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电气化的内燃机奔驰全新直6发动机的回归

作者: 来源: 时间:2021-04-13

内燃发动机的终极形态?电气化的M256

最新的M256是自1999年M104停产以来,时隔18年首次生产的奔驰直列6缸汽油发动机。(虽然奔驰99年停掉了直列6缸汽油发动机的生产,但直列6缸的柴油发动机到2005-2006年才停产)M256系列与M104除了同为直列6缸发动机外,其他相同点可能只有同为10.5:1的压缩比了,全新M256在回归直6阵营的基础上,进行了大幅的电气化改造,已经成为了一套可以称为Mild Hybrid的轻度混合动力系统。

模块设计概念已经成为众多厂商发动机的研发趋势,在奔驰的最新发动机产品线中,每缸500毫升的模块化设计衍生出了2.0L直列4缸(M264)、3.0L直列6缸(M256、OM656)、4.0L V8(M176)三种排量的多种汽、柴油发动机,来满足奔驰未来大部分车型的动力要求。

无皮带化设计是M256技术亮点之一,以往的内燃机基本都需要用一根皮带或链条将发电机、冷却水泵以及空调压缩机等辅助运转部件与发动机曲轴相连,从而在发动机运转的时候带动这些设备工作。而电子化的M256将这些辅助系统都改为电力驱动,省去了发动机前部复杂的皮带以及轴承传动系统,让直6发动机的长度得以缩短,同时降低了用户后期的使用维护成本。

    eBooster-来自博格华纳的电子涡轮

新M256虽然采用了双涡轮增压技术,但这次并非传统意义的双涡轮,而是使用了来自博格华纳的eBooster 电子涡轮增压技术。

电动增压系统采用一个装配在涡轮增压器前端或后端的电动机驱动的涡轮增压器,配合一个传统的废气涡轮增压器,来协同工作,相当于将一大一小两个涡轮增压器串联在一起,以此大幅提高工作效率。

eBooster和涡轮增压器是互相独立的部件。配合得当的情况下可发挥各自的优势。两者协同运作,承受的热效应也相对较低。

电子涡轮增压可由电控系统控制,并根据动力需求来提供增压,与涡轮增压器协同工作,可以提升发动机低转速下的增压表现,且几乎不会产生涡轮迟滞现象。在M256发动机上可使其性能等同于或者更优于与传统大型8缸发动机的性能表现,同时还缩小了发动机的尺寸,可使燃油效率提升5%到10%。

48V电气系统与ISG造就的轻混动力

M256采用的了最新的48V电力系统,所以空调压缩机及冷却水泵都是电动的,同时发电机与启动电机集成在一起,形成一个叫ISG(Integrierter Starter Generator)的集成启动器,它被安置在发动机和变速箱之间。

    脱胎换骨-首次搭载M256的小改款奔驰S500

M256的首秀起始于刚刚发布的小改款奔驰S级S500车型,从踩下油门开始,位于发动机和变速箱之间的ISG系统就可以提供20匹马力以及220Nm的扭力带动曲轴立刻运转,使S500在4.8秒内就达到百公里的时速。

车辆行驶中电子涡轮系统则与废气涡轮增压器协同工作。让S500开起来感觉就像一台配备大排量自吸发动机的车。新的M256比旧款S500上的4.7L的V8发动机减少了22%的碳排放量。当发动机关闭时,ISG系统还可以带动曲轴进行“低功率巡航”,保持速度,直到48V锂电池需要充电,ISG才会安静地启动直列6缸发动机,而在行车时,这套系统的动力切换几乎只能通过仪表盘看到,没有震动,没有声音,顺滑的让人无法察觉。

Oliver Vollrath(奔驰6、8和12缸发动机的工程师)在S500的媒体试驾活动中表示目前所有的奔驰车型都是用这个引擎进行延伸设计的,这意味着今后所有V6的车型未来都会换成新的M256发动机。

结语:48V轻混的M256只是奔驰新一代动力科技的开始,今后两年奔驰还将拿出80亿美金,投入到清洁柴油发动机、燃料电池发动机以及下一代电动车所用的动力电池技术中。在科技进步的道路上,奔驰看来已经是卯足了劲准备狂奔,让我们一起来迎接这个变革时代的到来吧。

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