電氣化的內(nèi)燃機(jī) 奔馳全新直6發(fā)動(dòng)機(jī)的回歸
內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的終極形態(tài)?電氣化的M256
最新的M256是自1999年M104停產(chǎn)以來(lái),時(shí)隔18年首次生產(chǎn)的奔馳直列6缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。(雖然奔馳99年停掉了直列6缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的生產(chǎn),但直列6缸的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)到2005-2006年才停產(chǎn))M256系列與M104除了同為直列6缸發(fā)動(dòng)機(jī)外,其他相同點(diǎn)可能只有同為10.5:1的壓縮比了,全新M256在回歸直6陣營(yíng)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了大幅的電氣化改造,已經(jīng)成為了一套可以稱為Mild Hybrid的輕度混合動(dòng)力系統(tǒng)。
模塊設(shè)計(jì)概念已經(jīng)成為眾多廠商發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)趨勢(shì),在奔馳的最新發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品線中,每缸500毫升的模塊化設(shè)計(jì)衍生出了2.0L直列4缸(M264)、3.0L直列6缸(M256、OM656)、4.0L V8(M176)三種排量的多種汽、柴油發(fā)動(dòng)機(jī),來(lái)滿足奔馳未來(lái)大部分車(chē)型的動(dòng)力要求。
無(wú)皮帶化設(shè)計(jì)是M256技術(shù)亮點(diǎn)之一,以往的內(nèi)燃機(jī)基本都需要用一根皮帶或鏈條將發(fā)電機(jī)、冷卻水泵以及空調(diào)壓縮機(jī)等輔助運(yùn)轉(zhuǎn)部件與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸相連,從而在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候帶動(dòng)這些設(shè)備工作。而電子化的M256將這些輔助系統(tǒng)都改為電力驅(qū)動(dòng),省去了發(fā)動(dòng)機(jī)前部復(fù)雜的皮帶以及軸承傳動(dòng)系統(tǒng),讓直6發(fā)動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)度得以縮短,同時(shí)降低了用戶后期的使用維護(hù)成本。
eBooster-來(lái)自博格華納的電子渦輪
新M256雖然采用了雙渦輪增壓技術(shù),但這次并非傳統(tǒng)意義的雙渦輪,而是使用了來(lái)自博格華納的eBooster 電子渦輪增壓技術(shù)。
電動(dòng)增壓系統(tǒng)采用一個(gè)裝配在渦輪增壓器前端或后端的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的渦輪增壓器,配合一個(gè)傳統(tǒng)的廢氣渦輪增壓器,來(lái)協(xié)同工作,相當(dāng)于將一大一小兩個(gè)渦輪增壓器串聯(lián)在一起,以此大幅提高工作效率。
eBooster和渦輪增壓器是互相獨(dú)立的部件。配合得當(dāng)?shù)那闆r下可發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)。兩者協(xié)同運(yùn)作,承受的熱效應(yīng)也相對(duì)較低。
電子渦輪增壓可由電控系統(tǒng)控制,并根據(jù)動(dòng)力需求來(lái)提供增壓,與渦輪增壓器協(xié)同工作,可以提升發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速下的增壓表現(xiàn),且?guī)缀醪粫?huì)產(chǎn)生渦輪遲滯現(xiàn)象。在M256發(fā)動(dòng)機(jī)上可使其性能等同于或者更優(yōu)于與傳統(tǒng)大型8缸發(fā)動(dòng)機(jī)的性能表現(xiàn),同時(shí)還縮小了發(fā)動(dòng)機(jī)的尺寸,可使燃油效率提升5%到10%。
48V電氣系統(tǒng)與ISG造就的輕混動(dòng)力
M256采用的了最新的48V電力系統(tǒng),所以空調(diào)壓縮機(jī)及冷卻水泵都是電動(dòng)的,同時(shí)發(fā)電機(jī)與啟動(dòng)電機(jī)集成在一起,形成一個(gè)叫ISG(Integrierter Starter Generator)的集成啟動(dòng)器,它被安置在發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱之間。
脫胎換骨-首次搭載M256的小改款奔馳S500
M256的首秀起始于剛剛發(fā)布的小改款奔馳S級(jí)S500車(chē)型,從踩下油門(mén)開(kāi)始,位于發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱之間的ISG系統(tǒng)就可以提供20匹馬力以及220Nm的扭力帶動(dòng)曲軸立刻運(yùn)轉(zhuǎn),使S500在4.8秒內(nèi)就達(dá)到百公里的時(shí)速。
車(chē)輛行駛中電子渦輪系統(tǒng)則與廢氣渦輪增壓器協(xié)同工作。讓S500開(kāi)起來(lái)感覺(jué)就像一臺(tái)配備大排量自吸發(fā)動(dòng)機(jī)的車(chē)。新的M256比舊款S500上的4.7L的V8發(fā)動(dòng)機(jī)減少了22%的碳排放量。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉時(shí),ISG系統(tǒng)還可以帶動(dòng)曲軸進(jìn)行“低功率巡航”,保持速度,直到48V鋰電池需要充電,ISG才會(huì)安靜地啟動(dòng)直列6缸發(fā)動(dòng)機(jī),而在行車(chē)時(shí),這套系統(tǒng)的動(dòng)力切換幾乎只能通過(guò)儀表盤(pán)看到,沒(méi)有震動(dòng),沒(méi)有聲音,順滑的讓人無(wú)法察覺(jué)。
Oliver Vollrath(奔馳6、8和12缸發(fā)動(dòng)機(jī)的工程師)在S500的媒體試駕活動(dòng)中表示目前所有的奔馳車(chē)型都是用這個(gè)引擎進(jìn)行延伸設(shè)計(jì)的,這意味著今后所有V6的車(chē)型未來(lái)都會(huì)換成新的M256發(fā)動(dòng)機(jī)。
結(jié)語(yǔ):48V輕混的M256只是奔馳新一代動(dòng)力科技的開(kāi)始,今后兩年奔馳還將拿出80億美金,投入到清潔柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)以及下一代電動(dòng)車(chē)所用的動(dòng)力電池技術(shù)中。在科技進(jìn)步的道路上,奔馳看來(lái)已經(jīng)是卯足了勁準(zhǔn)備狂奔,讓我們一起來(lái)迎接這個(gè)變革時(shí)代的到來(lái)吧。

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