奔驰A45 AMG为什么可以把2.0T的发动机调校的那么强劲?
奔驰A45 AMG为什么可以把2.0T的发动机调校的那么强劲?
首先说明对于涡轮增压发动机来说,马力只不过是数据,这就是增压的好处;严谨的说理论上只要缸体能承受住无限大的压力,就可以爆发无限大的马力(功率),当然世间上不存在这样无限抗压的材质,但在有限的抗压水平之下,涡轮增压也把功率提升到了一个崭新的高度!简单点说涡轮增压技术其实就是个人有多大胆、地有多大产的逻辑;如果拿2.0L的机器来说事,就是打1.0Bar的压力是一种情况,打2.0Bar又是另外一番景象,打上1千Bar可能变火箭了(玩笑),所以同一个排量下的自然吸气发动机之间的动力水平一般相差不大,但对于增压技术来说相差就很巨大了!
M133的动力表现到底算不算强?算强,但从技术角度来看,2.0T的发动机实现4、5百匹的马力并不是什么稀奇的事情;早在上世纪90年代的很多日系性能车仅仅通过民间改装即可实现400匹+的动力水平(这段知识不用太过于较真,有兴趣的朋友抽空看看头文字D就都清楚了,只不过那个时候采用的突贯式涡轮存在介入转速,所以迟滞异常明显,但考虑到赛用的关系,只需全程保持高转、别丢转速,迟滞也仅仅是起步时会遇到一次而已),举几个例子如2.0T的EVO、硬皮鲨由于当时君子协议的存在,原厂都将动力封印在280匹左右(包括当年的R32 GTR),而预留的潜力十分巨大,车主很容易将动力突破500匹,反正那个时候都是铸铁机头,抗压效果好、怎么加压都不会爆缸(即便压过千匹)!现实中的例子就是当年之家三菱Lancer论坛坛主的E10,马力最后破千匹(扩缸),所以空谈涡轮增压发动机的马力是没意义的,升功率参数对于自然吸气发动机的含金量更大,至于涡轮就差了点!
有得必有失,强悍的M133并没有各位想象的那般美丽!从参数上来看,奔驰AMG A45的M133涡轮增压发动机的马力达到了381匹、而扭矩则达到了475N·M,实际上这个高扭矩并不是在技术上有什么过人之处,实际上只是一个人为选择的结果!因为这台M133涡轮增压发动机没有办法在与别的型号2T在相同的加工成本、油耗状况、迟滞程度的状态下去爆发这381匹的马力,换句话说这是通过牺牲金钱、油耗换回的高规格参数,别的车企也可以做到,也可以说随便的一款2T经过强化都能做到,但这样的机器还适合家用么?换句话说都把2T做成M133的性能,有几个朋友能买起、又有几个朋友能养得起?M133牺牲了一切,而换取了高功率及高扭矩,牺牲的是油耗,要知道这台M133的压缩比只有8.8,这个压缩比够惊人吧?道上随便一辆车的压缩比都比这个高!所以这台发动机的高参数并非什么高端技术,只是人为的选择!
M133与常见的2.0T发动机差别在哪?市场上绝大多数民用车的2T发动机的增压值一般在0.8-1.0Bar左右,而这台M133的增压值已经达到了1.8Bar,所以这就是它比咱们常见的2T动力更大的原因,当然它的迟滞现象也远比普通的2T要严重的多,因为它的涡轮增压器的个头更大,没有这般大的个头也很难提供出这么大的增压值,因为涡轮更大所以要让它的叶片正常运行就必须要有更多的废气,只有转速高一些才能提供足够的废气,所以它的迟滞要更高一些;而为了应对它那高达1.8Bar的增压值,奔驰不得不降低压缩比(防止点火前的缸压、温度太高产生爆震),同时还采取了推迟点火的方式来降低爆震(原理就是推迟点火的时间,当活塞逐渐下行时再进行点火,活塞下行时燃烧室空间变大、缸压降低,可以有效的抑制爆震,但会产生更高的油耗)!上述这部分就是M133能达到那么高数据的原因,简化点说就是涡轮够大、导致增压值也够大;咱们常见的2T也可以通过更换大号涡轮来实现M133的数据,但需要做的是一系列的强化,但也可以做到,但会大幅度缩减发动机的寿命;M133的参数没什么可夸耀的,这个价位上的那台发动机参数都不差,值得称赞的只是M133的缸体强度,它的强度真心高!涡轮增压就是那么回事,小排量实现超级大的马力是存在可能性的,但这些可能性终究需要高强度的缸体莱承载,够强悍的缸体就是打造大马力涡轮机头的核心因素!
奔驰A45 AMG为什么可以把2.0T的发动机调校的那么强劲?
