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M139:如何让2.0T四缸发动机迸发出3.0T六缸的动力

M139:如何让2.0T四缸发动机迸发出3.0T六缸的动力

真是难为这台四缸发动机了。

  

M139:如何让2.0T四缸发动机迸发出3.0T六缸的动力
让一台2.0T的四缸发动机迸发422Ps和500N·m的动力数据,总共需要几步?
AMG告诉你,只要三步!
「第一步:让发动机“向后转”」
奔驰全新M139发动机的第一个特点就是采用了反置布局。
有反置自然就有正置,这就需要先了解发动机布局的特点。所谓的正置和反置两种布局形式,均只会出现在前横置发动机的车型中。所谓的发动机正置布局,也就是排气歧管在前,进气歧管在后的结构。由此可知,反置发动机布局便是进气歧管在前,排气歧管在后。
M139:如何让2.0T四缸发动机迸发出3.0T六缸的动力
奔驰M139发动机采用的便是反置布局,排气歧管位于发动机和防火墙之间。这种布局的优势在于排气管路不需要从发动机底部“绕行”,而是可以从防火墙下方直接连接到车尾,整个排气过程更加顺畅,也有助于优化发动机中后段(中高速)动力表现。此外,排气管不经过发动机底部,也减轻了发动机的散热压力。同时还可以降低发动机的安装位置,降低整车重心。但反置的发动机布局因为排气管道更加顺畅,在低速时排气管回压较小,所以低扭表现相对于正置发动机布局来说,也会受到一定影响。
其实从搭载M139的奔驰A45的动力数据上也能明显看出,发动机在6500rpm时输出峰值功率,而峰值扭矩的输出则在4750rpm-5000rpm之间。而性能更强的A45s则更靠后,6750rpm时输出峰值功率,5000-5250rpm为峰值扭矩输出区间。加之,这台发动机的极限转速可以达到7200rpm,这些均表明了这台发动机更偏向于中后段、高转速的动力输出。
此外,发动机反置布局对于进气效率也有优化。反置发动机的进气端在前面直接“撞风”,可以实现最顺畅的空气动力学,同时因为热胀冷缩的原理,“撞进的冷风”空气密度更大,也可令发动机内部燃油的更充分。加之对风道的重新设计,缩短了管道的距离并减少了转向。以上种种均明显提升了发动机的进气效率。
M139:如何让2.0T四缸发动机迸发出3.0T六缸的动力
前面说到过,反置布局的发动机由于排气管回压较小,加之直喷发动机缺乏清洁进气歧管的能力,所以反置发动机相对来说会更容易形成积碳。而为了应对,M139发动机上采用了两套喷油嘴,一套为缸内直喷,其压力为200bar;另一套为歧管喷油嘴,其喷油压力则为6.7bar。歧管喷油嘴可以起到两个作用:一个是通过汽油雾化,降低进气歧管空气的温度。另一个就是实现清洁进气气门,抑制积碳形成的作用。
「第二步:给这台发动机足够的压力」
想要让一台发动机释放出更多动力,涡轮自然是必不可少的。而像M139发动机这般堪称“恐怖”的动力表现其实也没多“困难”,换一个大涡轮就好了。所以,我们就从M139发动机上看到了这颗2.0T发动机中尺寸最大的涡轮,同时还采用了全新的双涡流增压系统。 
据奔驰官方的介绍来看,奔驰M139系列发动机采用的全新双涡轮增压系统在结构上就是涡轮机壳体分成两个平行的流动通道的设计方案,这种设计可以防止各个气缸在负载循环期间产生负面影响并改善气体循环。简单来说,就是避免了这种大尺寸涡轮在低速时容易产生的涡轮迟滞。同时在高速运转时,能始终保持涡轮压力,不至于过早泄压,保证尾段动力的持续输出。
M139:如何让2.0T四缸发动机迸发出3.0T六缸的动力
同样为了避免涡轮迟滞现象, M139的涡轮以及压气机首次使用滚珠轴承,以减少摩擦,并确保涡轮的动能损失降至最低,涡轮的最高转速可达169,000转。此外,M139上这颗涡的最大增压值达到了2.1Bar。作为对比,去年曾在纽北打破量产车圈速纪录的 GT2 RS,其涡轮增压值也“仅为” 1.55bar。
M139:如何让2.0T四缸发动机迸发出3.0T六缸的动力
更高的增压值意味着对发动机缸体强度有了更严苛的要求。M139为了实现更高的缸体强度,采用封闭式水道设计,M139的缸体可承受160bar的燃烧压力,为当今AMG所打造的最强缸体。
M139:如何让2.0T四缸发动机迸发出3.0T六缸的动力
作为一台“被极限压榨”的高性能发动机,M139缸套采用了奔驰与德国CNC制造商Heller联合研发的双丝电弧喷涂涂层(TWAS),使缸套厚度为原来的十分之一(0.4mm),其摩擦还减少了50%。此外,锻造的钢曲轴以及铝制活塞在确保足够轻量化的同时,也能提供足够的强度。
「第三步:控制体温」
发动机最怕的是什么?发动机怕的就是高温。尤其对与M139这样的高性能发动机来说,高温就相当于毒药,如何避免高温呢?
M139:如何让2.0T四缸发动机迸发出3.0T六缸的动力
首先,M139在进气格栅后有一个主水箱,而在前保险杠右侧后还隐藏着一个副水箱。两个水箱共同为发动机散热。更重要是的,M139采用采用了电动水泵,可以独立于发动机转速运行。它可以根据发动机实时温度主动调整到最佳的散热状态,而并不会受到发动机转速的影响。
M139:如何让2.0T四缸发动机迸发出3.0T六缸的动力
其次,因为发动机采用了反置布局,涡轮位置更靠近发动机的“里面”。所以,为了解决涡轮的散热问题,在缸盖与发动机饰板之间,M139有一专门的风道直接对着涡轮,可利用高速行驶时的冷风对涡轮壳体进行冷却。 
「最后」
“机不惊人誓不休”,就借用AMG的这句信条作为结尾吧。
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