机不惊人誓不休 梅赛德斯-AMG A 45 S 4MATIC+动力系统浅析

继两周前全球首发AMG?GT?Black?Series后，梅赛德斯-?AMG?又在成都车展推出了6款车型。作为目前豪华品牌高性能子品牌里细分车型最多 ，产品涵盖面最广的AMG
，自然不会放过每一次传播旗下车型亮点的机会，车展上 ，我也有幸与梅赛德斯-AMG?的王牌车型?A?45?S?4MATIC+来了次亲密的接触 。?A?45?S?4MATIC+?所搭载的?M?139?2.0T?发动机
，自然成了众人关注的对象
。

这台发动机，输出421hp/500Nm,升功率达211hp/L ，红线转速达7200rpm
，令A?45?S?4MATIC+的百公里加速时间仅为?3.9s。如果我把它称为当今地表量产最强?2.0T?发动机，相信没人会不同意 。

反正 ，AMG的信条就是：机不惊人誓不休
。

正置？反置

与上一代A?45所使用的M?133发动机相比，?M?139绕其垂直轴旋转180度
，即是反置布局。反置布局是指排气侧位于发动机与防火墙之间，对涡轮增压发动机来说 ，有效缩短进气路径以及提高涡轮响应 。进气系统位于前部
。这种配置可以实现最平坦的空气动力学设计。此外
，新的布置可以在进气和排气侧都大大改善了风道，缩短了管道的距离并减少了转向 。

此外 ，正因为反置布局
，排气端不需要从发动机底部绕到防火墙后，直接从防火墙前方引入到车底 ，消除了正置布局时排气管需要从发动机底部绕过空间。这样的好处当然是可以降低了发动机的安装位置
。

燃烧精细化

M?139使用了两套喷油嘴
，缸内直喷的压力为200bar，而歧管喷油嘴的喷油压力则为6.7bar ，后者主要是通过汽油雾化
，能降低进气歧管空气的温度，并实现清洁进气气门的功效（直喷发动机因缺乏清洁进气歧管的能力 ，更容易在进气气门背面产生积碳，影响动力输出）。

承受最高压力
，创造最强动力

M?139?同时也采用了电动泄压阀，可以精确控制涡轮压力而不至于涡轮压力过大 。此外 ，对涡轮发动机来说
，涡轮迟滞（Turbo?Lag）是增强动力输出的双面剑，减少涡轮迟滞的方式有很多种 ，包括常见的双涡管、可变涡轮截面（VTG） 、大小涡轮串联
、48V电子涡轮等设计
，但对于?M?139?这么一款旨在压榨发动机潜力的高性能机器来说，更大增压值达到了破天荒?2.1bar（A?45?4MAITC+?的最大增压值是?1.9bar） ，对比去年曾在纽北打破量产车圈速纪录的?GT2?RS
，其涡轮增压值为?1.55bar
。但更高的增压值会带来一系列必须解决的问题，譬如涡轮响应、润滑 、散热以及缸体强度的考量。

从缸体的结构 ，分为开放式水道以及封闭式水道 。前者气缸间的水道连通
，散热效果更好，但缸体强度不如后者 ，后者可以承受更高的缸压，但需要精密的散热管理策略
。正是由于采用了封闭式水道
，M?139的缸体可承受?160bar?的燃烧压力，为当今?AMG所打造的最强缸体。

虽然受限于装车空间以及相关成本 ，M?139依然采用湿式油底壳设计
，但全铝曲轴箱是冷铸工艺，即是在铸造过程中 ，利用重力作用将熔融铝倒入金属模具中 。由于其良好的导热性
，水冷模具可以快速冷却和固化熔体
。结果是保证了很高强度的细密结构。借助封闭的砂芯可以实现复杂的内部几何形状 。油底壳带有挡板，因此尽管油底壳较大 ，即使在侧向加速力很大（赛道驾驶）的情况下
，也始终有足够的机油润滑发动机以及涡轮等组件
。

摩擦最小化

虽然?M?139?并没有使用类似保时捷的?VTG?技术（涡轮叶片截面连续可变从而可实现动力的连续线性递增），但减少摩擦提高涡轮响应速度 ，也必然是提高发动机实用性的一大课题。AMG?在?M?139?的涡轮以及压气机首次使用滚珠轴承
，减少摩擦，并确保涡轮的动能损失降至最低 ，涡轮的最高转速可达169,000转 。