我来分享一下,奔驰的M133是目前上市的功率最大的2.0T四缸发动机(图1),也是AMG第一次开发的四缸机版本,之前他们都是在6缸8缸甚至12缸上做性能提升。
另外一个显著的不同点是M133是和其他奔驰正常的2.0T共线生产的(在奔驰位于Kölleda,的工厂),但是还是有一人一机的手工铭牌,算是一种身份象征吧。
这么做有两个很大的好处:
1.可以极大的降低成本,所以可以相对比较低的价格买到GLA 45 AMG和A45 AMG。(图2)
2.和其他正常的2.0T发动机共用基本的燃烧系统和发动机整体设计可以让M133很容易通过油耗和排放法规。
下面说说为啥M133能够达到如此表态的280KW,475Nm的性能,主要有以下几个方面的技术措施:
1.低压缩比设计(压缩比8.6)
对,你没看错,就是低压缩比。一般目前主流的发动机都设法增加压缩比以提高部分负荷的热效率,但是高压缩比会导致大负荷情况的爆震,爆震会严重的限制发动机的最大功率和扭矩。对于一般的发动机,最大功率和扭矩的需求并不高,关注点主要在提高平时日常使用的中低转速和负荷下的热效率,因此,都是想办法增加压缩比。目前主流2.0T发动机的压缩比一般在10左右。
而M133作为AMG发动机,油耗不是主要的关注点,工程师主要关注极限性能,因此,低压缩比成为更好的选择。M133的压缩比只有8.6,这保证了在全负荷极其高的爆震边界,可以达到非常高的功率。
2.双流道增压器+高增压压力(图3)
也有人叫双涡管twin-scroll增压器,实际是一样的技术。双流道是指增压器涡轮机的进口采用了双流道。简单解释一下就是4缸发动机的点火顺序一般是1-3-4-2,这样的话不同气缸排气的时候排气的能量会在排气管中互相干涉,从而降低涡轮机的效率,带来涡轮迟滞,同时会引起涡前背压阻力的上升。双流道就是把发动机的1-4和2-3排气管分成两组,分别的引入增压器,增压器的涡轮机也设计了两个流道,这样可以加快增压器相应速度,同时降低涡前背压。
这些双流道的特性使M133可以使用非常高的增压压力,M133的最大增压压力达到1.8bar,比正常2.0T的1.2-1.4bar的水平要提高不少。大的增压压力可以带来足够的空气进入汽缸参与燃烧,才可以达到极高的性能。
3.压电晶体喷油器(图4)
相比普通的电磁阀式喷油器,压电晶体喷油器可以更加精确的控制喷射。保证在极高功率下足够的喷油量和精确控制的同时,还可以保证怠速小流量下的控制精度。
同时,压电晶体喷油器允许采用更灵敏的多次喷射策略,这样可以在提升性能的时候优化油耗。
4.结构强化
为了承受如此变态的性能,M133采用了重力砂型铸造的铝缸体,相对于压铸铝缸体结构强度更大。同时缸孔还采用了奔驰称为NANOSLIDE的电弧丝喷涂缸壁镀膜技术,保证了低的摩擦和更好的散热。这也为超高性能创造了条件。
活塞也采用了特殊的锻造活塞,以承受极大的汽缸爆发压力。(图7)
其他曲轴,连杆等结构也做了优化。
5.加强冷却
如此大的功率必须有足够的冷却来保证。M133增加了整理在车上的冷却能力,同时采用了水冷中冷器来加强压气机后进气温度的降低,保证高性能的实现。(图5在发动机后端硕大的水冷中冷器)
机油冷却器也是特殊设计的,集成在了机油滤清器的侧面以实现更好的冷却能力,从而加强了机油的冷却能力。(图6可以看到左侧和机油滤清器壳体集成的机油冷却器)
M133虽然额定功率非常高,但是仅仅在6000转就可以实现,并非完全靠拉高转速来实现,这是因为M133具有非常大的扭矩。因此,在日常使用的工况更能发挥它的变态性能,这也是AMG认为M133非常大的一个优势。图8
以上信息供大家参考,欢迎讨论。对发动机感兴趣的朋友可以关注我,每周会发布发动机技术的专业解读,谢谢支持!
奔驰A45 AMG为什么可以把2.0T的发动机调校的那么强劲?
