坐奔馳不再是后排專享 奔馳E智能驅(qū)動
【太平洋汽車網(wǎng) 技術(shù)頻道】在老一輩人的觀念里,“開寶馬,坐奔馳”是對這兩個品牌的最佳詮釋。時下的奔馳E級,在保留著舒適駕乘體驗的同時,似乎對運動性也有了更高的追求。如何在保留E級優(yōu)雅得體的動力表現(xiàn)下,還能滿足日趨嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)?奔馳的工程師們給出了答案。
奔馳E級動力序列 | |||||
車型 | 發(fā)動機(jī) | 最大功率 | 峰值扭矩 | ||
E260L | 1.5T四缸渦輪增壓+48V輕混 | 135kW(184PS) | 280N·m | ||
E300L | 2.0T渦輪增壓 | 190kW(258PS) | 370N·m | ||
E350L | 2.0T渦輪增壓+48V輕混 | 220kW(299PS) | 400N·m | ||
E43 | 3.0T V6雙渦輪增壓 | 295kW(401PS) | 520N·m | ||
E63 S | 4.0T V8雙渦輪增壓 | 450kW(612PS) | 850N·m |
在全球節(jié)能減排的浪潮下,奔馳為新款E260L/E350L車型所裝備的1.5T/2.0T發(fā)動機(jī),搭載了EQ Boost 48V輕混系統(tǒng)。該系統(tǒng)于W222 S級中期改款中首發(fā),堪稱奔馳在機(jī)電融合領(lǐng)域的里程碑之作。
其帶有一體式發(fā)電機(jī)/啟動電機(jī)、一個容量為1kW·h的48V鋰離子電池以及交/直流轉(zhuǎn)換器,主要給電動空調(diào)壓縮機(jī)、電動水泵、集成式發(fā)電機(jī)/電機(jī),電動渦輪增壓器供電。這塊48V的鋰電池可讓空調(diào)在發(fā)動機(jī)熄滅的狀態(tài)下繼續(xù)制冷一段時間,為乘客帶來絲絲涼意。
BSG電機(jī)(皮帶傳動發(fā)電/啟動一體,E260L采用)以及ISG電機(jī)(集成發(fā)電機(jī)啟動機(jī)一體,E350L采用)作為48V輕混系統(tǒng)的兩種不同布置形式,替代了傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)+起動機(jī)的分體結(jié)構(gòu),令發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)更為緊湊。
其中,E350L采用的ISG電機(jī)布置在變速箱與發(fā)動機(jī)之間,其輸出功率甚至能大到單獨驅(qū)動車輛前行。當(dāng)然了,它的本職工作還是輔助發(fā)動機(jī)輸出(瞬間可增加10-15kW的功率輸出,最大可提供16kW-250N·m的加速力矩),制動時刻亦可回收80%制動能量為電池充電。
由于48V相對12V電壓提升高達(dá)400%,因而以往采用皮帶轉(zhuǎn)動的設(shè)備都可以采用電動驅(qū)動,如電動空調(diào)、電動水泵、電動渦輪、電動油泵、電子風(fēng)扇等。大量設(shè)備采用電機(jī)直接驅(qū)動,發(fā)動機(jī)再也不會受到皮帶帶動的機(jī)械損失,可提升10-20%輪上功率輸出,同時油耗也相應(yīng)下降約10-20%。
當(dāng)鋰電池電量充足的時刻,同時滿足駕駛狀況時,如下坡或平緩勻速等。發(fā)動機(jī)可斷開與BSG/ISG一體式發(fā)電機(jī)/電動機(jī)和變速箱的鏈接,并自行熄滅。這相當(dāng)于純電行駛,大大提升了燃油經(jīng)濟(jì)性。當(dāng)需要發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)時,BSG/ISG一體式發(fā)電機(jī)/電動機(jī)又可將發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速帶到相應(yīng)的速度。因此帶有BSG/ISG一體式發(fā)電機(jī)/電機(jī)的48V混合動力系統(tǒng)也被稱為微型混合動力系統(tǒng)。
應(yīng)用了48V電氣系統(tǒng)還有一個更為重要的因素是,可搭載大功率的電子渦輪。48V電氣系統(tǒng)的電子渦輪最高轉(zhuǎn)速可達(dá)到72000rpm,工作額定功率5kW,從而彌補(bǔ)廢氣渦輪的遲滯,讓發(fā)動機(jī)低扭更加充沛,增強(qiáng)了發(fā)動機(jī)動力響應(yīng)性以及動力輸出。同時由于發(fā)動機(jī)縮短高轉(zhuǎn)運行時間,進(jìn)一步可降低油耗。
48V電氣系統(tǒng)除了性能和燃油經(jīng)濟(jì)性上優(yōu)化外,還有重要一點是節(jié)約空間??照{(diào)壓縮機(jī)、水泵、發(fā)電機(jī)這些設(shè)備無需再用發(fā)動機(jī)曲軸帶動起來,因此整體發(fā)動機(jī)的長度得到有效的控制,尺寸非常緊湊。
