Mercedes-Benz OM 651

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Mercedes-Benz
OM651Motor.jpg
OM 651
Hersteller: Mercedes-Benz
Produktionszeitraum: seit 2008
Bauform: Reihenvierzylinder
Motoren: 1,8 Liter (1796 cm³)
2,1 Liter (2143 cm³)
Vorgängermodell: OM 646 (4-Zylinder)
OM 642 (6-Zylinder)
Nachfolgemodell:

Der Motor OM 651 ist ein Dieselmotor mit vier Zylindern in Reihe von Mercedes-Benz, der im Oktober 2008 im Modell C 250 CDI BlueEFFICIENCY vorgestellt wurde. Er ist der Nachfolger der OM-646-Baureihe und soll auch die schwächeren Versionen des OM 642 ersetzen. Es handelt sich beim OM 651 nicht um eine überarbeitete Version des OM 646, sondern um eine komplette Neuentwicklung.

Vormontiert wird der Motor im Werk Untertürkheim, fertiggestellt bei der MDC Power GmbH in Kölleda (Thüringen). Das Kurbelgehäuse wird in den Eisengießereien Fritz Winter GmbH & Co. KG und Halberg Guss GmbH hergestellt.

Technik[Bearbeiten]

Grundmotor[Bearbeiten]

Der Motor hat ein Kurbelgehäuse aus Grauguss, einen Leichtmetall-Zylinderkopf und vier V-förmig im Winkel von 6° hängende Ventile je Zylinder, zwei obenliegende Nockenwellen und Rollenschlepphebel, die auf ruhenden Ventilspiel-Ausgleichelementen gelagert sind.

Der Antrieb der Nockenwellen erfolgt am hinteren Motorende (Abtriebsseite), um die Bauhöhe am vorderen Ende möglichst klein zu halten. Das ermöglicht bei längs eingebautem Motor eine flache und nach hinten ansteigende Motorhaube zugunsten von Aerodynamik und Fußgängerschutz. Zur Verminderung der Baulänge des Motors erfolgt der Antrieb über Zahnräder, da diese zwischen Motor und Getriebe weniger Platz brauchen, und in der zweiten Stufe über eine Einfach-Rollenkette. Die Zahnräder treiben auch die Kraftstoff-Hochdruckpumpe und zwei nadelgelagerte Ausgleichswellen (Lanchester-Ausgleich) an.

Der Hubraum beträgt 1796 cm³ oder 2143 cm³ mit einer Bohrung von 83 mm und einem Hub von 83 oder 99 mm, bei einem Zylinderabstand von 94 mm. In der 2,2-Liter-Version (mit Pleuellänge 143,55 mm) ist der Motor viel langhubiger ausgelegt als der Vorgänger, was im Hinblick auf einen höheren Spitzendruck günstig ist. Die Verdichtung ist mit 16,2:1 etwas niedriger als beim Vorgänger.

Aufladung und Abgas[Bearbeiten]

Bei den stärkeren Versionen 220 CDI BlueEFFICIENCY und 250 CDI BlueEFFICIENCY sorgen zwei Turbolader von BorgWarner in zweistufiger Anordnung für eine bessere Zylinderfüllung. Beide Turbinen und Verdichter sind in Reihe geschaltet: das Abgas strömt erst durch die Hochdruckturbine, die den Hochdruckverdichter antreibt, und dann durch die Niederdruckturbine. Die Ansaugluft wiederum wird erst durch den Niederdruck- und anschließend den Hochdruckverdichter geleitet. Die Ladedruckregelung erfolgt über einen regelbaren Turbinenbypass (ähnlich eines Wastegates), welches das Abgas unter Umgehung der Hochdruckturbine direkt zur Niederdruckturbine leitet. Bei hoher Motordrehzahl wird die Ladeluft um den Hochdruckverdichter herumgeleitet, um den Hochdrucklader nicht zu überlasten. Der Ladedruck beträgt bei der 150 kW Variante knapp 3 bar (absolut).

Die schwächeren Aggregate bis 105 kW besitzen einen einzelnen Turbolader mit Variabler Turbinengeometrie (VTG-Lader) von IHI. Alle Versionen haben einen Ladeluftkühler (Intercooler).

Es gibt eine gekühlte Abgasrückführung (AGR) mit Vor- und Hauptkühler. Je nach Betriebspunkt des Motors wird der Hauptkühler über einen von Handtmann gefertigtes Abgasrückführventil (AGR) umgangen, um die Temperatur der rückgeführten Abgase zu steuern.

