奔馳回歸直6發動機陣營的消息在去年就引起了眾多車迷的討論,知乎上的熱門討論帖就沒斷過,直到去年底奔馳的新技術發表會上,發布了新一代的發動機序列,而代號M256的全新直6發動機就位列其中,前不久小改款FaceLift的S級試駕會上,全球媒體首次感受了奔馳回歸直6陣營后的第一款作品,這款全新發動機到底怎么樣?今天的技術解析我們就來說說這臺代號M256的新世代直列6缸發動機。
奔馳的直列6缸的家族史
M104發動機擁有2.8、3.0以及3.2升排量的不同型號,2.8升排量、雙頂置凸輪軸的M104.94X發動機,W140底盤的S280就使用了這款發動機,同時還被用在了W202底盤的C280上。
同時期,可以提供更大動力的 3.2升M104.99x發動機也出現在奔馳的眾多車系中,甚至與奔馳關系密切的韓國雙龍汽車也在自己的SUV車型Musso上使用了這款奔馳的直6發動機。
后期的M104系列直6發動機還在AMG的調校下,擁有了3.4升以及3.6升排量的AMG版本,衍生出了300E AMG 3.4, W202底盤的 C36 AMG、W124底盤的E36 AMG等經典車型。
雖然輝煌,但奔馳在1997年還是毅然決然的轉投了V6發動機的陣營,開發出了M112系列的V型6缸發動機,并逐漸取代了M104系列直6發動機,M104系列最終于1999年正式停產,也宣告了奔馳直列6缸汽油發動機歷史的終結。
談直列6缸躲不過去的坎-寶馬
寶馬在直列6缸發動機技術上的深耕是有目共睹的,雖然直列6缸并不是寶馬的專利,但在一段時期內“直6”已經成為了寶馬引以為豪的代名詞。
寶馬的直6發動機發展至今已經經歷多次更新及迭代,但使用的技術還都是些看家的本領,全新換代的7系及5系上市也讓B58系列發動機有了更多的用武之地,但放在2017年的今天來看值得稱道的技術亮點已經不那么耀眼了。
內燃發動機的終極形態?電氣化的M256
最新的M256是自1999年M104停產以來,時隔18年首次生產的奔馳直列6缸汽油發動機。(雖然奔馳99年停掉了直列6缸汽油發動機的生產,但直列6缸的柴油發動機到2005-2006年才停產)M256系列與M104除了同為直列6缸發動機外,其他相同點可能只有同為10.5:1的壓縮比了,全新M256在回歸直6陣營的基礎上,進行了大幅的電氣化改造,已經成為了一套可以稱為MildHybrid的輕度混合動力系統。
模塊設計概念已經成為眾多廠商發動機的研發趨勢,在奔馳的最新發動機產品線中,每缸500毫升的模塊化設計衍生出了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、柴油發動機,來滿足奔馳未來大部分車型的動力要求。
無皮帶化設計是M256技術亮點之以往的內燃機,基本都需要用一根皮帶或鏈條將發電機,冷卻水泵以及空調壓縮機等輔助運轉部件與發動機曲軸相連,從而在發動機運轉的時候帶動這些設備工作,而電子化的M256將這些輔助系統都改為電力驅動,省去了發動機前部復雜的皮帶以及軸承傳動系統,讓直6發動機的長度得以縮短,同時降低了用戶后期的使用維護成本。
新M256雖然采用了雙渦輪增壓技術,但這次并非傳統意義的雙渦輪,而是使用了來自博格華納的eBooster 電子渦輪增壓技術。
電動增壓系統采用一個裝配在渦輪增壓器前端或后端的電動機驅動的渦輪增壓器,配合一個傳統的廢氣渦輪增壓器,來協同工作,相當于將一大一小兩個渦輪增壓器串聯在一起,以此大幅提高工作效率。
eBooster和渦輪增壓器是互相獨立的部件。配合得當的情況下可發揮各自的優勢。兩者協同運作,承受的熱效應也相對較低。
電子渦輪增壓可由電控系統控制,并根據動力需求來提供增壓,與渦輪增壓器協同工作,可以提升發動機低轉速下的增壓表現,且幾乎不會產生渦輪遲滯現象。在M256發動機上可使其性能等同于或者更優于與傳統大型8缸發動機的性能表現,同時還縮小了發動機的尺寸,可使燃油效率提升5%到10%。
48V電氣系統與ISG造就的輕混動力
M256采用的了最新的48V電力系統,所以空調壓縮機及冷卻水泵都是電動的,同時發電機與啟動電機集成在一起,形成一個叫ISG(Integrierter Starter Generator)的集成啟動器,它被安置在發動機和變速箱之間。
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布的小改款奔馳S級S500車型,從踩下油門開始,位于發動機和變速箱之間的ISG系統就可以提供20匹馬力以及220Nm的扭力帶動曲軸立刻運轉,使S500在4.8秒內就達到百公里的時速。
車輛行駛中電子渦輪系統則與廢氣渦輪增壓器協同工作。讓S500開起來感覺就像一臺配備大排量自吸發動機的車。新的M256比舊款S500上的4.7L的V8發動機減少了22%的碳排放量。當發動機關閉時,ISG系統還可以帶動曲軸進行“低功率巡航”,保持速度,直到48V鋰電池需要充電,ISG才會安靜地啟動直列6缸發動機,而在行車時,這套系統的動力切換幾乎只能通過儀表盤看到,沒有震動,沒有聲音,順滑的讓人無法察覺。
Oliver Vollrath(奔馳6、8和12缸發動機的工程師)在S500的媒體試駕活動中表示目前所有的奔馳車型都是用這個引擎進行延伸設計的,這意味著今后所有V6的車型未來都會換成新的M256發動機。
結語:48V輕混的M256只是奔馳新一代動力科技的開始,今后兩年奔馳還將拿出80億美金,投入到清潔柴油發動機、燃料電池發動機以及下一代電動車所用的動力電池技術中。在科技進步的道路上,奔馳看來已經是卯足了勁準備狂奔,讓我們一起來迎接這個變革時代的到來吧。