2.0T的动力组合放到现在真是遍地开花,非豪华品牌可以做顶配,豪华品牌可以做入门,甚至身价过百万的D级车一样可以搭配着轻混继续用。在一些小众车型中,这个排量也是独受它们的青睐,那就是大众R系类,奥迪的S3以及最强的A45,这也是我们国内玩车一族第一能想得到钢炮,售价努把力还能够得到,马路上不怵牛马神蛇。同样是2.0的排量,A45靠的是什么就能够把马力做得比别人大出许多呢?让我们一一解析其中的厉害之处。
大号的涡轮要想有更强的动力输出,加大涡轮是最行之有效的方法。不仅是民间善用,就连主机厂也深谙此道。这部M133引擎实际排量只有1991cc,缸径和冲程为83 mm×92 mm,为了要达到380匹的动力输出,AMG给它配上了其他2.0T上少用的加大涡轮和双涡管技术,最大增压值可以调至2.8Bar,不过为了稳定性在增压数值上最终调到1.8Bar,于此同时为了避免发动机高温下工作可能产生的爆震,压缩比降到了8.8。可以说大涡轮是大马力输出的基础,而剩下的工作都是围绕着如何在这样的动力输出下保证发动机工作的稳定性。
增强的水冷发动机的动力提升了,相应的散热也要能跟得上,但是不同的是AMG的工程师似乎要花的心思更多一些,多出的动力输出会让这部引擎更加容易高温。为了解决这个问题,工程师设计了全新的水冷散热分别安装在前保险杠左右两侧,更高效的冷却水泵和水冷循环系统,不仅如此中冷的尺寸也要更大一些,这样在激烈驾驶时可以利用撞风进行冷却。
缸体虽然在这部引擎上AMG并没有采用更能耐操的铸铁缸体,但是A45的铝合金缸体在保证轻量化的同时也在材料上做出了不一样的选择,让铝合金与不同的金属元素在高温下用砂型铸造的方法一体成型,不仅可以保证散热和轻量化,还可以达到470牛米下可靠的强度。至于在这样高压下工作会不会增加额外的机械磨损AMG工程师也考虑到了,毕竟A45不是路边改装店出品,多出的机械磨损总量也仅仅会比370牛米扭矩大了20%左右,每一部机器都有自己的设计冗余,除非你每天下赛道高负荷驾驶,不然大可不必为这些担忧。
所以这是一部完美的动力机器?我们知道这世上没有任何一样东西是完美的,A45也是如此,纵然它用2.0的排量给了你骇人的动力,但是有些东西还是不会违背物理定律。大涡轮不可避免的转动惯量带来的是严重的涡轮迟滞,尤其在3000转以下基本感觉不到什么力,响应也很慢。此外为了应对涡轮的高增压,降低压缩比,推迟的点火正时会进一步加大引擎的油耗,另外为了保证散热,发动机每次循环会喷出更多的汽油对缸体进行冷却,但是,跑得快的2.0T没有哪一部可以兼顾动力与燃油经济性,要想马儿跑得快又想马儿不吃草,太难了。
写在最后90年代,日本的君子协定,一众的日本性能车把马力限制在了270匹左右,但这远远不是它们的真正实力,2JZ,4G63以及日产的RB26,在不更换任何硬件的条件下只需要修改一下行车电脑立马可以获得400+的动力输出,那时候它们还没有直喷,材料和工艺也远不及现在,但是在热力学考量和涡轮上的选择遵从的都是同一个方向,如果它们持续的进化,到今天的2020年,或许也是M133的模样吧。
奔驰A45 AMG为什么可以把2.0T的发动机调校的那么强劲?
我觉得这个问题与其说“为什么可以把2.0T的动力调校的那么强劲”还不如说“为什么要把2.0T的动力调校的那么强劲”。
1、“可以”和“要”的区别
“可以”听起来更让人倾向于这样的想法:“奔驰有什么黑科技竟然能把2.0T四缸机调校的如此厉害”。似乎这是一个登峰造极的数据,其他厂家只能顶礼膜拜。而事实并非如此,80年代就有4缸2.0可以改装出更高的马力,而之前看新闻大众与美国的改装工厂改装了一台2.0T的EA888甲壳虫,543匹,571牛米。所以我认为并不是多牛,只是人家想要得到这么高的数据。
2、为什么要这么高的数据
A45是AMG里最小的车,而这台2.0T也是AMG里第一台四缸发动机,瘦死的骆驼比马大,即便是最小的车装配4缸发动机为了保持AMG的光环最起码账面数据不能输。如果机器的数据和普通家用车数据近似那就有点拿不出手了。
3、怎么做到这么好看的数据
大涡轮!发动机的动力来自混合气燃烧膨胀对活塞的推力,理论上来说只要气缸压力足够大就能产生足够大的动力,马力就容易上去。这台发动机装配了一个巨大的涡轮增压器,在之前的文章里就提到过,家用车更倾向于使用小涡轮,容易推动,可以在低转速就能拥有足够的增压压力,但是增压值小,对于满足日常使用完全可以,毕竟没人整天把家用车开到6000转。而性能车普遍喜欢更大的涡轮,需要更高的转速才能推动,但是性能车玩的就是在高转速下压榨动力,赛道上你见哪个车两千转在跑?所以在赛道上高转速下废气推动大涡轮产生更高的增压压力,发动机进气量更大,可以获得高转速下的大扭矩,适合激烈的赛道驾驶。A45最大扭矩2250转才爆发,而普通家用小涡轮1500甚至更低就能爆发最大扭矩。这就是使用环境的不同造成不同的动力输出特性调校。同样可以看到这台发动机压缩比只有8.6,很明显是为了更大的增压值,因为压缩比太高增压值上不去,否则爆震倾向更大。
所以我觉得这个数据并没有什么特别之处。
奔驰A45 AMG为什么可以把2.0T的发动机调校的那么强劲?
