Mercedes-Benz OM 646/OM 647/OM 648

Mercedes-Benz
OM 646, OM 647, OM 648
Hersteller:	Mercedes-Benz
Produktionszeitraum:	2002–2010
Bauform:	Reihenvierzylinder OM 646 Reihenfünfzylinder OM 647 Reihensechszylinder OM 648
Motoren:	2,2 Liter (2148 cm³) 2,7 Liter (2685 cm³) 3,2 Liter (3222 cm³)
Vorgängermodell:	OM 611 (4-Zylinder) OM 612 (5-Zylinder) OM 613 (6-Zylinder)
Nachfolgemodell:	OM 651 (4-Zylinder) OM 642 (6-Zylinder)

Der OM 646 von Mercedes-Benz ist ein Vierzylinder-Dieselmotor mit Common-Rail-Direkteinspritzung. Er stellt eine Weiterentwicklung des OM 611 dar. Der Artikel behandelt auch die Motoren OM 647 und OM 648 mit fünf bzw. sechs Zylindern, ebenfalls Reihenmotoren, die mit dem OM 646 technisch eng verwandt sind.

Technik

Allgemein

Bei dem Mercedes-Benz OM 646 handelt es sich um einen Vierzylinder-Dieselmotor mit zwei obenliegenden Nockenwellen, welche über Tassenstößel die 16 Ventile betätigen. Erstmals wurde der OM 646 zur Markteinführung der E-Klasse unter der Bezeichnung E 220 CDI verkauft.^[1] Im direkten Vergleich zum Vorgänger konnte der Verbrauch nochmals gesenkt und die Motorleistung erhöht werden. Verantwortlich hierfür sind Modifikationen an über 80 Bauteilen^[2]. Zur kontinuierlichen Einhaltung der Abgaswerte wurde ein On-Board-Diagnose-System verbaut, welches alle abgasrelevanten Bauteile im Motor und Abgassystem überwacht. Zur Verbesserung der Laufruhe wurde bei den leistungsstärkeren Modellen (220 CDI) zwei Lanchester-Ausgleichswellen ausgestattet. Sie rotieren zueinander gegenläufig mit doppelter Kurbelwellendrehzahl und eliminieren auftretende Massenkräfte, die durch die Kolbenbewegung entstehen. Die mechanische Kraftstoffförderpumpe wurde durch eine elektrische Variante ersetzt, die ihren Dienst im Tank verrichtet. Um eine ausreichende Innenraumbeheizung zu gewährleisten, wurde ein PTC-Zuheizer eingebaut. Im Vergleich zum Vorgänger wird hier nicht das Kühlmittel erhitzt, sondern nur die in den Innenraum strömende Luft. Ab 2003 wurde zunächst optional, später serienmäßig ein Rußpartikelfilter in Verbindung mit der Abgasnorm Euro 4 angeboten.

Einspritzung

OM 646 DE 22 LA Motor ohne Ansauggeräuschdämpfer und Akustikabdeckung

Erstmals kommt eine Common-Rail-Direkteinspritzung der 2. Generation zum Einsatz. Zulieferer ist die Firma Bosch.^[3] Die Kraftstoffverteilung erfolgt, wie bisher, über eine gemeinsame Krafstoffleitung (Common Rail), in der der Kraftstoffdruck durch eine Hochdruckpumpe kontinuierlich hoch gehalten wird. Jedoch wurde der Systemdruck von bisher 145 auf 155 bar erhöht. Durch die Leitung gelangt der Brennstoff an die magnetventilgesteuerten Einspritzdüsen, von wo er mit einem Druck von jetzt bis zu 1600 bar durch 7 Löcher in den Brennraum eingespritzt wird. Die neuen 7-löchrigen Einspritzdüsen verteilen den Kraftstoff noch feiner im Brennraum. Neu ist auch die zweifache Piloteinspritzung, bei der eine kleine Kraftstoffmenge vor der eigentlichen Verbrennung im Zylinder eingebracht und verbrannt wird. Dadurch heizt sich der Brennraum effektiver vor, weshalb der Temperatur- und Druckanstieg bei der Hauptverbrennung gesenkt werden konnte. Dies sorgt für eine nochmals verbesserte Laufruhe. Die Hochdruckregelung erfolgt volumengesteuert über ein Mengenregelventil und ein Druckregelventil.^[4]

