奔驰模块化发动机平台,48V的

戴姆勒奔驰集团研发董事托马斯韦博博士(Dr.Thomas Weber)在斯图加特举办的科技日活动以及随后的美国汽车工程协会SAE相关采访中提到,奔驰集团已投资总计70亿欧元基于高度电气化开发新一代模块化发动机平台。该平台包括从四缸到八缸,从汽油到柴油的整个发动机家族。今天本文的主角就是日后很可能在国内市场唱主角的新一代四缸汽油发动机M264和六缸汽油发动机M256。

1.新一代四缸汽油发动机M264

↑新一代奔驰模块化四缸发动机M264

这款M264汽油发动机作为新的四缸发动机平台将逐渐替代目前的M274发动机系列。同为最大排量2.0升,M264引入了48V电源系统、适度尺寸Right Sizing理念、摩擦损耗降低技术和CAMTRONIC气门正时等多项新技术。配备双涡管涡轮增压器、48V皮带驱动启动发电一体机belt-driven starter-alternator (BSA) 和48V电子水泵的2.0T版本M264平台发动机将达到200kW的输出功率,此参数将匹敌不少六缸发动机的性能。

为了应对严格的排放标准,M264发动机采用了压电汽油喷射器和颗粒物过滤器等传统柴油发动机的排放优化手段。如今它们成为了奔驰汽油发动机的标配。

↑M264发动机配备48V的BSA电机

48V系统帮助M264发动机获得如下改进:

·轻松的启动:几乎无法察觉的发动机启动和加速

·在发动机转速2500转以下范围提供电机助力

·超过12.5 kW的能量回收能力

·发动机的工作点可处在最经济区间

·发动机关闭下的滑行模式

·iECO:拓展的启停模式,发动机甚至可在低速行驶时关闭

↑奔驰模块化发动机平台配备的48V锂电池

2.新一代六缸汽油发动机M256

新一代的M256发动机平台使得奔驰集团时隔多年以后得以重回直流六缸的怀抱。之前奔驰M276等六缸发动机系列均为V6发动机。由于48V系统的使用,M256发动机高度电气化,大幅减少了曲轴长度,使得直列排布成为可能。

↑新一代奔驰模块化发动机M256

同时由于相关技术的使用,M256发动机拥有300 kW功率和500 NM扭矩的输出能力 。

其采用了特殊的近发动机排气处理概念。颗粒物过滤器成为了奔驰汽油发动机的标配。以此来应对越发严格的排放标准。

发动机性能提升了,排放改善了,与此同时,油耗则反而降低了15%。这就是48V系统所带来的最大优点。

在如下的剖面图中可以看到M256发动机配备的48V ISG轴间集成启动发电一体电机、48V电子涡轮增压器和48V空调。

↑M256发动机正视剖面图

↑M256发动机后视剖面图

同样,48V系统帮助M256发动机获得如下改进:

·电机助力可达15 kW

·能量回收

·发动机的工作点可处在最经济区间,负荷增加减少可由电池电量决定

·滑行模式

·几乎无法察觉的发动机再启动

其ISG电机剖面图如下。可以看到其电机控制器、定子线圈和永磁体转子。

↑M256发动机配备48V的ISG电机侧视剖面图

↑M256发动机配备48V的ISG电机正视剖面图

M256发动机配备了智能的48V电子涡轮增压器electric auxiliary compressor (eZV) :其保证了在加速过程中,废气涡轮增压器介入之前,提供这段时间所需的高扭矩。电子涡轮增压器可在30毫秒内加速至7万转,从而彻底消除涡轮迟滞。如下为M256发动机配备的来自博格华纳的48V电子涡轮增压器。

↑M256发动机配备48V的电子涡轮增压器

如下图所示M256直列六缸汽油发动机将率先在新一代S级车型上配备。不过如下E级的配置表中E400和E500都出现了这款发动机的身影。相信很快继多年前的M104直列六缸发动机之后,奔驰将重回直列六缸的行列。

↑新一代奔驰E级配置表

↑上一代奔驰直列六缸发动机M104

综上所述,配备48V电源系统的奔驰新一代四缸和六缸发动机将很快陆续出现在奔驰的车型中。相比首个量产的48V车型奥迪SQ7,奔驰逐渐将这个黑科技从豪华车型拓展至低中高端全系车型。曾有权威行业分析机构评估,48V在汽车行业的推广将依靠两大推动力。一个是奔驰,另一个就是中国车企。如今奔驰已经发布了对应的模块化发动机平台,就看中国车企后续动向如何。如果48V系统得以应用,车企们将能够轻松应对日益严苛的油耗限制。


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