最近奔馳GLB車型即將上市,目前GLB在國內上市的主力車型是GLB 180和GLB 200車型。
大家關注最多的應該就是這台奔馳SUV配備的1.3T發動機,按照一般的理解,GLB這種軸距達到2829mm的7座SUV至少是要匹配2.0T發動機的,尤其是對於奔馳這種豪華品更是如此。
因此,奔馳在GLB(參數|圖片)上採用一台小排量的1.3T發動機顯得不可思議。那麼這台1.3T發動機究竟怎麼樣,是不是想像中的那麼弱呢?
今天我們一起來看一下奔馳在A級(參數|圖片)和B級(參數|圖片)橫置平台上廣泛使用的這個代號M282的1.3T四缸渦輪增壓直噴發動機的技術。
▍開發背景
作為頂級的豪華品牌,奔馳傳統的技術優勢在於高性能的大排量發動機,奔馳的 V12、V8以及AMG的高性能發動機都是行業標杆級的存在。大排量發動機也是奔馳作為豪華車領導者的象徵和利潤的強力支撐。
但是,在最近十幾年全球CO2(油耗)法規日益嚴格,電氣化技術的不斷發展的背景下,發動機小型化逐漸成為主流趨勢。
奔馳也將發動機開發的重心逐漸轉移到2.0T、3.0T附近。但對於更小排量的入門級產品,奔馳並不想消耗太多的精力,更多的是希望通過合作來補充自己的短板。
梅賽德斯-奔馳品牌所屬的戴姆勒集團和雷諾日產集團在2010年建立的三方互相持有少量股份的聯盟,進行了一系列的技術合作,比如英菲尼迪的Q50(參數|圖片) 、Q30(參數|圖片)奔馳的X Class皮卡等項目。
這台奔馳內部代號為M282的1.3T增壓直噴汽油機,實際上是奔馳和雷諾-日產聯盟在動力總成方面的合作項目的一部分。
戈恩和蔡澈簽署聯盟協議-兩者現在都已經不再是公司老大
其實這種合作對於奔馳並非新鮮事,奔馳和雷諾的發動機技術合作的歷史由來已久,奔馳至今也一直在使用雷諾的小排量柴油機作為歐洲市場小型柴油機車型的動力,奔馳本身也並不開發2.0T以下排量的柴油機。
歐洲市場奔馳C級車上使用的雷諾1.6T柴油機
這個1.3T四缸發動機平台在不同的公司名稱也不同:奔馳內部的代號為M282;在雷諾方面根據調教不同被稱為TCe115、TCe130、TCe140、TCe160;而日產方面將其稱為為HR13DDT。
需要說明一下的是:雖然雷諾日產與奔馳共同使用這個發動機平台,但是並不是說這些發動機就完全一樣,由於兩個集團的發動機生產是完全分開的,一些細節和調教也會略有不同。
▍性能水平
奔馳豪華品牌的定位決定了這台1.3T的性能必須非常具有競爭力,本來排量就小,性能如果太低的話估計奔馳也覺得實在拿不出手。
M282的最大功率120kW,峰值扭矩250Nm。和BBA的另外兩家寶馬B38 1.5T三缸發動機以及奧迪的1.4T EA211相比的話,這台M282的排量最小,但性能是最高的。
▍技術特點
奔馳M282發動機的第一個技術特點是三角形缸蓋設計。這是這台1.3T最有特點的設計了,不同於常規的缸蓋設計,M282發動機的缸蓋被設計成三角形,見下圖:
這種設計有兩個主要的好處:首先是可以降低重量約3kg,同時使發動機的布置更加緊湊。其次,這種設計可以大幅度減少了缸蓋鋁材料的需求,因此對降低成本也很有貢獻。
它的第二個技術特點則是中置噴油器直噴系統。和同樣是四缸機的EA211發動機的側置直噴不同,這台發動機採用了更加先進的中置噴油器的直噴系統,噴油器擁有6個噴孔,理論上可以實現更低的油耗和排放。
而且中置的噴油器理論上對控制汽油噴射到缸壁上引起的濕壁效應也有很大的幫助。M282發動機的噴油器安裝孔位於三角形缸蓋的頂點位置。
不過這台發動機的燃油噴射壓力是250bar的系統,並非目前市場上最先進的350bar系統,理論上高噴射壓力對降低排放有好處。
它的第三個技術特點是缸孔塗層技術。這台M282發動機採用了鋁缸體,採用了奔馳稱之為Nanoslide缸孔塗層技術,取消了傳統的鐵缸套設計,在鋁缸孔上噴鐵基塗層來代替缸套,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。
由於是奔馳和雷諾日產的共享平台,因此對該技術的稱呼有所不同。奔馳將該技術稱為:Nanoslide,日產稱之為鏡面噴塗:Mirror bore coating。
它的第四個技術特點是增壓系統設計。這台1.3T發動機採用了一台電控廢氣閥的渦輪增壓器,由於前面說到的三角形缸蓋極度的輕量化,因此並未採用目前比較流行的缸蓋集成排氣管設計。
工程師將2/3缸排氣道出口合併,然後再進入增壓器,這樣使增壓器的布置非常緊湊。這個設計還是比較特殊的,讓這台發動機從缸蓋的排氣側看起來像是一台三缸機,其實它是地道的4缸發動機。
在中冷器的設計上,這台1.3T採用了比較常規的風冷中冷器(下圖),而沒有採用冷卻效率更高的水冷中冷器,水冷中冷器理論上會有更好的冷卻效果和更快的渦輪響應。
它的第五個技術特點是可變機油泵。這台1.3T採用了先進的葉片式連續可變排量機油泵,由發動機控制單元ECU控制,這樣可以根據發動機不同的工況,靈活的連續調整機油壓力,從而在低負荷的時候降低機油泵的壓力,減小阻力,降低油耗。
它的第六個技術特點是熄缸技術。奔馳對這台M282發動機設定的開發目標主要是為了提升效率,降低油耗水平。因此,奔馳為這台發動機配備了熄缸技術,也就是在低負荷運轉時通過氣門升程控制把2/3缸的進排氣門全部關閉,只用1/4缸工作來驅動車輛。
而在高負荷時通過升程切換系統讓四個氣缸全部投入工作,提供更好的性能。熄缸技術可以在不犧牲性能的情況下大幅度的改善日常使用情況下的燃油消耗。
它還有第七個技術特點是48V輕混動系統。奔馳目前動力總成的趨勢是在傳統發動機上全面推進48V輕混動系統,讓48V輕混動系統成為標配,以實現傳統動力降低油耗的目標。
這台M282發動機也不例外,奔馳為其配備了前端皮帶驅動的48V BSG輕混動系統,下圖中可以看到48V輕混動電機的位置。
▍總結
奔馳M282 1.3T發動機平台是和雷諾日產共享平台開發的四缸渦輪直噴增壓發動機,這台發動機在技術比較先進,對於提高效率降低油耗尤其關注,採用了大量的輕量化、低摩擦和降低油耗的設計。
奔馳在入門級的橫置平台和1.3T的小排量發動機上還是堅持了四缸的布局,並未像寶馬那樣引入三缸發動機到橫置入門級車型上,這也說明奔馳對豪華品牌入門級用戶偏好的理解還是非常可觀的。