemple Europe) :
• Remplacer la cartouche de filtre à air : tous les 75000 km/3 ans
• Remplacer les bougies d'allumage : tous les 75 000 km/3 ans
• Remplacer le filtre à carburant, moteurs à essence : 200000 km/10 ans

Vidange de l'huile moteur
Le moteur M 264 ne possède plus de tube d'aspiration d'huile et par conséquent aussi plus de jauge à huile.
La vidange de l'huile moteur est réalisé par un bouchon de vidange sur le carter d'huile. Le contrôle du niveau d'huile
moteur est réalisé au moyen d'un capteur à l'intérieur du carter d'huile et par l'affichage au combiné d'instruments.
Celui-ci est appelé à partir des touches du volant. Procédure pour mesure du niveau d'huile/vidange, voir
document WIS AP18.00-P-1812MKI (avec l'exemple OM 654 dans le type 213).

Huiles moteur
En raison de l'utilisation du filtre à particules essence (OPF), utiliser, de manière similaire aux moteurs à filtre à
particules diesel (DPF), de l'huile moteur sans cendres pour la vidange d'huile moteur. Pour l'entretien, les huiles
moteur suivantes sont homologuées selon les prescriptions Mercedes-Benz relatives aux lubrifiants et ingrédients :
• 229.51
• 229.52
• 229.61
• 229.71

Caractéristiques techniques M 264
m19.jpg

Hors Ligne

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#2 13-09-2017 11:34:03

Labetenoir
Moderateur
Inscription : 13-10-2012
Messages : 15 791

Re : Nouveautés/modifications introduction du nouveau moteur en ligne M 264

Bonjour,

C'est le FAP qui qui risque de soulever des commentaires . .

Hors Ligne

#3 13-09-2017 11:49:49

ML63AMG
PDG (the big boss)
Lieu : Singapour
Inscription : 04-05-2017
Messages : 2 857

Re : Nouveautés/modifications introduction du nouveau moteur en ligne M 264

Bonjour Labetenoir
Oui c'est plus que sur

Hors Ligne

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