發(fā)動機技術巡禮(14) 奔馳M274發(fā)動機解析

　　【太平洋汽車網(wǎng) 技術頻道】新E級在日內瓦車展上首次亮相以來，其搭載的那臺代號為M274 2.0T縱置式發(fā)動機引起了我們的關注。據(jù)了解，這款M274發(fā)動機將由北京奔馳新發(fā)動機工廠生產(chǎn)，未來將成為國產(chǎn)C級、E級以及GLK等縱置式后驅平臺車型的主力機型。本文將為大家?guī)?a target="_blank" class="cmsLink">奔馳M274 2.0T發(fā)動機解析。

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● M274發(fā)動機參數(shù)

 
● 關于國產(chǎn)奔馳發(fā)動機的那些事兒

 　　各大汽車廠商在國內不斷投產(chǎn)全新車型，隨著國產(chǎn)化程度的不斷提高，單純地將零件進口在國內組裝的方式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)有的狀況，因此核心技術的國產(chǎn)化自然被看作是未來的發(fā)展重點。作為德系三強之一的奔馳已經(jīng)在國內設立獨立的發(fā)動機工廠——北京奔馳新發(fā)動機工廠。

　　北京奔馳新發(fā)動機工廠位于北京亦莊經(jīng)濟開發(fā)區(qū)，2011年6月，《北京奔馳新發(fā)動機工廠、研發(fā)中心和新項目投資框架協(xié)議》在德國簽約，同年7月，北京奔馳新發(fā)動機工廠舉行了奠基儀式。不到兩年的時間里，發(fā)動機工廠順利完成了建設和工藝設備設計、招標、安裝和調試。2013年5月7日，M274、M276發(fā)動機裝配啟動儀式在北京奔馳新發(fā)動機工廠舉行。啟動儀式過后，工廠將正式進入試生產(chǎn)階段。

　　2013年11月18日，北京奔馳宣布其新發(fā)動機工廠正式投產(chǎn)。主要進行四缸發(fā)動機缸體、缸蓋及曲軸的機加工及四六缸整機發(fā)動機的裝配和測試。主要投產(chǎn)機型有M270、M274、M276三大系列發(fā)動機，包括1.6升、2.0升、3.0升、3.5升等多款不同排量發(fā)動機。其中M276裝配線可以同時生產(chǎn)雙渦輪增壓發(fā)動機和混合動力發(fā)動機，而M274裝配線則能同時生產(chǎn)M270和M274發(fā)動機。

　　M270發(fā)動機適用于MFA(橫置)模塊化平臺和MRA(縱置)模塊化平臺。該發(fā)動機有兩種排量：1.6L渦輪增壓發(fā)動機和2.0L渦輪增壓發(fā)動機。1.6L渦輪增壓發(fā)動機又可分為低、高功率版，最大功率分別為122PS和156PS，峰值扭矩分別為200N·m和250N·m。而2.0L渦輪增壓發(fā)動機最大功率為211PS，峰值扭矩為350N·m。M270發(fā)動機將會被應用于國產(chǎn)全新A級、新B級、GLA、CLA等車型。

　　M274發(fā)動機MRA(縱置)模塊化平臺，其實際排量為1991mL(2.0L)。根據(jù)調校不同可分為低、高功率版，最大功率分別為184PS和211PS，峰值扭矩分別為300N·m和350N·m。M274的2.0L高功率版本發(fā)動機與M270的2.0L渦輪增壓發(fā)動機具體動力參數(shù)基本相同。M274發(fā)動機已經(jīng)應用在GLK260上，未來將會被應用于國產(chǎn)全新C級、新款E級以及GLK等其他發(fā)動機縱置布局的車型。

　　M276發(fā)動機排量為3.5L直列6缸自然吸氣發(fā)動機，采用缸內直噴技術，與克萊斯勒Pentastar發(fā)動機基于共同平臺研發(fā)。該發(fā)動機根據(jù)調校不同可分為低、高功率版，最大功率分別為252PS和306PS，峰值扭矩分別為340N·m和370N·m。M276發(fā)動機將會被應用于新款E級等車型當中。

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● M274發(fā)動機的亮點技術

 　　第三代BlueDIRECT缸內直噴技術

　　BlueDIRECT是奔馳的第三代汽油缸內直噴技術，它遠不止是增加一個高壓油泵那么簡單。這種技術可以在一個沖程內最多實現(xiàn)五次燃油噴射(一般發(fā)動機最多只會進行兩次噴射，有些柴油發(fā)動機會進行三次噴射)，并且火花塞可以在1毫秒內實現(xiàn)四次電火花釋放。再加上優(yōu)化的缸內渦流設計，帶來了混合更充分的混合氣和更充分的燃燒效果，使燃料的燃燒效率進一步提高，同時達到了更高的排放標準。