Aufladung

Der Motor wird, wie beim OM 611 der CDI-Baureihe II durch einen Turbolader mit Variabler Turbinen-Geometrie aufgeladen. Er besitzt auf der Abgasseite verstellbare Leitschaufeln, die für einen schnelleren Aufbau des Ladedrucks sorgen. Dadurch verbessert sich die Zylinderfüllung und damit auch das Drehmoment. Das sogenannte Turboloch wird dadurch reduziert. Die Ladedruckregelung wird durch die Verstellung der Leitschaufeln erreicht. Diese wird im Gegensatz zum Vorgängermodell elektronisch gesteuert. Um die heiße Ladeluft auf eine optimale Temperatur zu kühlen, wurde ein Ladeluftkühler verbaut.

Ansaugtrakt

Im Ansaugtrakt des OM 646 kommt die bereits aus dem OM 611 bekannte EKAS (Einlasskanalabschaltung) zum Einsatz. Von den 2 Einlasskanälen je Zylinder kann bei niedrigen Drehzahlen ein Kanal (Tangentialkanal) abgeschaltet werden. Die angesaugte Luft strömt nun gänzlich durch den speziell geformten 2. Kanal (Drallkanal). Der entstehende Drall führt zu einer besseren Gemischbildung, wodurch eine bessere Verbrennung erreicht wird. Die EKAS wird elektronisch angesteuerte und arbeitet stufenlos. Abweichend zum Vorgänger wurde das pneumatisch geregelte Abgasrückführventil durch eine elektronisch gesteuerte Variante ersetzt. Es reduziert den Luftüberschuss und senkt die Temperaturspitzen ab, indem Abgase der angesaugten Frischluft zugeführt werden. Dadurch werden die Stickoxyd-Emissionen und Verbrennungsgeräusche reduziert. Zur Regelung der Abgasrückführung wird ein Heißfilm-Luftmassenmesser verbaut, der eine genaue Analyse der angesaugten Luftmasse ermöglicht.

OM 646 EVO

Im Jahr 2006 wurde der OM 646 EVO im Rahmen der Modellpflege der E-Klasse vorgestellt. Er ist eine weiterentwickelte Variante des OM 646, bei dem über 90 Bauteile modifiziert wurden. Das Verdichtungsverhältnis wurde von bisher 18,0 : 1 auf 17,5 : 1 gesenkt, indem höhere Kolben und kürzere Pleuel eingebaut wurden. Darüber hinaus wurde ein neuer Turbolader mit geänderter Ladeluftkühlung verbaut. Ein Körperschallsensor im Einspritzsystem erlaubt eine bedarfsgerechtere Dosierung des Kraftstoffs. Der Zylinderkopf wurde umgestaltet, um eine noch effektivere Motorkühlung zu erreichen. Die Luftführung wurde ebenfalls neu konzipiert. Dadurch konnten Druckverlust und Geräuschemissionen reduziert werden. Für ein verbessertes Motorstart- und Kaltlaufverhalten wurden die Glühkerzen aus Keramik statt Metall gefertigt. Sie ermöglichen höhere Glühtemperaturen. Die bisher aus den stärkeren Varianten bekannten Ausgleichswellen hielten in alle OM 646 EVO-Motoren Einzug. Das Einspritzsystem der OM 646 EVO-Baureihe wurde mit der Magnetventil-Injektortechnik der Firma Delphi ausgerüstet. Diese ermöglicht 2 Pilot-, eine Haupt- und 2 Nacheinspritzungen. Zusätzlich gewährleisten sie eine besonders fein dosierte Kraftstoffversorgung der Zylinder und arbeiten weitaus schneller und präziser als die bisherigen Magnetventile. Dadurch ergeben sich eine nochmals verbesserte Laufruhe und ein Leistungs- sowie Drehmomentzuwachs bei gleichzeitiger Minderung der Schadstoffemissionen und des Kraftstoffverbrauchs.^[5]

Fünfzylinder OM 647 und Sechszylinder OM 648

Die Änderungen des OM 611 zum OM 646 wurden mit Ausnahme der Ausgleichswellen auch für die Baureihen OM 612 (5-Zylinder) und OM 613 (6-Zylinder) übernommen. So entstanden die Baureihen OM 647 und OM 648, welche sich vom OM 646 konstruktiv durch die Zylinderanzahl unterscheiden; Bohrung und Hub sind bei allen Motoren dieser Motorenfamilie gleich.^[6] Die Modifikationen des OM 646 EVO wurden den Baureihen OM 647 und OM 648 nicht zuteil, da diese durch schwächere Varianten des neuen V6-Motors OM 642 abgelöst wurden

