解析新款Actros上的新技術

羅曉嵐 編譯

梅賽德斯-奔馳的新款Actros完全遵循著“您可以信任的卡車(Trucks you can trust)”理念進行研發，在研發過程中，進行了2600 h的風洞實驗，5000萬km的發動機臺架實驗，模擬了全生命周期情況，并且進行了2000萬km的實際道路測試。這是目前第一款也是唯一一款通過嚴格的歐Ⅵ排放標準的卡車。

發動機——更環保、更經濟

新款Actros上配備了12.8 L直列6缸OM471柴油機。這款柴油機早在2008年就在美國以DD13的型號投產使用，在2010年以6R10的型號在日本市場上使用，這款OM471發動機是戴姆勒的新一代全球發動機。這3款不同型號名稱的發動機都是基于同一個設計，曲軸箱、氣缸蓋及垂直布置的氣門以及曲軸、氣門挺桿和頂置凸輪軸的基礎結構都是相同的。燃油噴射系統也都是采用帶有壓力增強裝置的共軌噴射系統，發動機輸出端的齒輪傳動機構也大致相同。最大的區別就在于外圍設備有所不同，從而實現不同的排放水平和發動機特性曲線。通過EGR、SCR和DPF技術能夠滿足嚴苛的美國和日本最新的排放標準。這款歐Ⅵ發動機的燃油經濟性至少和現在的歐Ⅴ發動機相當，然而保養里程卻提升到15萬km，使用壽命則提高了20%。

新款Actros擁有一顆強有力的“心臟”，其動力輸出以及使用壽命都大大超出上一代產品。通過調校，新款發動機的功率轉矩曲線圖與以前有所不同，在中低轉速區域能夠有更大的輸出功率。發動機的使用壽命從100萬km提升至120萬km，相關部件的使用壽命也同樣得以提升。

OM471發動機與其前代產品OM 500發動機不同，已經不再使用普通鑄鐵缸體，而是使用了專門針對這種長沖程發動機(132mm缸徑，156mm沖程)而研發出的一種申請了專利的灰口鑄鐵材料和蠕墨灰口鑄鐵打造的一體式氣缸蓋，更加強勁和堅固。用裂解工藝制造的連桿軸承，以及鋼制活塞，高起的氣缸套和一套強勁的齒輪傳動機構驅動雙頂置凸輪軸，這些雖然并不是什么新技術，但是已經成為現如今商用車發動機制造技術中的標準應用。不過，這款發動機比較新穎的是，其凸輪軸的軸和凸輪是分別加工制造后再組裝在一起的。雖然采用了這種輕量化的方式，但實際的發動機質量還是達到了1150 kg，比以往的V6發動機還要多200kg。不過，世界上的所有品牌的13 L系列發動機都不是很輕。

這款OM471發動機的競爭力體現在3個方面：一是所謂的X-Pulse燃油噴射系統，借助于這套燃油噴射系統，發動機上的雙活塞高壓泵僅需提供90 MPa的壓力即可，通過增壓機構在燃油噴嘴那里將壓力提升至210 MPa。此外，還可以選擇不同的噴射類型：不使用增壓裝置，而是使用較早或者較晚的補充噴射，結合可變的共軌系統的主噴射就可以實現精確控制發動機每個運轉時點的燃油噴射過程。

二是這款發動機最顯著的特點就是采用了不規則的渦輪增壓器(梅賽德斯的一項專利)，利用2股不同大小的廢氣流來增壓。其中1～3氣缸的廢氣直接流到渦輪里，不通過廢氣再循環裝置，其他氣缸的廢氣則有超過1/3的量經過廢氣再循環裝置回流至渦輪中去。

三是增壓和3級減壓式發動機制動。第1級，只有3個氣缸進行降壓制動；第2級，6個氣缸全部參與制動；第3級，渦輪增壓產生的增壓開始介入，在150 ms之內可以產生最大400kW的制動功率。

液力緩速器和AMT變速器——更安全、更高效

如果這一發動機制動功率還不夠，則可以選擇使用福伊特公司新研制的水式液力緩速器SWR。在前一代Actros重卡上采用的是油式液力緩速器，該SWR液力緩速器處于變速器后方作為二級減速器來使用。它的轉速大約是萬向節軸轉速的2倍，可以達到最大600kW的制動功率或3500 Nm的制動轉矩。無須通過加油系統來吸收熱量并通過熱交換器傳遞到發動機散熱器去，SWR系統僅僅使用冷卻液，該冷卻液同時還起到了潤滑的作用。理論上該SWR系統是終身免維護的。這種水式液力緩速器比油式液力緩速器輕大約30kg。

另外，新款Actros重卡上匹配了PowerShift變速器，其速比區間進行了優化，最高擋為直接擋，傳動效率高，在長途駕駛時能夠體現出更好的經濟性。與之前變速器不同的是，這款變速器提供了大量可選擇的駕駛模塊，經濟駕駛模塊作為標配，可以提供典型的經濟駕駛程序，從而使車輛在運營過程中更加省油。

底盤——更高的精度、更好的穩定性

新款Actros的底盤也經過了重新調校，在操作時具有更好的穩定性和更高的精度，同時也可對轉向不足或轉向過度進行及時糾正。新款Actros采用了專為奔馳HL6 hypoid后橋開發的穩定系統，4氣囊懸架能夠及時吸收路面的顛簸，提高駕駛的舒適性。同時與2氣囊相比，操作更快，裝載質量更多。重新調整的轉向系統定位更精確，并能夠準確反饋路面信息，這也有助于轉向泵操作時減少能量消耗。

由于新款發動機比上一代產品動力更強勁，因此配套使用了更小的軸減速比。作為標準掛車牽引車時標配的主減速比為2.611：1(以前是2.846：1)，匹配的輪胎規格為315/70 R 22.5，車速為85km/h時的轉速從1300 r/min降至1200 r/min。根據經驗，保持勻速行駛時，這些改進可以大約節油1.0%～1.5%。另外，350kW以下的3款發動機還匹配了名為Top-Torque的電控裝置，可在最高擋位時額外再增加最多200 Nm的輸出轉矩，在轉速處于800～1400 r/min的范圍內提供額外的功率，確保車輛較長時間處于最高擋位運行。

Top-Torque電控裝置以及反應迅捷得超乎想象的Powershift變速器都是奔馳給用戶帶來的新的駕駛感受，新增加的爬行擋，模擬了轎車自動變速器的功能，方便了駕駛員在停車場的騰挪移位以及在擁堵的交通環境中的操控，大大提升了舒適性。

表1 OM 471功率級別

閱讀延伸

OM471發動機技術性能及功率級別分類

作為滿足歐Ⅵ排放法規的一款發動機，OM471具有4個功率級別可供選擇。灰口鑄鐵曲軸箱，采用蠕墨灰口鑄鐵的一體式氣缸蓋，雙頂置凸輪軸，每氣缸4個垂直布置的氣門，后側安置的齒輪傳動機構，非對稱式廢氣渦輪增壓裝置采取雙廢氣流控制方式，共軌式燃油噴射系統，最大噴油壓力達210 MPa。后處理方面使用了SCR技術、AGR冷卻式廢氣再循環裝置和顆粒過濾器。這些先進的技術確保了OM471的優異性能。