既然是当之无愧的高性能发动机，必然要求转速的快速上下以及持久的高转速运作。而在缸套内减少摩擦
，也能为发动机持久输出强劲动力，带来正面的裨益
。传统的缸套厚度达4mm ，梅赛德斯-奔驰早在M?156年代（6.2L?V8）就开始使用NANOSLIDE涂层
，这种涂层是奔驰与德国CNC制造商Heller联合研发，中文学名为双丝电弧喷涂涂层（TWAS） ，其原理是铁碳丝被高压电弧熔化
，气流将熔化的液滴喷到气缸的内壁上。产生的精细涂层既薄又几乎光滑，彷如镜面 ，采用这种技术
，缸套的厚度仅为原来的十分之一，即0.4mm ，可以说薄如蝉翼 。另外
，配合光洁度更高活塞环，活塞在汽缸内的运转 ，必然更加顺畅，摩擦能减少50%
。对此
，AMG?用了一句宣传语：摩擦几乎可以忽略不计。

采用?NANOSLIDE涂层的薄缸套，仅为传统缸套厚度的十分之一 ，而摩擦却能降低?50%?以上 。

另外
，锻造的钢曲轴以及铝制活塞在确保足够轻量化的同时，也能提供足够的强度
。

散热最大化

看到这 ，大家应该能明白一副高性能的发动机
，是一个系统工程，不能只有漂亮的数据输出 ，而忽视了发动机的周边。围绕高可靠性的高输出
，同样需要智能设计的冷却系统 。隐藏在保险杠右方（车头向前）副水箱是对位于进气格栅后方的主水箱的有效补充，而与中冷器一起 ，通过电动水泵辅助冷却液流经散热器
。这为高度压缩的增压空气提供了理想的冷却
，从而有助于实现最佳的发动机性能。

另一方面，变速箱油的冷却已集成到发动机的冷却液回路中 ，并由直接安装在变速箱上的热交换器辅助散热 。发动机控制单元安装在空气滤清器外壳上，在此处通过气流冷却
。

跟普通发动机
，水泵由曲轴连接皮带带动有所区别，M139的电动水泵独立于发动机转速运行。预热期间的后期激活意味着发动机缸体预热更快 ，对摩擦
，消耗和排放产生积极影响 。当以较小的功率或较低的发动机转速行驶时，也可以根据需要打开或关闭泵。此外 ，电动水泵可在整个发动机转速范围内确保完整的发动机输出和最佳的散热效果
。当在非常高的环境温度下空转时
，它还可以防止热损坏。

由于采用反置布局，涡轮与防火墙的距离变得更近 ，如何能迅速带走涡轮热量
，除了机油散热外，AMG?也有周全考虑 。在缸盖与发动机饰板之间 ，M139有一专门的风道直接对着涡轮
，可利用高速行驶时的冷风对涡轮壳体进行冷却
。

一些“不负责任 ”的猜测

W206?C级已确认在明年年初发布，而新一代的C63?S ，也有了一些相关的消息：在使用改良版的M?139发动机后，配合48V电气系统以及?P2?结构的电机
，发动机单独输出可达440hp左右，而系统综合马力则可达530hp左右 ，而百公里加速时间
，则可以缩短至3.9s以下，看齐斯图加特市著名跑车制造商的传奇车型。M?139发动机本体比?M?156?(6.2L?V8?NA）以及?M?177（4.0T?V8）要轻上50kg ，理论上前轴的负荷更少
，车身前后配重自由度更高，可以带来更敏锐的车头转向反应 ，而48V电气系统可以有效消除大增压值涡轮迟滞的特点
，而发动机亦可更专注于中高转速表现，届时的C63 ，在进入中国市场后
，也可以享受更低的税率 。

最后，用我时常挂在嘴边的一句话作总结：技术的足够积淀才有可能进化成艺术 ，那您说?M139?是集?AMG?技术的大成，还是已经进化成了一件工业艺术品？期待早日试驾?A?45?S?4MATIC+
。

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