第一篇:各大車廠改裝品牌剖析之奔馳篇-3 奔馳AMG 63系列引擎全面進化
先前眾說紛紜AMG 63車系將全面換裝新動力系統的傳聞,Mercedes Benz在今天正式公布這項消息,已完成最后測試階段的新款5.5升V8 Biturbo動力系統,將于今年9月正式取代現行的6208c.c.V8自然進氣引擎,并將率先搭載于新年式的S63 AMG車款上。
事實上,這具新的動力系統,早在2006年便已經進行開發工作,在開發之時所訂定的目標,就要提供更強勁的動力性能,同時也要有效降低油耗與CO2排放。在這樣的原則下,要達到完全霧化燃燒的將是最高開發原則,因此Mercedes Benz工程師認為使用雙渦輪增壓系統,應該是最能符合當今需求的做法。
Mercedes-AMG工程團隊在進行開發工作前,先行針對基本的機械功能、潤滑與冷卻循環系統、動、力輸出特性、進氣系統、凸輪軸配置、燃油噴射量、燃油消耗與廢氣排放等項目做詳盡的分析,并在擁有9種不同高科技測試平臺的Mercedes-AMG實驗室,進行動態的仿真測試。在實驗室的模擬測試中,將針對各種路況、環境與氣候做不同的測試項目,包括高溫與低溫狀態的啟動、山區狀態、雍塞交通狀況,以及Nürburgring北賽道這樣的極限狀態,引擎都必須要適用于上述的任何狀況。
即使在進氣溫度與密度急遽變化的情況下,計算機也能夠做最實時的修正,同時也要能適合不同新烷值的燃油。工作團隊藉由這些測試,將確保引擎在擁有高性能之下,亦能有極佳的穩定性與耐用度,包括引擎外圍的機件,在為了確保每具因傾皆具有高質量的前提下,新的V8引擎在接受測試時,必須通過長達17000小時的耐久性測試。最后的測試將連同AMG Speedshift MCT七速變速箱共同裝載于測試機臺上,進行4000小時的耐久度測試。
AMG從1967年開始發展高性能賽車引擎,并率先將賽車科技實際運用在量產車上,提升量產車款的動力性能。而AMG V8動力系統,可說是AMG最經典的設計,從1971年搭載6.8升V8賽車引擎(428hp)的300 SEL 6.8 AMG賽車,拿下比利時Spa-Francorchamps 24小時耐久賽,四門房車組優勝開始,便奠定其歷史地位。
此后,AMG將V8賽車引擎的技術下放到Mercedes Benz的量產車型上,創造出許多高性能的經典車款,如1983年使用5.0 V8引擎的280 CE 5.0 AMG;1986年搭載可輸出360hp最大馬力5.6 V6引擎的300 CE 5.6 AMG,并創下極速達300km/h的紀錄;1996年使用5.0 V8引擎的E50 AMG,最大馬力達347hp,來年接著又推出4.3 V8引擎的C43 AMG。1997年AMG公布新的5.5升V8引擎(M113),采用每缸三汽門與雙火星塞點火科技,動力輸出提升至354hp,并在很短的時間又將輸出提升至367hp。
2001年可說是AMG V8引擎發展的一個重要里程碑,以先前M133系統為基礎所進化的M113K系統,首次加入了機械增壓系統,因此將動力輸出大幅提升至517hp/73.5kgm,這也是目前大家所熟知最具知名度的AMG 55車系。這具M113K引擎在2003年連續獲得國際年度最佳引擎,以及最佳性能引擎等大獎的殊榮,并在后期將動力再次升級至582hp/81.6kgm的水平,并搭載于CLK DTM AMG車款上。而2003年推出的超跑SLR McLaren,也搭載這具動力系統,并使用干式油底殼,動力輸出高達650hp/83.7kgm。
2005年原本的M113K正式退役,改由6.3升V8自然進氣引擎(M156)接替,可輸出525hp最大馬力,以及64.3kgm最大扭力,是一具擁有高轉速取向的引擎。搭載于9款車型上的M156型引擎,更在2009年再度獲得國際年度最佳引擎,以及最佳性能引擎等大獎的榮耀。而Merceds Benz最新發表的SLR AMG,所搭載的M159型動力系統,也是由M156進化而來,總輸出高達571hp/66.3kgm,并采前中置型式配置,以及使用干式油底殼設計。
歷經四年時間開發的新動力系統,將排氣量縮減至5461c.c.,缸徑與沖程為98.0x90.5mm,壓縮比為10.0:1,同時采用V8 DOHC 32V的設計,并在AMG高性能引擎的發展進程中,首次加入了雙渦輪增壓系統,因此使得動力輸出再度向上提升,達到544hp/5500rpm、81.6kgm/2000-4500rpm的水平。在新動力發表的同時,AMG也同時公布了AMG Performance Package選配套件,透過此套件可將動力再向上提升至571hp/5500rpm、91.8kgm/2500-3750rpm。
這具新的5.5升V8 Biturbo引擎,不僅提供車輛更強勁的動力性能,同時在油耗與CO2排放的控制也有令人稱贊的績效。以今年9月將要發表的S63 AMG為例,0-100km/h加速僅需4.5秒,極速為250km/h(電子限速),加裝AMG Performance Package套件后,0-100km/h加速為4.4秒,極速可突破300km/h。在平均油耗部份,則比先前節省了25%,達到9.52km/L的水平,而CO2排放則降低了28.5%,達到246g/km(先前為344g/km)。