感谢邀请。
有人说A45的m133的发动机相当于是原厂刷一阶程序的产物,来获得了较大的动力,确实是这样,但是这里也要承认一个事实,就是m133的发动机,为什么可以刷一阶进行大力的动力的提升,肯定是因为他更高的机械品质。
熟悉改装的朋友都知道很多的汽车如果想获得更大的动力,那么就需要获得更多的进气量,改进气排气,按照这个逻辑来说就需要更换更大的涡轮增压器,涡轮增压器大,然后增压值就更高,这样会导致咱们上面说的进气量就会增加,这样的话就让发动机有更高的动力,但是这样的话对发动机的磨损也是非常严重的,所以说像m133的发动机,它的轴瓦连杆等等这些东西都是有更高的强度来应付这样更强悍的动力。
说的再直白一点,这种就是以牺牲发动机稳定性来获得更大的动力性能,在二手车的市场像这种高性能版本的车型其实是比较难看的,因为外观事故车泡水车这些东西比较好检查,但是像汽车整体心脏发动机的机械性能以及一些内部的磨损情况是很难进行检查的。
所以这样来看的话,本来a45就是偏向于运动型的小钢炮,在原厂的时候就进行了刷一阶,进行动力的提升,如果是a45和奥迪的s3这样的车型同样的都进行刷二阶的话,奥迪的s3是要比奔驰的s5要更好一些的,所以并不代表2.0T一定是最强的,而是调教成这样的运动属性的,有钱任性这样的发动机就是为动力而生的!
奔驰A45 AMG为什么可以把2.0T的发动机调校的那么强劲?
奔驰A45 AMG为什么可以把2.0T的发动机调校得那么强劲?
A45 目前的调教是380马力 2.0T ,事实上并不是压榨的表现,相反,奔驰为了考虑到油门响应、油耗、排放考虑,调教还是比较保守的。这颗涡轮比较厉害,所以能到190马力的升功率。
事实上,我们目前同行的调教基准(不强化发动机、不强化波箱、不强化曲轴、连杆活塞),基本是轮上400马力左右。考虑到传动系统的高效性,机头马力输出大概450马力。基本没有爆震。几位高票答案总是拿本田F1发动机来说事也让有有点无奈。。。
这轮上400匹,是你看的见摸得着的,dynojet能够测出来的。而不是和F1赛车般遥不可及的。非常近理你。换句话说,你去买台A45,给我2-3万,就能变成450马力AMG 2.0T,不换涡轮、不强化发动机、不动变速箱。你能开着它去幼儿园接送孩子!。
至于为什么看上去那么高,毕竟400马力基本是5L V8发动机的实力,因为这颗2.0T引擎在设计之出就是为了考虑到AMG高输出设定的,强化了内部(已经强化了,锻造活塞连杆),涡轮也特别设计过,不是90年代日本傻大黑粗的大涡轮。
至于和S3比,我不想太多评论,因为你看到,这是AMG,你见过C63 和S5去比么?都是奥迪往AMG脸上贴。
至于百公里PK,那只是笑谈。S3肯定不慢,但是大家来比100-200 rolling啊!来啊。EA888 gen3面对其他发动机还是优势满满,面对AMG,只能请LOBA大涡轮出马了,S3自带IS38有点不够用。
有太多太多的原因了,首先奔驰把AMG单独列出来,就是打造奔驰的高性能车型,而作为高性能车型最重要的就是动力,所以说AMG车型都是在发动机动力调校上比较高的,或者说是丧心病狂的,这就造成了各款发动机数据爆表,其次,就代表了奔驰的技术储备,如果想要那么好的数据,那么好的性能,这都是看研发人员的,研发的技术越先进,花费的金钱就越多,技术就越好,奔驰一直以来对于研发投入都是比较大的,在加上这么多年的技术积累,能生产出这么好的发动机也是情理之中。
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