第一篇:各大车厂改装品牌剖析之奔驰篇-3 奔驰AMG 63系列引擎全面进化
先前众说纷纭AMG 63车系将全面换装新动力系统的传闻,Mercedes Benz在今天正式公布这项消息,已完成最后测试阶段的新款5.5升V8 Biturbo动力系统,将于今年9月正式取代现行的6208c.c.V8自然进气引擎,并将率先搭载于新年式的S63 AMG车款上。
事实上,这具新的动力系统,早在2006年便已经进行开发工作,在开发之时所订定的目标,就要提供更强劲的动力性能,同时也要有效降低油耗与CO2排放。在这样的原则下,要达到完全雾化燃烧的将是最高开发原则,因此Mercedes Benz工程师认为使用双涡轮增压系统,应该是最能符合当今需求的做法。
Mercedes-AMG工程团队在进行开发工作前,先行针对基本的机械功能、润滑与冷却循环系统、动、力输出特性、进气系统、凸轮轴配置、燃油喷射量、燃油消耗与废气排放等项目做详尽的分析,并在拥有9种不同高科技测试平台的Mercedes-AMG实验室,进行动态的仿真测试。在实验室的模拟测试中,将针对各种路况、环境与气候做不同的测试项目,包括高温与低温状态的启动、山区状态、雍塞交通状况,以及Nürburgring北赛道这样的极限状态,引擎都必须要适用于上述的任何状况。
即使在进气温度与密度急遽变化的情况下,计算机也能够做最实时的修正,同时也要能适合不同新烷值的燃油。工作团队藉由这些测试,将确保引擎在拥有高性能之下,亦能有极佳的稳定性与耐用度,包括引擎外围的机件,在为了确保每具因倾皆具有高质量的前提下,新的V8引擎在接受测试时,必须通过长达17000小时的耐久性测试。最后的测试将连同AMG Speedshift MCT七速变速箱共同装载于测试机台上,进行4000小时的耐久度测试。
AMG从1967年开始发展高性能赛车引擎,并率先将赛车科技实际运用在量产车上,提升量产车款的动力性能。而AMG V8动力系统,可说是AMG最经典的设计,从1971年搭载6.8升V8赛车引擎(428hp)的300 SEL 6.8 AMG赛车,拿下比利时Spa-Francorchamps 24小时耐久赛,四门房车组优胜开始,便奠定其历史地位。
此后,AMG将V8赛车引擎的技术下放到Mercedes Benz的量产车型上,创造出许多高性能的经典车款,如1983年使用5.0 V8引擎的280 CE 5.0 AMG;1986年搭载可输出360hp最大马力5.6 V6引擎的300 CE 5.6 AMG,并创下极速达300km/h的纪录;1996年使用5.0 V8引擎的E50 AMG,最大马力达347hp,来年接着又推出4.3 V8引擎的C43 AMG。1997年AMG公布新的5.5升V8引擎(M113),采用每缸三汽门与双火星塞点火科技,动力输出提升至354hp,并在很短的时间又将输出提升至367hp。
2001年可说是AMG V8引擎发展的一个重要里程碑,以先前M133系统为基础所进化的M113K系统,首次加入了机械增压系统,因此将动力输出大幅提升至517hp/73.5kgm,这也是目前大家所熟知最具知名度的AMG 55车系。这具M113K引擎在2003年连续获得国际年度最佳引擎,以及最佳性能引擎等大奖的殊荣,并在后期将动力再次升级至582hp/81.6kgm的水平,并搭载于CLK DTM AMG车款上。而2003年推出的超跑SLR McLaren,也搭载这具动力系统,并使用干式油底壳,动力输出高达650hp/83.7kgm。
2005年原本的M113K正式退役,改由6.3升V8自然进气引擎(M156)接替,可输出525hp最大马力,以及64.3kgm最大扭力,是一具拥有高转速取向的引擎。搭载于9款车型上的M156型引擎,更在2009年再度获得国际年度最佳引擎,以及最佳性能引擎等大奖的荣耀。而Merceds Benz最新发表的SLR AMG,所搭载的M159型动力系统,也是由M156进化而来,总输出高达571hp/66.3kgm,并采前中置型式配置,以及使用干式油底壳设计。
历经四年时间开发的新动力系统,将排气量缩减至5461c.c.,缸径与冲程为98.0x90.5mm,压缩比为10.0:1,同时采用V8 DOHC 32V的设计,并在AMG高性能引擎的发展进程中,首次加入了双涡轮增压系统,因此使得动力输出再度向上提升,达到544hp/5500rpm、81.6kgm/2000-4500rpm的水平。在新动力发表的同时,AMG也同时公布了AMG Performance Package选配套件,透过此套件可将动力再向上提升至571hp/5500rpm、91.8kgm/2500-3750rpm。
这具新的5.5升V8 Biturbo引擎,不仅提供车辆更强劲的动力性能,同时在油耗与CO2排放的控制也有令人称赞的绩效。以今年9月将要发表的S63 AMG为例,0-100km/h加速仅需4.5秒,极速为250km/h(电子限速),加装AMG Performance Package套件后,0-100km/h加速为4.4秒,极速可突破300km/h。在平均油耗部份,则比先前节省了25%,达到9.52km/L的水平,而CO2排放则降低了28.5%,达到246g/km(先前为344g/km)。
