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傳統動力新亮點3.0上

2019-06-11 05:51:39
車迷 2019年1期
關鍵詞:模塊化發動機設計

無論科學還是現實都證明了純電動車沒有多大的發展前途,所以大家還是繼續把目光投放到這幾年新推出的汽柴油友動機上吧,它們真的又高效又強勁!

Mercedes-Benz奔馳M264發動機

新款奔馳S320L之所以引人關注,不僅是因為它的定價比現款S320L要便宜一些,更主要的因素是奔馳用一套由2.0升渦輪增壓直列4缸發動機、ISG啟動發電一體機及電池組構成的48V微混系統替換了原來的3.0升渦輪增壓V6發動機!現款S320L搭載的發動機是原廠代號為M276機型的低功率版,在50000轉/分鐘時能輸出272馬力的最大功率,400牛.米的峰值扭矩可以從1300轉/分鐘維持到4500轉/分鐘。新動力系統中的2.OT汽油機最大功率在5800轉/分鐘時達到了300馬力,ISG電動機能提供14馬力的助攻,而電池組的容電量為0.88千瓦時。

我們這次要介紹的就是新款S320L所搭載的動力系統中的那款4缸汽油機,它的車廠代號為M264,奔馳研發它的目的就是用來取代2014年開始廣泛使用的2.0升排量的M274發動機和部分3.0升排量的M276發動機。其實,奔馳的發動機尤其是汽油機的更新換代在最近十年里極為頻繁,這在奔馳的歷史中并不常見。很顯然,越來越嚴苛的尾氣排放標準要求廠商不得不在降低發動機排量的同時提升發動機的功率,越來越嚴酷的成本控制也使得發動機模塊化設計成為大趨勢。奔馳頻繁地更新發動機,就是在不斷探索、不斷嘗試,M264問世的原因應該就是這個。

M264這款2.0升排量的發動機采用模塊化設計,每個汽缸排理為0.5升,所以再給M264多加兩個缸就是代號為M256的3.0升直列6缸發動機,減去一個缸就是代號為M176的1.5升直列3缸發動機。M264依舊采用高頻高壓點火,即一毫秒內實現多次點火并且在一個活塞行程里向缸內噴射多次燃油,成本非常高但是可靠性怎么樣還有待檢驗。此外,該發動機還采用了CAMTRONIC氣門正時以及降低摩擦損耗的技術,并且配備雙渦管渦輪增壓器、48V皮帶驅動啟動發電一體機(BSA)和48V電子水泵,以最大限度降低發動機的能量損耗。結果就是新一代M264擁有非常高的熱效率,并且最大功率達到約300馬力。至于歐盟最新的排放標準,該發動機也能輕松通過,因為奔馳為它配備了以往只有柴油機上才裝備的顆粒物過濾器。順便再提一句,M264所加持的48V輕混系統雖然成本不算太高,但是功效棒棒的,它使得發動機的啟動和加速變得極為安靜,電動機在發動機2500轉/分鐘以下時能幫助車輛提速,在車輛低速前進時甚至可以完全由電動機提供動力,而在車輛滑行以及制動時還能充當一個功率為12.5千瓦的發電機,是不是很實用?

Mercedes-Benz New Traditional Power

奔馳M260發動機

奔馳新一代A級轎車已經在海外開賣了,該車一起發布的還有兩款全新的汽油發動機,它們就是2.0升排量的M260和1.4升排量的M282,前者的任務是替代2.0升排理、量的M1270發動機,后者則用來替代1.6升排量的M270發動機。現款2.0升排量發動機,最大功率為211馬力,最高扭矩為350牛.米,而接下來要介紹的2.0升排量的M260發動機最大功率為224馬力,最大扭矩為350牛.米。從數值上看似乎進步不多,但是新發動機可是有大乾坤的。

該怎么理解M260發動機和前面介紹的M264發動機之間的關系呢?它們關系有點像M270和M274,都是在模塊化發動機架構下搭建出來的2.0升直列4缸渦輪增壓直噴汽油機。不過,M264適用于發動機縱置車型,比如C級、E級、S級和GLC等。而M260則適用于發動機橫置車型lA級、B級、GLA等。

除了模塊化設計,M260還有什么亮點呢?在我們看來,肯定是電控泄壓閥和奔馳首次用于量產發動機的CONICSHAPE技術。相比傳統機械結構的泄壓閥,電子化控制能讓它更精確、快速地調節壓力。此外,冷卻系統的節溫閥也改為電控,使得調節流經氣缸套的冷卻液更為精準高效,保證發動機一直處于最合適的溫度工作。