總而言之,48V輕混系統(tǒng)可以可給E級帶來以下功能:
1、扭矩輔助:在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速提升到2500rpm前,BSG/ISG電機(jī)可以輸出10kW功率來輔助發(fā)動機(jī)提轉(zhuǎn),避免了渦輪未產(chǎn)生足夠進(jìn)氣正壓時的疲軟表現(xiàn);
2、 發(fā)動機(jī)工作點調(diào)整:有了BSG/ISG電機(jī)就可以讓發(fā)動機(jī)在更經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)速區(qū)間內(nèi)工作,發(fā)動機(jī)的負(fù)荷也會根據(jù)鋰電池電量大小而增加或減少,能將發(fā)動機(jī)的大部分工況調(diào)整到經(jīng)濟(jì)區(qū)間內(nèi),整車的油耗表現(xiàn)會優(yōu)秀不少。
3、能量回收:在制動期間BSG/ISG回收能量最高可達(dá)12.5kW;
4、低速關(guān)閉發(fā)動機(jī):在車輛低速時可以智能控制關(guān)閉發(fā)動機(jī),延長啟停工作時間,進(jìn)一步節(jié)省燃油,且提升乘員舒適度;
5、關(guān)閉發(fā)動機(jī)滑行:48V系統(tǒng)可以在車輛滑行時關(guān)閉發(fā)動機(jī),還能保證其他系統(tǒng)在一定時間內(nèi)的正常工作,節(jié)省燃油;
6、更平穩(wěn)的啟動發(fā)動機(jī):BSG/ISG電機(jī)因為電壓更高,啟動發(fā)動機(jī)可以更平穩(wěn)更快速。
奔馳這具1.5T代號為M264,但實際M264是一個發(fā)動機(jī)系列,還包括了2.0T發(fā)動機(jī),成功地接替了代號為M274的老款1.6T/2.0T發(fā)動機(jī)。
此外,奔馳M264發(fā)動機(jī)上首次采用兩側(cè)塑料發(fā)動機(jī)支架的設(shè)計,相比鋁制發(fā)動機(jī)支架削減了發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)噪聲的傳播,改善了NVH的表現(xiàn)。
技術(shù)亮點1、進(jìn)氣側(cè)可變氣門升程
奔馳的氣門升程可變技術(shù)也并不復(fù)雜。首先凸輪軸實際上是分為兩段套在軸上,因此表面的凸輪是可以左右移動的。當(dāng)需要改變升程時,電磁閥控制銷凸起介入軌道中,然后兩段凸輪軸會因為軌道的作用下水平移動,這樣就可以實現(xiàn)從大小兩個凸輪的切換,大凸輪對應(yīng)的是較大的氣門升程,小凸輪則是對應(yīng)較小的氣門升程。奔馳這套Camtronic氣門升程可變技術(shù)相比于其他家的類似技術(shù)(例如本田VTEC、寶馬Valvetronic),在機(jī)構(gòu)體積、緊湊度、成本方面都更有優(yōu)勢,缺點只支持兩個不同的氣門升程,不能無極調(diào)節(jié)。
奔馳M264 1.5T/2.0T引擎上的Camtronic進(jìn)氣門升程可變更多地是為了提升效率。在小負(fù)荷工況下,進(jìn)氣門會保持在較小的升程,通過控制氣門開啟度來限制空氣的攝入量,同時保持節(jié)氣門大角度開啟,這樣就可以降低泵氣損失。事實上在節(jié)氣門開度較小時,由于節(jié)氣門的節(jié)流作用,使得節(jié)氣門處壓力損失增加,使得泵氣損失加大,從而降低發(fā)動機(jī)效率。
技術(shù)亮點2、雙渦管渦輪增壓
雙渦管渦輪實際上將排氣分為了兩路,一路通過較大的通道吹向渦輪葉片的外側(cè),這樣可以使得渦輪旋轉(zhuǎn)得更快;另一路則是通過較小的通道吹向渦輪葉片內(nèi)側(cè),這樣可以提升渦輪的響應(yīng)表現(xiàn),雙渦管渦輪提升了渦輪的響應(yīng)以及性能表現(xiàn)。
技術(shù)亮點3、無缸套設(shè)計
M264引擎上的NANOSLIDE低摩擦涂層可將活塞活塞環(huán)與氣缸壁之間的摩擦力降低50%,同時還可以降低發(fā)動機(jī)重量,保證發(fā)動機(jī)在整個使用壽命期間都不會出現(xiàn)氣缸內(nèi)襯磨損,當(dāng)然,代價就是成本水漲船高。類似技術(shù)在寶馬B38、B48、保時捷4.0T V8發(fā)動機(jī)上也可以看到。
技術(shù)亮點4、水冷式中冷器
得益于水冷式中冷器的加入,渦輪增壓發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度過高的“通病”將得到徹底的解決,還為精確控制空燃比、排放顆粒物的控制具有積極的作用。(文:太平洋汽車網(wǎng) 秦子鈞)
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