这具新推出的双涡轮增压引擎,结合了缸内直喷技术以及雾化燃烧过程,由于直喷技术的导入,为其带来了决定性的优势,尤其是高效率的热效益,使然油消耗与废气排放获得有效的控制。特别是藉由快速且精确的电子喷油嘴,将燃料喷入燃烧室,确保空气与燃油精准的混合,带来最佳的燃烧效率。利用电子式低压帮浦,将燃料由油箱传送至6 bar压力的高压帮浦,燃油压力于高压油轨中,被控制在100-200bar的压力范围,并根据实际状况做改变。
两具涡轮机的配置,确保了每个汽缸皆可达到最佳的进气效果,在涡轮叶片达到满载的185000rpm最大转速状态下,将可提供燃烧室1750kg/h的自然空气进气流量。涡轮增压系统的最大增压值为1.0bar,若是加装AMG Performance Package套件后,最大增压可提升至1.3bar。为了缩小动力系统的体积,在结构的设计上相当紧密,两具涡轮机与排气头段采熔接式的一体化设计,将可呈现出空间运用的优势,同时也可加速触媒转换器的温度提升。
新型的AMG V8涡轮增压引擎,是第一具没有进气泄压阀设计的涡轮增压系统,但为了确保涡轮作动反应敏捷,所以尽可能的缩短进气信道的路径长度。而在排气泄压阀部份,采用电子式真空转换器,来降低进入排气系统所形成的负压。
中央冷却器设计在V型汽缸的中间位置,主要可有效降低进入进气系统的自然空气温度,在降低进入燃烧室的空气温度情况下,使燃烧过程达到最佳的效率。而位于前方的大型水箱,提供了最佳的冷却水循环效果,如此可确保在各种环境条件下,马力与扭力输出皆能够保持在最佳状态。极短的进气通道设计,可说是相当重要的,尤其是采用极薄的8mm不锈钢材质管路,是专为防止低压流失的特殊设计。
曲轴箱采用铝合金材质制造,曲轴则使用高刚性的38MnS6BY钢材以锻造方式制造,因此可有效降低引擎的重量,使引擎重量得以控制在204kg,而在曲轴的轴承盖部份,则使用灰口铸铁材质打造,为了降低汽缸与活塞间的摩擦,汽缸套则使用特殊的硅晶材质浇注。
此外,这具V8引擎也采用了每缸四汽门与可变凸轮轴设计,进气侧与排气侧会根据引擎负载与转速,在40度的范围内,调整凸轮轴的角度,使马力与扭力输出更为优化。同时,根据引擎转速,可变式汽门重迭设计,可使空气/燃油比达到最佳的混和状态,提高燃烧效率以降低废气排放。
引擎管理系统,采用Bosch MED 17.7.3.控制单元,这套系统不仅可控制缸内直喷、涡轮压力、凸轮轴调整等功能,同时也可以连接控制所有的外围控制单元。系统的微处理器,储存了超过3万种不同的参数与功能,并可以每秒2.6亿次的运算处理速度,反应各项车辆行驶所需的设定。为了降低处理器的负荷,8个点火线圈皆具备一组完整的点火放大器电子控制模块,如此将可保证引擎在任何负载状态下,皆能够具有最强劲的火花放电效能。
在排气系统的设计上,采用左右分离的型式,排气歧管至消音器间的管径为70mm,在排气声浪方面,除了要提供性能车的奔放活力,同时也要兼具乘坐的舒适性,并排除排气时所产生的共振与共鸣声。
未来这具5.5升V8 Biturbo引擎,将全面配置先进的AMG Speedshift MCT七速变速系统,原本仅搭载于2008年推出的SL63 AMG车款上这款变速箱,变速箱外壳使用镁合金材质制造,因此使重量仅有80kg。采用湿式多片离合器结构,以取代传统自排变速系统的扭力转换器,不仅使动力传递更为直接,也由于具有较低的转动惯量,所以对于油耗的控制方面也有正面的帮助。
同时,在行驶模式上,也提供了Comfort、Sport与Manul三种模式,Sport模式的换文件速度,将会比Comfot模式提升25%,而使用Manul手排模式,换文件速度则比Comfot模式缩短50%的时间。此外,为了达到节能的目的,Star/Stop装置也将会是标准化配备。
这具新世代引擎,将会在德国Stuttgart的Affalterbach工厂进行生产,厂房面积达9950平方米,为两层楼房的结构,每具引擎的生产将采采用专人专责的方式,以确保每具引擎的质量与性能。在Affalterbach工厂中,每具引擎完成之后,都将接受专业仪器针对水/油的泄漏、燃料系统的泄漏、气体分子、排气噪音、运转共振等部份做最精密的检测。
而每具完成检验测试车厂的引擎,厂方也都会建立详尽的数据,并采电子档案方式归档管理。经由这样的生产品管方式,也可看出AMG未来在动力系统的生产制造趋势,而即将在今年9月正式推出的新年式S63 AMG身上,我们就可以实际体验到这新世代动力的具体性能表现。
本文来源于: 奔驰AMG 63系列引擎全面进化 PART 2_改装不再瞎迷糊 各大车厂改装品牌剖析 http://tunning.showche.com/5128.shtml#ixzz1KM0Xqwuq