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梅赛德斯-奔驰新的直列六缸发动机为何重要

2020-07-24 17:41:35来源:[db:来源]

当梅赛德斯-奔驰在今年的上海车展上展示其新型直列六缸发动机时,人们认为该发动机将在全新的2018年S级轿车中运抵美国。它不会。

三个月后,我们详细了解了梅赛德斯直列六缸赛车的重生。我们可以告诉您它配备了新技术,其中包括汽车行业最早的48伏电气系统之一,其功率甚至比最初报告的还要多。我们无法告诉您的是什么时候到北美,或者什么时候。

几十年来,直列六缸发动机一直是梅赛德斯的中流,柱,从E级到SL到G-Wagen,到后来的旧时梅赛德斯狂热者都尊崇直六缸,而保时捷极客们则热衷于空气冷却。梅赛德斯向V-6的转向始于1997年美国制造的M级轿车的推出,而当W210 E级轿车于2002年停产时,直列六缸轿车已经消失了。过去的狂热者对它的灭亡感到遗憾。

直列六缸-在斯图加特圣殿中被指定为M256-在上海的S级开始向另一个方向过渡。老式的发烧友可能会垂涎三尺,但要知道,转弯与六缸直排发动机的固有平滑度,扭矩特性或听觉上的魅力无关。它与管理成本和提高生产效率有关。

在1990年代中期,随着梅赛德斯(Mercedes)开始向V-6过渡,市场正朝着更大排量和更多V-8的方向发展。V-6允许在同一条生产线上装配模块化样式的V-8。如今,随着市场和法规环境将排气量推回到较小的范围,直列六缸发动机使模块化概念可以与四缸发动机联系在一起。

“我们需要在同一条生产线上建造两种配置的效率和灵活性,” S级动力总成开发总监Oliver Vollrath说。“我们选择了内联架构,并且在某些方面,我们烧掉了一些桥梁(如果我们错了)。”现在,我们赞成直列六缸发动机的工程师中有50%再次感到高兴,而更喜欢V-6的工程师却不那么高兴。

M256具有两个凸轮轴,24个气门和直接喷射。它完全由铝铸造而成,排量为2,999 cc,或每缸约0.5升;减去两个锅,您将得到2.0升的四个。孔径为83毫米,行程为93毫米,通常是直六边形,其底边为方形(或长行程)。

还有什么?从哪儿开始?安装在M256进气侧的电动压缩机怎么样。从概念上讲,它类似于沃尔沃最强劲的涡轮增压器上的皮带驱动式增压器,在增压时增强了涡轮增压器。但据Vollrath称,由于M256的电动操作是电动的,因此它在0.3秒内便从关闭状态转变为完全增压状态。

M256的另一侧有一个更传统的双涡管涡轮增压器,可完成大部分繁重的工作,峰值提升为29 psi。当传统的涡轮机产生蒸汽时,电动压缩机以约7磅的增压力填充间隙。诀窍在于何时使用一个或两个压缩机,这取决于由10名内部工程师组成的团队开发的一些复杂软件。结果是稳定的强制空气供应,几乎没有闲置到红线之间的间隙,从而以更高的效率和滞后产生了强制空气动力和扭矩。

新的48伏电气系统有助于启用该电动压缩机。M256是我们见过的第一个汽车动力总成,可在48伏直流电下发电。现有燃烧汽车中很少有的48伏电器,包括Bentley的电动机驱动的侧倾控制系统,都依赖于从常规12伏DC上转换后的电流,并足量存储在超级电容器中。M256产生48伏特电压,然后通过功率电子组件向下转换至12伏特,用于传统系统,例如立体声或引擎点火。它既有传统的12伏电池,也有48伏锂离子电池,容量为1千瓦时。