　　目前，S 350 L Grand Edition、S 350 L 4MATIC Grand Edition和S 500 L 4MATIC Grand Edition等車型都采用了BlueDIRECT第三代汽油直噴技術的發(fā)動機。BlueDIRECT汽油直噴技術已被梅賽德斯奔馳逐步應用于6缸及8缸汽油發(fā)動機上。

　　可變氣門升程技術

　　M274發(fā)動機采用了梅賽德斯的可變氣門升程技術——Camtronic，這種技術已經(jīng)裝配在2012年發(fā)布的M270系列四缸發(fā)動機上。Camtronic的原理十分簡單，它的進氣凸輪軸由可變進氣相位執(zhí)行器和Camtronic可變氣門升程部件組成。凸輪軸本身由一種內在的載體軸和空心凸輪件組成，每個凸輪件由2個相鄰的液壓缸驅動。凸輪件有兩種形狀(低揚程，高揚程)，當發(fā)動機需要變換凸輪件，執(zhí)行器通過液壓銷推動凸輪套件向兩端延伸進行凸輪替換。Camtronic技術并不是為了增大馬力，而是為了降低排放。

　　Camtronic的原理與奧迪AVS比較類似，但它使用較少的凸輪件和執(zhí)行機構，從而保證成本更低。而相比于BMW的可以對氣門的升程進行無級調節(jié)的Valvetronic系統(tǒng)（連續(xù)可變），Camtronic系統(tǒng)是分兩個2階控制而不是連續(xù)可變的。Camtronic系統(tǒng)在工作原理方面與眾多其他車廠的可變氣門升程技術類似，但奔馳這套系統(tǒng)結構上更緊湊，而且系統(tǒng)操作上相對更簡單。

　　低慣量渦輪增壓

　　事實上為了提高汽油機的燃燒效率，柴油機所采用的渦輪增壓技術比其缸內直噴技術更早被搬到了汽油發(fā)動機上。

　　渦輪增壓系統(tǒng)是利用排氣推動推動渦輪葉片(排氣端)高速旋轉，從而帶動進氣口附近的進氣葉片轉動(進氣端)，這樣就能對進氣進行加壓，來提高進氣的壓力，增加進氣密度以達到增加進氣量的目的。然而想要推動渦輪葉片轉動需要很大的排氣能量，在發(fā)動機轉速較低的時候，渦輪增壓器是無法工作的，所以很多渦輪增壓系統(tǒng)在2000rpm左右才進行工作。這也就產(chǎn)生了渦輪遲滯現(xiàn)象。M274采用的是低慣量渦輪，能最大化地緩解渦輪遲滯現(xiàn)象。

　　通過內置小型低慣量轉子解決了渦輪遲滯問題。在奔馳M274發(fā)動機工況圖中可以看到，不管是高功率版還是低功率版，都從1200rpm開始就可以輸出最大扭矩，最大扭矩轉速一直持續(xù)到4000rpm（藍色線）。使發(fā)動機能在低轉速下實現(xiàn)高扭矩，并兼具發(fā)動機高轉速下的靈敏響應。

　　平衡軸技術

　　通常直列四缸發(fā)動機都會存在著一定程度的振動，為了消除這種振動，獲得更好的駕乘舒適性，很多直列四缸發(fā)動機都會采用平很軸技術。奔馳的這臺M274發(fā)動機也引入了平衡軸技術。

　　奔馳M274發(fā)動機上的平衡軸技術采用蘭徹斯特(Lanchester)平衡器，它是戴姆勒新型專利設計。奔馳M274發(fā)動機上的平衡軸(安裝在曲軸下方)相比于大眾EA888發(fā)動機上的雙對旋平衡軸(安裝在曲軸箱中部)體積和長度方面相對較小。另外，蘭徹斯特(Lanchester)平衡器的降噪效果在全世界所有發(fā)動機平衡器系統(tǒng)中最為先進的。

　　其他技術

　　除上述幾大技術外，M274還采用了可變排量機油泵和發(fā)動機啟停技術。可變排量的葉片泵可以根據(jù)發(fā)動機轉速和負載提供適量的機油，避免機油泵浪費能量。

　　相比于大眾EA888上才用的齒輪式可變排量機油泵(通過齒輪相對移動來改變流量)，調節(jié)范圍要更廣。M274發(fā)動機上采用的可變排量機油泵此前在奔馳的一些V6、V8發(fā)動機上已經(jīng)有應用。

　　發(fā)動機啟停技術是近幾年來發(fā)展最迅猛的汽車環(huán)保技術，特別適用于走走停停的城市路況，能有很好的節(jié)油表現(xiàn)。

　　總結：M274發(fā)動機上裝備的技術很多在早先的奔馳發(fā)動機上有應用，比如原先在6缸、8缸發(fā)動機上配備的BueDIRECT汽油直噴技術、可變排量機油泵等。加之M274發(fā)動機將由北京奔馳發(fā)動機生產(chǎn)，成熟技術的共享與國產(chǎn)化會使其成本更加低，受益的還是廣大車主。至于M274發(fā)動機國產(chǎn)的表現(xiàn)如何就讓我們一起期待吧!

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