奔驰A45 AMG为什么可以把2.0T的发动机调校的那么强劲?首先说明对于涡轮增压发动机来说,马力只不过是数据,这就是增压的好处;严谨的说理论上只要缸体能承受住无限大的压力,就可以爆发无限大的马力(功率),当然世间上不存在这样无限抗压的材质,但在有限的抗压水平之下,涡轮增压也把功率提升到了一个崭新的高度!简单点说涡轮增压技术其实就是个人有多大胆、地有多大产的逻辑;如果拿2.0L的机器来说事,就是打1.0Bar的压力是一种情况,打2.0Bar又是另外一番景象,打上1千Bar可能变火箭了(玩笑),所以同一个排量下的自然吸气发动机之间的动力水平一般相差不大,但对于增压技术来说相差就很巨大了!
M133的动力表现到底算不算强?算强,但从技术角度来看,2.0T的发动机实现4、5百匹的马力并不是什么稀奇的事情;早在上世纪90年代的很多日系性能车仅仅通过民间改装即可实现400匹+的动力水平(这段知识不用太过于较真,有兴趣的朋友抽空看看头文字D就都清楚了,只不过那个时候采用的突贯式涡轮存在介入转速,所以迟滞异常明显,但考虑到赛用的关系,只需全程保持高转、别丢转速,迟滞也仅仅是起步时会遇到一次而已),举几个例子如2.0T的EVO、硬皮鲨由于当时君子协议的存在,原厂都将动力封印在280匹左右(包括当年的R32 GTR),而预留的潜力十分巨大,车主很容易将动力突破500匹,反正那个时候都是铸铁机头,抗压效果好、怎么加压都不会爆缸(即便压过千匹)!现实中的例子就是当年之家三菱Lancer论坛坛主的E10,马力最后破千匹(扩缸),所以空谈涡轮增压发动机的马力是没意义的,升功率参数对于自然吸气发动机的含金量更大,至于涡轮就差了点!
有得必有失,强悍的M133并没有各位想象的那般美丽!从参数上来看,奔驰AMG A45的M133涡轮增压发动机的马力达到了381匹、而扭矩则达到了475N·M,实际上这个高扭矩并不是在技术上有什么过人之处,实际上只是一个人为选择的结果!因为这台M133涡轮增压发动机没有办法在与别的型号2T在相同的加工成本、油耗状况、迟滞程度的状态下去爆发这381匹的马力,换句话说这是通过牺牲金钱、油耗换回的高规格参数,别的车企也可以做到,也可以说随便的一款2T经过强化都能做到,但这样的机器还适合家用么?换句话说都把2T做成M133的性能,有几个朋友能买起、又有几个朋友能养得起?M133牺牲了一切,而换取了高功率及高扭矩,牺牲的是油耗,要知道这台M133的压缩比只有8.8,这个压缩比够惊人吧?道上随便一辆车的压缩比都比这个高!所以这台发动机的高参数并非什么高端技术,只是人为的选择!
M133与常见的2.0T发动机差别在哪?市场上绝大多数民用车的2T发动机的增压值一般在0.8-1.0Bar左右,而这台M133的增压值已经达到了1.8Bar,所以这就是它比咱们常见的2T动力更大的原因,当然它的迟滞现象也远比普通的2T要严重的多,因为它的涡轮增压器的个头更大,没有这般大的个头也很难提供出这么大的增压值,因为涡轮更大所以要让它的叶片正常运行就必须要有更多的废气,只有转速高一些才能提供足够的废气,所以它的迟滞要更高一些;而为了应对它那高达1.8Bar的增压值,奔驰不得不降低压缩比(防止点火前的缸压、温度太高产生爆震),同时还采取了推迟点火的方式来降低爆震(原理就是推迟点火的时间,当活塞逐渐下行时再进行点火,活塞下行时燃烧室空间变大、缸压降低,可以有效的抑制爆震,但会产生更高的油耗)!
上述这部分就是M133能达到那么高数据的原因,简化点说就是涡轮够大、导致增压值也够大;咱们常见的2T也可以通过更换大号涡轮来实现M133的数据,但需要做的是一系列的强化,但也可以做到,但会大幅度缩减发动机的寿命;M133的参数没什么可夸耀的,这个价位上的那台发动机参数都不差,值得称赞的只是M133的缸体强度,它的强度真心高!涡轮增压就是那么回事,小排量实现超级大的马力是存在可能性的,但这些可能性终究需要高强度的缸体莱承载,够强悍的缸体就是打造大马力涡轮机头的核心因素!