电流来自电动机/发电机-梅赛德斯称其为集成式起动发电机-装在发动机和变速箱之间的钟罩中。它在动力传动系统中部的位置痕迹本身具有价值。

ISG以超过500 rpm的毛发来管理发动机的怠速,并且衰减了人们可能希望的那种转速的低频斜率。它以毫秒为单位,无意识地具有停止启动功能,并且在汽车滑行时允许发动机停止。以类似的方式,ISG允许梅赛德斯称为GlideSlope -能够在高速行驶时关闭发动机,例如当汽车长时间下降时,就好像驾驶员将其置于空档并关闭了发动机一样。那是因为ISG具有足够的扭矩来重新启动引擎,并立即将其调至适当的转速,以在高速行驶时安全地重新接合。同时,ISG正在从滑行中捕获动能,并将其作为电能倾倒入电池中。最后,ISG可以通过短时爆发(基于锂电池的1 kWh容量)额外的22 hp和180磅-英尺的扭矩来增强混合动力发动机的动力。

但是,这些功能均不是48伏ISG背后的关键驱动器。关键驱动器是48伏特,这是传统12伏特系统的电动势的四倍。只有更多的汁可以用电为更多的东西供电。例如,电动增压器消耗5千瓦或近7马力。Vollrath说,如果以12伏电压运行,则必须小得多,升压要少,响应时间也要慢。

这同样适用于M256的交流电动压缩机,当发动机关闭或怠速运转时,它可以全孔运行。然后是电动水泵,其产生的功率和流量是传统的皮带或齿轮驱动水泵的两倍。这样可以提高冷却能力,安全地允许发动机具有更大的功率密度,并且无论发动机转速如何,泵都可以运行(更快,更慢)。M256上的任何地方都没有皮带,这意味着可以减少噪音和振动。

然后就是配备M256的车辆的48伏电动除霜器,它可以在几秒钟内清除冻结的挡风玻璃,而传统的强制空气除霜器只需几分钟。最后,有机会为配备M256的车辆配备48伏底盘系统,例如Bentley的侧倾控制或真正的线控电制动。

可以肯定的是,48伏特的优势与M256的串联配置无关。可以很容易地在V型发动机上开发48伏充电系统。然而,直列六缸发动机还有另一个优势,可以帮助降低开发和组装成本。Vollrath称其为“热”和“冷”方面。

在热或排气方面,梅赛德斯已经包装了M256的涡轮增压器和紧密耦合的催化剂,该催化剂能够像生产中的任何一种一样迅速达到起燃温度。电动压缩机,增压器和大多数附件都放在较冷的一侧。Vollrath说,如果没有水冷却或其他严重的热缓解措施,电动压缩机就不可能在热方面发挥作用,因为它不够坚固。其他一些组件和传感器也是如此。

现在最重要的是:M256在S级中有两种变体首次亮相-一种产生367马力的峰值功率和369磅-英尺的扭矩,另一种产生435马力的384磅-英尺的扭矩。后者可提供145 hp的强壮粗壮汽油和每升128磅-英尺。它的峰值功率仅比最新的S560搭载的4.0升双涡轮V-8发动机降低了6%。添加来自ISG的快速脉冲串,M256的峰值超过V-8的峰值。然而,“六缸直列”发动机的单位油耗至少提高了20%,二氧化碳排放量降低了20%。

目前,北美还没有M256。我们正在为3.0升涡轮增压V-6发动机提供最低排量的2018 S级发动机,其功率和扭矩均低于M256,并且我们无法解释其原因,只能说这似乎纯粹是市场决定。Vollrath说,M256没有联邦或加利福尼亚的认证问题,也没有容量限制。考虑到在其45年的经营过程中,S级的面包和黄油中至少有6种是很难理解的,因此很难做出市场决策的依据。也许没有足够的功率分离来证明更昂贵的V-8。

无论如何,梅赛德斯开发总监Ola Kaellenius表示,在不久的将来,我们将看到M256。它只是不会在S类中首次亮相。

E班?GLE?GLS?Kaellenius没说,我们只能猜测。

J.P. Vettraino是《汽车新闻》的兄弟出版物《汽车周刊》的高级编辑。

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