Daten

Verkaufsbezeichnung	Motortyp	Baumuster	Leistung bei (1/min)	Drehmoment bei (1/min)	Bauzeit
4-Zylinder
Hubraum: 2,2 L 2148 cm³, Bohrung × Hub: 88 × 88,3 mm
Vito 109 CDI (W 639)	OM 646 DE 22 LA red.	646.983	65 kW (88 PS) bei 3800	240 Nm bei 1400–2500	2003–2006
			70 kW (95 PS) bei 3800	250 Nm bei 1400–2600	2006–2010[7]
Vito 111 CDI, Viano 2.0 CDI (W 639)		646.982 red.	80 kW (109 PS) bei 3800	290 Nm bei 1600–2500	2003–2006 [8]
			85 kW (116 PS) bei 3800	290 Nm bei 1600–2600	2006–2010
			80 kW (109 PS) bei 3800	290 Nm bei 1600–2400	2006–2010[9] (nur 4MATIC)
Vito 115 CDI Viano 2.2 CDI(W 639)	OM 646 DE 22 LA	646.982	110 kW (150 PS) bei 3800	330 Nm bei 1800–2400	2003–2010[10]
Sprinter 209 CDI, 309 CDI, 509 CDI (W 906)	OM 646 DE 22 LA	646.984	65 kW (88 PS) bei 3800	220 Nm bei 1600–2600	2006–2009[11]
Sprinter 211 CDI, 311 CDI, 411 CDI, 511 CDI (W 906)		646.985	80 kW (109 PS) bei 3800	280 Nm bei 1600–2400	2006–2009
Sprinter 213 CDI, 313 CDI (W 906)		646.986	95 kW (129 PS) bei 3800	305 Nm bei 1200–2400	2006–2009
Sprinter 215 CDI, 315 CDI, 415 CDI, 515 CDI (W 906)		646.989 646.990	110 kW (150 PS) bei 3800	330 Nm bei 1200–2400	2006–2009
C 200 CDI (W/S 203)	OM 646 DE 22 LA red.	646.962	75 kW (102 PS) bei 4200	235 Nm bei 1800	2003–2007 (Taxi-Variante)
			90 kW (122 PS) bei 4200	270 Nm bei 1600–2800	2003–2007[12]
C 220 CDI (W/S/CL 203)	OM 646 DE 22 LA	646.963	105 kW (143 PS) bei 4200	340 Nm bei 2000	2003–2004[13]
			110 kW (150 PS) bei 4200	340 Nm bei 2000	2004–2007[14]
C 200 CDI (W/S 204)	OM 646 DE 22 LA EVO red.	646.811 red.	100 kW (136 PS) bei 3800	270 Nm bei 1600–3000	2007–2009[15]
C 200 CDI BlueEFFICIENCY (W 204)		646.812			2008–2009[16]
C 220 CDI (W/S 204)	OM 646 DE 22 LA EVO	646.811	125 kW (170 PS) bei 3800	400 Nm bei 2000	2007–2009[17]
CLC 200 CDI (CL 203)	OM 646 DE 22 LA red.	646.962	90 kW (122 PS) bei 4200	270 Nm bei 1600–2800	2008–2010[18]
CLC 220 CDI (CL 203)	OM 646 DE 22 LA	646.963	110 kW (150 PS) bei 4200	340 Nm bei 2000	2008–2010[19]
CLK 220 CDI (C 209)	OM 646 DE 22 LA	646.966	110 kW (150 PS) bei 4200	340 Nm bei 2000	2005–2009[20]
E 200 CDI (W 211)	OM 646 DE 22 LA red.	646.951	75 kW (102 PS) bei 4200	235 Nm bei 1800	2003–2006 (Taxi-Variante)
			90 kW (122 PS) bei 4200	270 Nm bei 1400–2800	2003–2006[21]
E 200 CDI (W/S 211)	OM 646 DE 22 LA EVO red.	646.820 646.821	100 kW (136 PS) bei 3800	340 Nm bei 2000	2006–2009[22]
E 220 CDI (W/S/VF 211)	OM 646 DE 22 LA	646.961	110 kW (150 PS) bei 4200	340 Nm bei 2000	2002–2006[23]
	OM 646 DE 22 LA EVO	646.821	125 kW (170 PS) bei 3800	400 Nm bei 2000	2006–2009[24]
5-Zylinder
Hubraum: 2,7 L 2685 cm³, Bohrung × Hub: 88 × 88,3 mm
E 270 CDI (W/S/VF 211)	OM 647 DE 27 LA	647.961	130 kW (177 PS) bei 4200	400 Nm bei 1800–2600 (425 bei 2000)	2002–2005[25]
6-Zylinder
Hubraum: 3,2 L 3222 cm³, Bohrung × Hub: 88 × 88,3 mm
E 280 CDI (W/S 211)	OM 648 DE 32 LA red.	648.961 red.	130 kW (177 PS) bei 4200	425 Nm bei 1800–2600	2005[26]
E 320 CDI (W/S 211)	OM 648 DE 32 LA	648.961	150 kW (204 PS) bei 4200	500 Nm bei 1800	2003–2005[27]
S 320 CDI (W/V 220)		648.960			2002–2005[28]