我来分享一下,奔驰的M133是目前上市的功率最大的2.0T四缸发动机(图1),也是AMG第一次开发的四缸机版本,之前他们都是在6缸8缸甚至12缸上做性能提升。
另外一个显著的不同点是M133是和其他奔驰正常的2.0T共线生产的(在奔驰位于Kölleda,的工厂),但是还是有一人一机的手工铭牌,算是一种身份象征吧。
这么做有两个很大的好处:
1.可以极大的降低成本,所以可以相对比较低的价格买到GLA 45 AMG和A45 AMG。(图2)
2.和其他正常的2.0T发动机共用基本的燃烧系统和发动机整体设计可以让M133很容易通过油耗和排放法规。
下面说说为啥M133能够达到如此表态的280KW,475Nm的性能,主要有以下几个方面的技术措施:
1.低压缩比设计(压缩比8.6)
对,你没看错,就是低压缩比。一般目前主流的发动机都设法增加压缩比以提高部分负荷的热效率,但是高压缩比会导致大负荷情况的爆震,爆震会严重的限制发动机的最大功率和扭矩。对于一般的发动机,最大功率和扭矩的需求并不高,关注点主要在提高平时日常使用的中低转速和负荷下的热效率,因此,都是想办法增加压缩比。目前主流2.0T发动机的压缩比一般在10左右。
而M133作为AMG发动机,油耗不是主要的关注点,工程师主要关注极限性能,因此,低压缩比成为更好的选择。M133的压缩比只有8.6,这保证了在全负荷极其高的爆震边界,可以达到非常高的功率。
2.双流道增压器+高增压压力(图3)
也有人叫双涡管twin-scroll增压器,实际是一样的技术。双流道是指增压器涡轮机的进口采用了双流道。简单解释一下就是4缸发动机的点火顺序一般是1-3-4-2,这样的话不同气缸排气的时候排气的能量会在排气管中互相干涉,从而降低涡轮机的效率,带来涡轮迟滞,同时会引起涡前背压阻力的上升。双流道就是把发动机的1-4和2-3排气管分成两组,分别的引入增压器,增压器的涡轮机也设计了两个流道,这样可以加快增压器相应速度,同时降低涡前背压。
这些双流道的特性使M133可以使用非常高的增压压力,M133的最大增压压力达到1.8bar,比正常2.0T的1.2-1.4bar的水平要提高不少。大的增压压力可以带来足够的空气进入汽缸参与燃烧,才可以达到极高的性能。
3.压电晶体喷油器(图4)
相比普通的电磁阀式喷油器,压电晶体喷油器可以更加精确的控制喷射。保证在极高功率下足够的喷油量和精确控制的同时,还可以保证怠速小流量下的控制精度。
同时,压电晶体喷油器允许采用更灵敏的多次喷射策略,这样可以在提升性能的时候优化油耗。
4.结构强化
为了承受如此变态的性能,M133采用了重力砂型铸造的铝缸体,相对于压铸铝缸体结构强度更大。同时缸孔还采用了奔驰称为NANOSLIDE的电弧丝喷涂缸壁镀膜技术,保证了低的摩擦和更好的散热。这也为超高性能创造了条件。
活塞也采用了特殊的锻造活塞,以承受极大的汽缸爆发压力。(图7)
其他曲轴,连杆等结构也做了优化。
5.加强冷却
如此大的功率必须有足够的冷却来保证。M133增加了整理在车上的冷却能力,同时采用了水冷中冷器来加强压气机后进气温度的降低,保证高性能的实现。(图5在发动机后端硕大的水冷中冷器)
机油冷却器也是特殊设计的,集成在了机油滤清器的侧面以实现更好的冷却能力,从而加强了机油的冷却能力。(图6可以看到左侧和机油滤清器壳体集成的机油冷却器)
M133虽然额定功率非常高,但是仅仅在6000转就可以实现,并非完全靠拉高转速来实现,这是因为M133具有非常大的扭矩。因此,在日常使用的工况更能发挥它的变态性能,这也是AMG认为M133非常大的一个优势。图8
以上信息供大家参考,欢迎讨论。对发动机感兴趣的朋友可以关注我,每周会发布发动机技术的专业解读,谢谢支持!

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