Einspritzung[Bearbeiten]

Die Common-Rail-Einspritzung arbeitet mit einem Kraftstoffdruck bis zu 2000 bar. Die schwächeren Motorvarianten haben magnetbetätigte, die stärkeren hingegen Piezo-Injektoren, bei denen die Düsennadel direkt betätigt wird, so dass pro Verbrennungsvorgang bis zu fünf einzelne Einspritzungen möglich sind. Durch die geschlossene Bauweise dieser Injektoren entfällt außerdem die Leckleitung.

Die Kraftstoff-Hochdruckpumpe besitzt eine saugseitige Drosselung, um den Förderstrom bedarfsgerecht einzustellen. Dies reduziert die Erwärmung des Diesels, so dass dafür kein Kühler erforderlich ist, und reduziert auch die Pumpen-Antriebsleistung.

Kühlung und Schmierung[Bearbeiten]

Der Motor besitzt eine bedarfsgesteuerte Wasserpumpe. Diese kann durch einen pneumatisch angesteuerten Schieber den Kühlmittelstrom absperren, um erstens weniger Antriebsleistung für die Pumpe zu verbrauchen, und um zweitens bei kaltem Motor die Brennräume schneller zu erwärmen. Die Solltemperatur des Kühlmittels beträgt normalerweise 100 °C, wird aber bei hoher Last und auch abhängig vom Fahrerverhalten auf bis zu 80 °C herabgesetzt.

Die Ölpumpe ist eine Flügelzellenpumpe mit druckabhängiger Förderrate. Sie regelt den Druck im Hauptölkanal nach dem Ölfilter, um die Antriebsleistung der Pumpe bei niedriger Filterbeladung zu optimieren. Die Kolbenkühlung über Ölspritzdüsen wird kennfeldabhängig zu- oder abgeschaltet. Dies vermindert zum einen die Antriebsleistung der Ölpumpe, wenn bei niedriger Last keine Kolbenkühlung nötig ist. Zum anderen wird bei kaltem Motor durch die höhere Kolbentemperatur die HC-Emission reduziert.

Versionen[Bearbeiten]

Der OM 651 wird aktuell in den PKW-Modellen in zehn verschiedenen Leistungsstufen angeboten:

OM 651 DE 18 LA red.[Bearbeiten]

Verkaufsbezeichnung Baureihe Bauzeitraum
Hubraum: 1796 cm³, Leistung: 80 kW (109 PS) bei 3200–4600/min, Drehmoment: 250 Nm bei 1400–2800/min
A 180 CDI
A 180 CDI BlueEFFICIENCY
W 176 2013
2012–2013
B 180 CDI
B 180 CDI BlueEFFICIENCY
W 246 2013
2011–2013

OM 651 DE 18 LA[Bearbeiten]

Verkaufsbezeichnung Baureihe Bauzeitraum
Hubraum: 1796 cm³, Leistung: 100 kW (136 PS) bei 3600–4400/min, Drehmoment: 300 Nm bei 1600–3000/min
CLA 200 CDI C 117 2013–2014
A 200 CDI
A 200 CDI BlueEFFICIENCY
W 176 2013–2014
2012–2013
B 200 CDI
B 200 CDI BlueEFFICIENCY
W 246 2013–2014
2011–2013

OM 651 DE 22 LA red.[Bearbeiten]

Verkaufsbezeichnung Baureihe Bauzeitraum
Hubraum: 2143 cm³, Leistung: 70 kW (95 PS) bei 3800/min, Drehmoment: 250 Nm bei 1400–2400/min
Vito 110 CDI W/V 639 seit 2010
Sprinter 210 CDI/310 CDI/510 CDI
Sprinter 210 BlueTEC/310 BlueTEC/510 BlueTEC
W 906 seit 2009
seit 2013
Hubraum: 2143 cm³, Leistung: 88 kW (120 PS) bei 2800–4600/min, Drehmoment: 300 Nm bei 1400–2800/min
C 180 CDI
C 180 CDI BlueEFFICIENCY
W/S 204 seit 2013
2010–2013
Hubraum: 2143 cm³, Leistung: 95 kW (129 PS) bei 3800/min, Drehmoment: 305 Nm bei 1200–2400/min
Sprinter 213 CDI/313 CDI/513 CDI
Sprinter 213 BlueTEC/313 BlueTEC/413 BlueTEC/513 BlueTEC
W 906 seit 2009
seit 2013
Hubraum: 2143 cm³, Leistung: 100 kW (136 PS) bei 3800/min, Drehmoment: 330 Nm bei 1200–2400/min
V 200 CDI W/V 447 seit 2014
Hubraum: 2143 cm³, Leistung: 100 kW (136 PS) bei 3400–4000/min, Drehmoment: 300 Nm bei 1400–3000/min
CLA 200 CDI C 117 seit 2014
GLA 200 CDI X 156 seit 2013
A 200 CDI W 176 seit 2014
B 200 CDI W 246 seit 2014
Hubraum: 2143 cm³, Leistung: 100 kW (136 PS) bei 2800–3000/min, Drehmoment: 360 Nm bei 1600–2600/min
C 200 CDI
C 200 CDI BlueEFFICIENCY
W/S 204 seit 2013
2009–2013
E 200 CDI
E 200 CDI BlueEFFICIENCY

