m133(m133 这可能是史上最强的2.0T发动机——奔驰M139发动机技术解析)

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当“最大马力416匹、峰值扭矩500牛米”这两个数据放在大家面前，我想各位朋友都应该会以为这是哪款3.0T又或者是哪款V6发动机的数据吧。当年奔驰发布代号M133发动机，2.0T排量迸发出高达381匹的马力就已经刷新动力哥对于性能的认知，随着奔驰AMG部门公布其代号M139 2.0T四缸涡轮增压发动机参数后，动力哥对于这台2.0T发动机愈发好奇，到底奔驰AMG部门对它做了哪些手脚，使其一次又一次的突破自身的极限，今天，我们就一起来探究这台奔驰AMG有史以来性能最强悍的量产四缸涡轮发动机。
一
2.0T四缸涡轮增压发动机基本参数
这台2.0T发动机一共有两款型号，标准版本代号M139，原厂最大马力382匹，峰值扭矩480牛米，这个数据与之前的M133基本持平。高性能版本代号S139，原厂最大马力416匹，峰值扭矩500牛米，涡轮增压值更是提升至2.1bar。S139相较M133，马力与扭矩均有加大的提升，从峰值扭矩转速5000rpm-5250rpm我们不难猜想，这台S139在后段高转加速的爆发力或许会相当的狂暴。



二
众多技术加持使得M139潜力进一步被压榨
01
曲轴箱采用冷硬铸造工艺



如何让一台2.0T的四缸发动机的机身承受高达416匹马力、500牛米扭矩m133，制作工艺也有所讲究。在发动机的本体部分，工程师把冷硬铸造工艺运用到了铝合金曲轴箱上，什么是冷硬铸造工艺？就是将高温熔化的液态铝合金灌注到设计好的水冷模具内，让成品达到高密度的结构。通过这种工艺，使得M139的铝合金曲轴箱在重量以及强度方面得到了进一步的优化。在面对如此大马力、扭矩时，能够从容应对。在曲轴箱内部，M139的曲轴采用的是轻量化锻造钢制工艺，活塞则为锻造铝合金。



02
滚子轴承涡流增压器+双涡流涡轮增压技术
M139和 S139均采用全新的双涡流增压，奔驰官方给出的结论，这样做可以提供低转速和高转速同样高效。基本原理是该涡轮机壳体分成两个平行的流动通道，“目的是防止各个气缸在负载循环期间产生负面影响，并改善气体循环。（简单的说是在保障燃油高效循环的状态下，更直接的保证低速与高速的运行状态）



另一项创新与压缩机和涡轮机的轴有关，首度采用了与AMG GTS和AMG GT 4门版系列同等级的滚子轴承涡轮增压器，通过使用滚子轴承，它将涡轮增压器内的机械摩擦降至最低，让增压反应更快，涡轮最高转速可达 169000rpm。
03
NANOSLID气缸涂层技术
M139气缸内部采用了NANOSLIDE气缸涂层技术，这一技术通过高压电弧将铁或者碳这类的涂层材质瞬间融化，然后在高压气流的推动下m133，均匀喷向轻量化的铝合金气缸内壁。这样以来就在气缸内壁表面形成了一层镜面般平整光亮的纳米晶体涂层，涂层表面光滑且密布细微的小孔，这样的结构对于活塞与缸壁之间的摩擦的减小再完美不过。同样的，超薄的涂层代替了厚重的钢制缸套，大幅度降低了发动机的整体质量，减小摩擦更是意味着更低的燃油消耗以及更低的尾气排放。



相对于目前广为使用的5mm灰口铁缸套来讲，NANOSLIDE技术的现实意义在于将发动机气缸衬套的生产标准提升到了艺术境界般的新标准。被融化喷涂到缸壁表面的铁或碳涂层，以超细纳米晶涂层沉积，这就是所谓的NANOSLIDE涂层，然后再经过一个特殊的珩磨工艺，涂层最终的厚度只有0.1毫米至0.15毫米，并具备镜面般光洁平整的表面完成度。珩磨过程中产生的细碎毛孔能有效留住润滑油，从而确保活塞得到最佳润滑。这样的结果不仅是NANOSLIDE涂层的气缸机械摩擦损失比使用传统灰铸铁缸套降低50%，同时也具备非常高的耐磨性。
04
同时采用缸内直喷和歧管喷射两套喷油系统
M139最大重量仅为160.5kg，缸径83mm，行程92mm。奔驰在M139发动机上采用了GDI直喷+PFI气道喷射的双喷射系统。和丰田2.0T、大众2.0T采用的普通双喷射系统来降低颗粒物排放的目的不同，奔驰在新M139上采用双喷射系统的主要不是为了颗粒物排放，而是为了实现其超高的性能。



由于新M139极高的性能对喷油器的流量要求很大，因此在高速全负荷时缸内直喷的喷油器会达到流量上限，新M139进气管内又增加了一个6.7bar喷射压力的气道喷射的喷油器来满足极限性能情况下的喷油量。新M139发动机GDI直喷系统采用了目前最先进的200bar压电晶体喷嘴，比普通的电磁阀喷嘴控制更精确，响应速度更快。



05
采用Camtronic可变气门升程系统
奔驰将他们的可变气门升程技术称为Camtronic，这个技术的优点并不是为了提高马力的输出，而是为了减少排放。在小负荷或者部分负荷的工况下，Camtronic系统开关会命令低扬程的凸轮组工作，控制气门的开启度从而限制空气的摄入量，节流阀门同时保持打开，降低泵气损失。这原理上跟宝马的电子系统类似，但Camtronic系统是分两个2阶控制而不是连续可变的。梅赛德斯表示，这个使用了较少的零件的系统成本远比连续可变系统少，却可以达到其80%效用。在欧洲联合循环测试中，新的发动机得益于Camtronic系统，油耗降低了4%。



Camtronic的原理十分简单，它的进气凸轮轴由传统的可变进气相位执行器和Camtronic可变气门升程部件组成。凸轮轴本身由一种内在的载体轴和空心凸轮件组成，每个凸轮件由2个相邻的液压缸驱动。凸轮件有两种形状（低扬程，高扬程），他们是否参与工作取决于凸轮件的纵向位置。当发动机需要变换凸轮件，执行器通过液压销推动凸轮套件向两端延伸m133，因此，当凸轮轴旋转，可动凸轮件在纵向方向滑动并与正在工作的凸轮进行替换。Camtronic的原理与奥迪valvelift同样类似，但它使用较少的凸轮件和执行机构，从而保证成本更低。
三
有关动力哥对于M139的一些想法



奔驰的工程师们通过对技术的升级以及加强，让 M139 轻松达到421匹的动力输出，使其一举成为目前史上最强的 2.0T 量产四缸引擎（三菱 Lancer Evolution FX-440 MR 所搭载的 2.0T 输出 446 匹，但只限量生产 40 部）。当然对于这部“史上最强四缸机”的可靠性还是充满不确定性，毕竟搭载的车型还未上市。在未来，这代号M139/S139发动机除了搭载在 AMG A45/A45 S 身上，未来还将用CLA45/CLA45 S等更多高性能小钢炮上。可靠性以及稳定性如何？上市之后将会给出答案。

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