Einzelnachweise

1. ↑ http://www.e211.de/Dieselmotoren/dieselmotoren.html
2. ↑ http://www.jesmb.de/news/news/w211.htm
3. ↑ http://www.autointell.de/News-deutsch-2003/Mai-2003/Mai-2003-1/Mai-02-03-p02.htm
4. ↑ http://www.jesmb.de/news/news/w203-2.htm
5. ↑ http://media.daimler.com/dcmedia/0-921-614251-49-827583-1-0-0-827599-0-1-12759-614216-0-0-0-0-0-0-0.html
6. ↑ http://mercedes-typen.de/blog/om-646.html
7. ↑ www.mercedes-benz.de/content/media_library/germany/mpc_germany/de/mercedes-benz_deutschland/transporter_ng/neue_transporter/vito/transporter_vito_preisliste.object-Single-MEDIA.download.tmp/MB_PL_VITO_2009_09_1September_0.pdf
8. ↑ http://www.auto-motor-und-sport.de/mercedes-viano-2.0-cdi-lang-17785.html
9. ↑ http://www.auto-motor-und-sport.de/mercedes-viano-2.0-cdi-4-matic-kompakt-17777.html
10. ↑ http://www.ultimatespecs.com/?option=4&brand=13&model=499&car=2823
11. ↑ http://www.mercedes-benz.bg/content/media_library/hq/hq_mpc_reference_site/van_ng/new_vans/models/sprinter_906/pickup/product_information/technical_data/engines/sprinter_pickup_engines_01_1294_de_COM_09-2008_pdf.object-Single-MEDIA.download.tmp/Sprinter_Pritschenwagen_Motorendaten_de_COM_09-2008_j.pdf
12. ↑ http://www.ultimatespecs.com/?option=4&brand=13&model=483&car=2412
13. ↑ http://www.carfolio.com/specifications/models/car/?car=113025
14. ↑ http://www.carfolio.com/specifications/models/car/?car=130350
15. ↑ http://www.carfolio.com/specifications/models/car/?car=192478
16. ↑ http://media.daimler.com/dcmedia/0-921-614307-49-1051336-1-0-0-1051815-0-1-12759-614216-0-0-0-0-0-0-0.html?TS=1283097507017
17. ↑ http://www.carfolio.com/specifications/models/car/?car=152845
18. ↑ http://www.carfolio.com/specifications/models/car/?car=169488
19. ↑ http://www.carfolio.com/specifications/models/car/?car=169477
20. ↑ http://www.ultimatespecs.com/?option=4&brand=13&model=354&car=1525
21. ↑ http://www.carfolio.com/specifications/models/car/?car=106887
22. ↑ http://www.carfolio.com/specifications/models/car/?car=142692
23. ↑ http://www.carfolio.com/specifications/models/car/?car=90904
24. ↑ http://www.carfolio.com/specifications/models/car/?car=142637
25. ↑ http://www.carfolio.com/specifications/models/car/?car=168795
26. ↑ http://www.e211.de/Technische_Daten/Limousine/limousine.html
27. ↑ http://www.ultimatespecs.com/?option=4&brand=13&model=489&car=2539
28. ↑ http://www.ultimatespecs.com/?option=4&brand=13&model=494&car=2737