E 200 BlueTEC

W/S 212 2013–2014
2009–2013

seit 2014

Viano 2.0 CDI/Vito 113 CDI W/V 639 seit 2010
Hubraum: 2143 cm³, Leistung: 105 kW (143 PS) bei 3200/min, Drehmoment: 350 Nm bei 1200–2800/min
GLK 200 CDI BlueEFFICIENCY X 204 seit 2010

OM 651 DE 22 LA[Bearbeiten]

Verkaufsbezeichnung Baureihe Bauzeitraum
Hubraum: 2143 cm³, Leistung: 120 kW (163 PS) bei 3800/min, Drehmoment: 360 Nm bei 1400–2400/min
Viano 2.2 CDI/Vito 116 CDI W/V 639 2010–2014
V 220 CDI W/V 447 seit 2014
Sprinter 216 CDI/316 CDI/416 CDI/516 CDI
Sprinter 216 BlueTEC/316 BlueTEC/416 BlueTEC/516 BlueTEC
W 906 seit 2009
seit 2013
Hubraum: 2143 cm³, Leistung: 125 kW (170 PS) bei 3600–4400/min, Drehmoment: 350 Nm bei 1600–3200/min
GLA 220 CDI X 156 seit 2013
Hubraum: 2143 cm³, Leistung: 125 kW (170 PS) bei 3400–4000/min, Drehmoment: 350 Nm bei 1400–3400/min
CLA 220 CDI C 117 2013–2014
A 220 CDI
A 220 CDI BlueEFFICIENCY
W 176 seit 2013
2012–2013
B 220 CDI
B 220 CDI BlueEFFICIENCY
W 246 2013–2014
2012–2013
Hubraum: 2143 cm³, Leistung: 125 kW (170 PS) bei 3400–4000/min, Drehmoment: 400 Nm bei 1400–2800/min
C 220 CDI
C 220 CDI BlueEFFICIENCY
W/S/C 204 seit 2013
2009–2013
C 220 BlueTEC
C 220 BlueTEC BlueEFFICIENCY Edition
W 205 seit 2014
seit 2014
GLK 220 CDI
GLK 220 CDI BlueEFFICIENCY
GLK 220 BlueTEC
X 204 seit 2013
2009–2013
seit 2012
E 220 CDI
E 220 CDI BlueEFFICIENCY

E 220 BlueTEC

C/A 207 2013–2014
2010–2013

seit 2014

E 220 CDI
E 220 CDI BlueEFFICIENCY

E 220 BlueTEC

W/S 212 2013–2014
2009–2013

seit 2014

E 220 CDI Edition
E 220 BlueTEC BlueEFFICIENCY
E 220 CDI BlueEFFICIENCY Edition
W 212 2012–2013
seit 2013
2012–2013
CLS 220 BlueTEC
C/X 218 seit 2014
Hubraum: 2143 cm³, Leistung: 130 kW (177 PS) bei 3400–4000/min, Drehmoment: 350 Nm bei 1400–3400/min
CLA 220 CDI C 117 seit 2014
B 220 CDI W 246 seit 2014
Hubraum: 2143 cm³, Leistung: 140 kW (190 PS) bei 3800/min, Drehmoment: 440 Nm bei 1400–2400/min
V 250 BlueTEC W/V 447 seit 2014
Hubraum: 2143 cm³, Leistung: 150 kW (204 PS) bei 4200/min, Drehmoment: 500 Nm bei 1600–1800/min
ML 250 BlueTEC W 166 seit 2011
SLK 250 CDI
SLK 250 CDI BlueEFFICIENCY
R 172 seit 2013
2012–2013
C 250 CDI
C 250 CDI BlueEFFICIENCY
W/S/C 204 seit 2013
2008–2013
C 250 BlueTEC W 205 seit 2014
GLK 250 CDI BlueEFFICIENCY
GLK 250 BlueTEC
X 204 2009–2012
seit 2012
E 250 CDI
E 250 CDI BlueEFFICIENCY