這具新推出的雙渦輪增壓引擎,結合了缸內直噴技術以及霧化燃燒過程,由于直噴技術的導入,為其帶來了決定性的優勢,尤其是高效率的熱效益,使然油消耗與廢氣排放獲得有效的控制。特別是藉由快速且精確的電子噴油嘴,將燃料噴入燃燒室,確保空氣與燃油精準的混合,帶來最佳的燃燒效率。利用電子式低壓幫浦,將燃料由油箱傳送至6 bar壓力的高壓幫浦,燃油壓力于高壓油軌中,被控制在100-200bar的壓力范圍,并根據實際狀況做改變。
兩具渦輪機的配置,確保了每個汽缸皆可達到最佳的進氣效果,在渦輪葉片達到滿載的185000rpm最大轉速狀態下,將可提供燃燒室1750kg/h的自然空氣進氣流量。渦輪增壓系統的最大增壓值為1.0bar,若是加裝AMG Performance Package套件后,最大增壓可提升至1.3bar。為了縮小動力系統的體積,在結構的設計上相當緊密,兩具渦輪機與排氣頭段采熔接式的一體化設計,將可呈現出空間運用的優勢,同時也可加速觸媒轉換器的溫度提升。
新型的AMG V8渦輪增壓引擎,是第一具沒有進氣泄壓閥設計的渦輪增壓系統,但為了確保渦輪作動反應敏捷,所以盡可能的縮短進氣信道的路徑長度。而在排氣泄壓閥部份,采用電子式真空轉換器,來降低進入排氣系統所形成的負壓。
中央冷卻器設計在V型汽缸的中間位置,主要可有效降低進入進氣系統的自然空氣溫度,在降低進入燃燒室的空氣溫度情況下,使燃燒過程達到最佳的效率。而位于前方的大型水箱,提供了最佳的冷卻水循環效果,如此可確保在各種環境條件下,馬力與扭力輸出皆能夠保持在最佳狀態。極短的進氣通道設計,可說是相當重要的,尤其是采用極薄的8mm不銹鋼材質管路,是專為防止低壓流失的特殊設計。
曲軸箱采用鋁合金材質制造,曲軸則使用高剛性的38MnS6BY鋼材以鍛造方式制造,因此可有效降低引擎的重量,使引擎重量得以控制在204kg,而在曲軸的軸承蓋部份,則使用灰口鑄鐵材質打造,為了降低汽缸與活塞間的摩擦,汽缸套則使用特殊的硅晶材質澆注。
此外,這具V8引擎也采用了每缸四汽門與可變凸輪軸設計,進氣側與排氣側會根據引擎負載與轉速,在40度的范圍內,調整凸輪軸的角度,使馬力與扭力輸出更為優化。同時,根據引擎轉速,可變式汽門重迭設計,可使空氣/燃油比達到最佳的混和狀態,提高燃燒效率以降低廢氣排放。
引擎管理系統,采用Bosch MED 17.7.3.控制單元,這套系統不僅可控制缸內直噴、渦輪壓力、凸輪軸調整等功能,同時也可以連接控制所有的外圍控制單元。系統的微處理器,儲存了超過3萬種不同的參數與功能,并可以每秒2.6億次的運算處理速度,反應各項車輛行駛所需的設定。為了降低處理器的負荷,8個點火線圈皆具備一組完整的點火放大器電子控制模塊,如此將可保證引擎在任何負載狀態下,皆能夠具有最強勁的火花放電效能。
在排氣系統的設計上,采用左右分離的型式,排氣歧管至消音器間的管徑為70mm,在排氣聲浪方面,除了要提供性能車的奔放活力,同時也要兼具乘坐的舒適性,并排除排氣時所產生的共振與共鳴聲。
未來這具5.5升V8 Biturbo引擎,將全面配置先進的AMG Speedshift MCT七速變速系統,原本僅搭載于2008年推出的SL63 AMG車款上這款變速箱,變速箱外殼使用鎂合金材質制造,因此使重量僅有80kg。采用濕式多片離合器結構,以取代傳統自排變速系統的扭力轉換器,不僅使動力傳遞更為直接,也由于具有較低的轉動慣量,所以對于油耗的控制方面也有正面的幫助。
同時,在行駛模式上,也提供了Comfort、Sport與Manul三種模式,Sport模式的換文件速度,將會比Comfot模式提升25%,而使用Manul手排模式,換文件速度則比Comfot模式縮短50%的時間。此外,為了達到節能的目的,Star/Stop裝置也將會是標準化配備。
這具新世代引擎,將會在德國Stuttgart的Affalterbach工廠進行生產,廠房面積達9950平方米,為兩層樓房的結構,每具引擎的生產將采采用專人專責的方式,以確保每具引擎的質量與性能。在Affalterbach工廠中,每具引擎完成之后,都將接受專業儀器針對水/油的泄漏、燃料系統的泄漏、氣體分子、排氣噪音、運轉共振等部份做最精密的檢測。
而每具完成檢驗測試車廠的引擎,廠方也都會建立詳盡的數據,并采電子檔案方式歸檔管理。經由這樣的生產品管方式,也可看出AMG未來在動力系統的生產制造趨勢,而即將在今年9月正式推出的新年式S63 AMG身上,我們就可以實際體驗到這新世代動力的具體性能表現。
本文來源于: 奔馳AMG 63系列引擎全面進化 PART 2_改裝不再瞎迷糊 各大車廠改裝品牌剖析 http://tunning.showche.com/5128.shtml#ixzz1KM0Xqwuq