我們在前面介紹M264耐提到過CONICSHAPE,它的核心理念就是稍稍擴大在氣缸內活塞的下止點附近的氣缸內徑,使氣缸內壁形成肉眼看不見但實際上存在的類似于錐形的結構,以降低活塞與氣缸壁之間的摩擦,并減少油耗。M260的缸體為鑄鋁合金,氣缸蓋則采用了硅鋁合金,缸套為鑄鐵材質并采用NANOSLIDE工藝涂層,減小了活塞與氣缸壁之間的摩擦。說句題外話,日本車廠比如日產和豐田最近幾年也在想辦法降低活塞與氣缸壁之間的摩擦,不過他們的做法只是在缸壁上使用特殊涂層,不知道長時間使用后涂層是否會有損耗,而奔馳的這種做法似乎更一勞永逸。

但是CAMTRONIC技術也是一柄雙刃劍,它能降低缸內摩擦,同時也使得低負載工況下進行紊流減小,導致燃燒不夠發。奔馳工程師的解決方案是采用高壓多次燃油噴射技術,在一個沖程內燃油最多分為五次噴射,使得汽油和空缸內的混合更為均勻,以提升燃燒效率。此外,奔馳的工程師還用上了低摩擦系數機油和在活塞上集成冷卻管道等方法來為CONICSHAPE助攻。CAMTRONIC還能夠通過調節進氣門升程來改變缸內的進氣量,例如在低負載進降低進氣升程,減小進氣量來降低進氣損耗。

Mercedes-Benz New Titional Power

奔馳M282發動機

新一代奔馳A級車雖然搭載了2.0升排量的M260發動機,但是銷售主力還應該是搭載1.4升發動機的A200。對于這個級別的車型來說,1 4升至1.6升排量的渦輪增壓發動機其實是最恰當的選擇,奔馳的新款1.4T發動機代號為M282,它的使命就是替代現有1.6T發動機。不過,我們覺得這臺新發動機應該還是奔馳的試水之作,因為它的成本并不低。

M282并不是奔馳自個兒搗鼓出來的,而是聯合雷諾一起開發的。所以,除了會裝備奔馳A級、B級等車型外,以后還會出現在雷諾、英菲尼迪的車型上。既然是要替代M270系的1.6T機型,那么新的1.4T發動機的參數又是多少呢?老機型壓縮比為9.8:1,而新機型壓縮比提升到了10.6:1,1.4T發動機最大功率達到了163馬力,較M270系1.6T大了7馬力,峰值扭矩同為250牛.米。

功率好像沒提升多少,那么新機型的亮點是什么呢?答案就是體積更緊湊,還使用了閉缸技術。所謂閉缸就是指車輛在怠速、低速以及勻速等對動力需求并不高的情況下,發動機自行停止數個氣缸的工作以達到節油的目的,而在加速時,停止工作的氣缸會重新開始運轉以提供足夠的動力。聽上去蠻高大上的,可早在十多年前國產別克陸尊搭載的3.0升發動機就采用了閉缸技術,現在有不少大排量發動機也在采用該技術,所以閉缸這門“手藝”現在看并不怎么稀奇。但是大家要知道,那些都是至少六個氣缸的大排量發動機,4缸機采用的閉缸的還是鳳毛鱗角。要知道,1.4升排量已經很小很省油了,4缸機停止了一個氣缸后會產生一系列共振問題,而為了解決共振又要搞平衡軸之類的東西,把簡單的事情搞復雜不說還增加成本,而奔馳還是堅持要這么做,只能說明能耗和排放標準會變得極為嚴酷。

新發動機重心較高,但是橫截面和底面積很小,不知道這是否是為以后在發動機艙里加入48V系統預留空間。不過那么小的發動機再要繼續搞缸蓋集成排氣設計就顯得有些困難了,所以只有一部分排氣歧管集成在缸蓋內部,同時渦輪渦管設計也是全新的,要知道,奔馳現在鐵了心要壓縮成本搞模塊化設計和集成設計,3缸的1.5T和4缸的2.0T才是正式大規模的1.4T機型,只能讓我們懷疑奔馳城要靠該發動機檢驗某些設計。不管怎么樣,這臺發動機的油耗必然會非常低,但是后期費用可能會非常高,這對消費都來說也是一種兩難的選擇。

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