E 250 BlueTEC

C/A 207 2013–2014
2009–2013

seit 2014

E 250 CDI
E 250 CDI BlueEFFICIENCY

E 250 BlueTEC

W/S 212 2013–2014
2009–2013

seit 2014

E 300 BlueTEC HYBRID W 212 seit 2012
CLS 250 CDI
CLS 250 CDI BlueEFFICIENCY
CLS 250 BlueTEC
C/X 218 2013–2014
2011–2013
seit 2014
S 250 CDI BlueEFFICIENCY W/V 221 2011–2013
S 300 BlueTEC HYBRID W/V 222 seit 2014

Leistungsmäßig ist der Motor laut Mercedes-Benz aber noch nicht an der Höchstgrenze angelangt. Mindestens 162 kW seien noch möglich. Auch im Drehmoment könnte sich der Motor soweit steigern, dass er hinsichtlich seiner Leistungsdaten durchaus ein Ersatz für den aktuellen OM 642 im 320 CDI mit 165 kW und 540 Nm Drehmoment werden könnte.

Alle Versionen erfüllen die Euro-5-Abgasnorm und der Motor ist in seiner Grundkonstruktion schon für die Euro-6-Abgasnorm, die der ML 250 BlueTEC ab 2011 erfüllt, ausgelegt.

Verwendung[Bearbeiten]

Zuerst angeboten wurde der Motor in der C-Klasse Baureihe 204 im Spätsommer 2008 in einer als „PrimeEdition“ bezeichneten Frontrunnerserie (5000 Stück). Darauf folgt der Einsatz im neuen GLK und seit Mai 2009 in der aktuellen E-Klasse Baureihe 212/Baureihe 207. Seit 2010 werden auch die restlichen Baureihen mit der neuen Maschine ausgerüstet. Dieser Motor wird seit Ende September 2010 in der höchsten Ausbaustufe sogar in der S-Klasse angeboten. Seit November 2011 wird er auch in die B-Klasse eingebaut, hier jedoch quer. Dabei wurde der Hubraum auf 1,8 Liter verkleinert.

Technische Probleme[Bearbeiten]

Kurz nach Markteinführung des Motors wurden Qualitätsprobleme mit den von Delphi gelieferten Piezo-Injektoren bekannt. Hiervon waren die beiden stärkeren Ausbaustufen mit 125 kW und 150 kW betroffen, die leistungsschwächeren Varianten hingegen nicht, da sie über magnetisch angesteuerte Injektoren verfügen. Das Problem tritt meist bei einem KM-Stand von 50.000 km auf. Die betroffenen Motoren verfügen im Schadensfall nur noch über eine eingeschränkte Leistung, da die Motoren selbstständig in das Notlaufprogamm schalteten, um weitere Schäden zu vermeiden. Das Fahrzeug lässt sich so mit geringer Geschwindigkeit weiterfahren. Kritisch wurde von einigen Kunden aufgenommen, dass Mercedes-Benz durch Kapazitätsengpässe beim Zulieferer nicht alle Injektoren der schadhaften Serie beim betroffenen Fahrzeug austauschen ließ, sondern nur einzelne ausgefallene Injektoren. Dies führte dazu, dass Kunden bis zu vier mal eine Werkstatt aufsuchen mussten, damit alle vier Injektoren getauscht wurden. Im weiteren Verlauf wurden jedoch auch alle Injektoren auf einmal ausgetauscht. Insgesamt waren unterschiedlichen Quellen zufolge zwischen 2.800 und 50.000 Fahrzeuge betroffen, an anderer Stelle ist von bis zu 300.000 Fahrzeugen die Rede. [1] Aufgrund der hohen Ausfallquote werden nur noch wenige Motoren mit Delphi-Piezo-Injektoren gebaut. Die Leistungsfähigkeit der Delphi-Magnet-Injektoren wurde bis auf 145 kW gesteigert, so das auch die 220 CDI und 250 CDI-Modelle damit ausgestattet werden. Außerdem kommen vereinzelt auch Bosch-Magnet-Injektoren in den Allrad- und M-Klasse-Varianten zum Einsatz. Ein weiteres Problem ist die Wasserpumpe. Diese wird in vielen Fällen undicht. Der Motor ist mit einer Simplex-Steuerkette (statt Duplex-Kette) ausgestattet, erhöhter Verschleiß der Steuerkette und/oder am Kettenspanner sind bei höherer Laufleistung zu verzeichnen. Der Tausch der Steuerkette ist recht aufwändig, da die Steuerkette auf der Getriebeseite verbaut ist.

Weblinks[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Ein Wundermotor, der für Daimler zur Katastrophe wurde, faz.net, 1. September 2012