最近,奔馳AMG發布了全新的A45和CLA45車型。
其中最引人矚目的是新車匹配了AMG全新M139 2.0T發動機,來代替之前的M133 2.0T。
新M139發動機
M139的普通版本387馬力(285kW),S版本的M139性能高達421馬力(310kW),500Nm,匹配8速雙離合變速箱,帶漂移模式的4Matic四驅系統,0-100km/h加速僅需3.9秒。
新一代的AMG A45和CLA 45搭載的M139 2.0T發動機,可以說是當今地表最強的原廠量產2.0T發動機。
與上一代A45採用的M133相比,新M139發動機發動機進排氣方向調整,從原來M133的前排後進,變成了前進後排,也就是渦輪增壓器靠近防火牆布置。
新M139發動機採用進氣在前的布置可以將水冷中冷器也放置在前端,更有利於進氣冷卻和提高充氣效率,從而達到更高的性能。
同時,AMG為實現高性能,專門為新M139重新設計了高流量雙渦管增壓器。這個增壓器的渦輪軸採用了滾子軸承,允許最高渦輪轉速達到169000轉/分鐘,並採用了電子控制的廢氣閥來實現增壓器的精確控制。
我們都知道,雙渦管增壓器可以減小渦輪遲滯,可以提供更好的動態響應特性。
AMG將新M139發動機的增壓器布置在靠近發動機艙防火牆的位置,在如此高的發動機性能下必須考慮如何更有效的給增壓器散熱的。
AMG的工程師採用了一種全新的冷卻方案:就是在傳統的機油冷卻和水冷之外,還專門設計了空氣冷卻系統來解決排氣渦輪增壓器的散熱問題。
空氣冷卻系統的原理是在發動機裝飾罩上專門設計了導風的氣道,將車輛前進時產生的迎面風引入後端冷卻增壓器,強制對增壓器進行冷卻,這樣車速越高冷卻效果越強。
新M139發動機的壓縮比從上一代M133的8.6提高到9.0,提高壓縮比的主要目的提高效率。
但和其他普通發動機相比,新M139的9.0:1的壓縮比還是比較低的,主要是為了實現超高的性能而必須做出的犧牲,因為高性能高增壓壓力下的爆震風險會非常高。
超強的性能造成新M139發動機缸內最大爆發壓力遠超一般發動機,能夠達到160bar的水平,這一數值甚至已經達到了高性能增壓柴油機的水平。
要知道普通的民用2.0T發動機的最大爆發壓力不會超過120bar。
如此高的缸內最大爆發壓力需要更加堅固的鋁缸體設計才能夠承受,AMG為新MA39設計了一個封閉式水套的缸體,比一般的開放式水套擁有更強的結構。
同時,AMG在鋁缸孔上採用了其著名的Nanoslide塗層來代替缸套,這種塗層厚度只有0.2~0.3mm,可以實現低摩擦,輕量化,同時也非常有利於缸孔的散熱,這是AMG發動機的獨有技術。
奔馳為新M139發動機專門設計了加強的鍛造曲軸/連杆/活塞系統,以承受高性能帶來的超高的缸內爆發壓力。
奔馳在M139發動機上採用了GDI直噴+PFI氣道噴射的雙噴射系統。
和豐田2.0T、大眾2.0T採用的普通雙噴射系統來降低顆粒物排放的目的不同,奔馳在新M139上採用雙噴射系統的主要不是為了顆粒物排放,而是為了實現其超高的性能。
由於新M139極高的性能對噴油器的流量要求很大,因此在高速全負荷時缸內直噴的噴油器會達到流量上限,新M139進氣管內又增加了一個6.7bar噴射壓力的氣道噴射的噴油器來滿足極限性能情況下的噴油量。
新M139發動機GDI直噴系統採用了目前最先進的200bar壓電晶體噴嘴,比普通的電磁閥噴嘴控制更精確,響應速度更快。
新M139發動機同樣採用了奔馳代表性的可變氣門升程技術Camtronic,不過奔馳在新M139發動機上將可變升程Camtronic設計在了排氣側凸輪上,主要目的是為了提升性能和改善增壓器的動態響應。
可以看到排氣側安裝的可變氣門升程技術Camtronic
新M139上採用水冷中冷器以提高中冷器效率,降低中冷後溫度,提升性能。
儘管奔馳官方沒有發布關於新M139匹配混合動力的信息,不過在新M139發動機上,我們實際已經看到了48V輕混動電機,而且電機和張緊器的結構和奔馳M264 2.0T發動機(普通奔馳使用的2.0T發動機)很接近,預計未來新M139發動機將作為AMG向混動轉型過程中的主力。
M139發動機上配備的48V BSG電機
奔馳M264 2.0T發動機上配備的48V BSG電機
和其他AMG發動機一樣,新M139遵循一人一機的傳統,配備裝配技師的籤字銘牌。
不過,奔馳也是與時俱進的,新M139不再堅持純粹的全手工裝配,而是引入了部分自動化工藝來提升裝配效率。
一人一機和發動機裝配技師銘牌
在AMG M139的最新生產工藝中,引入了自動物料配送的系統來幫助技師提升效率。
奔馳採用了基於智能控制和智能路線規劃的AGV自動小車,可以把裝配技師需要的的零件和工具自動按照裝配流程送到技師身邊,這樣會大幅度的提高裝配效率。
AGV自動小車把專用工具和零件自動送到裝配技師的工位上
根據AMG的營運長Emmerich Shiller的說法:對於每臺M139 2.0T發動機來講,手工製造大約需要兩個小時,新工藝的效率比原來純手工裝配提高25-30%。
作為AMG入門的動力,在AMG整體向混動和電動化轉型的過程中無疑將扮演越來越重要的角色,預計未來M139會在AMG更多的車型上使用,甚至會搭配各種混合動力系統來適應未來AMG的動力需求。