機不驚人誓不休 梅賽德斯-AMG A 45 S 4MATIC+動力系統淺析
繼兩周前全球首發AMG?GT?Black?Series後，梅賽德斯-?AMG?又在成都車展推出了6款車型。作為目前豪華品牌高性能子品牌裏細分車型最多，產品涵蓋面最廣的AMG，自然不會放過每壹次傳播旗下車型亮點的機會，車展上，我也有幸與梅賽德斯-AMG?的王牌車型?A?45?S?4MATIC+來了次親密的接觸。?A?45?S?4MATIC+?所搭載的?M?139?2.0T?發動機，自然成了眾人關註的對象。
這臺發動機，輸出421hp/500Nm,升功率達211hp/L，紅線轉速達7200rpm，令A?45?S?4MATIC+的百公裏加速時間僅為?3.9s。如果我把它稱為當今地表量產最強?2.0T?發動機，相信沒人會不同意。
反正，AMG的信條就是：機不驚人誓不休。
正置？反置
與上壹代A?45所使用的M?133發動機相比，?M?139繞其垂直軸旋轉180度，即是反置布局。反置布局是指排氣側位於發動機與防火墻之間，對渦輪增壓發動機來說，有效縮短進氣路徑以及提高渦輪響應。進氣系統位於前部。這種配置可以實現最平坦的空氣動力學設計。此外，新的布置可以在進氣和排氣側都大大改善了風道，縮短了管道的距離並減少了轉向。
此外，正因為反置布局，排氣端不需要從發動機底部繞到防火墻後，直接從防火墻前方引入到車底，消除了正置布局時排氣管需要從發動機底部繞過空間。這樣的好處當然是可以降低了發動機的安裝位置。
燃燒精細化
M?139使用了兩套噴油嘴，缸內直噴的壓力為200bar，而歧管噴油嘴的噴油壓力則為6.7bar，後者主要是通過汽油霧化，能降低進氣歧管空氣的溫度，並實現清潔進氣氣門的功效（直噴發動機因缺乏清潔進氣歧管的能力，更容易在進氣氣門背面產生積碳，影響動力輸出）。
承受最高壓力，創造最強動力
M?139?同時也采用了電動泄壓閥，可以精確控制渦輪壓力而不至於渦輪壓力過大。此外，對渦輪發動機來說，渦輪遲滯（Turbo?Lag）是增強動力輸出的雙面劍，減少渦輪遲滯的方式有很多種，包括常見的雙渦管、可變渦輪截面（VTG）、大小渦輪串聯、48V電子渦輪等設計，但對於?M?139?這麽壹款旨在壓榨發動機潛力的高性能機器來說，更大增壓值達到了破天荒?2.1bar（A?45?4MAITC+?的最大增壓值是?1.9bar），對比去年曾在紐北打破量產車圈速紀錄的?GT2?RS，其渦輪增壓值為?1.55bar。但更高的增壓值會帶來壹系列必須解決的問題，譬如渦輪響應、潤滑、散熱以及缸體強度的考量。
從缸體的結構，分為開放式水道以及封閉式水道。前者氣缸間的水道連通，散熱效果更好，但缸體強度不如後者，後者可以承受更高的缸壓，但需要精密的散熱管理策略。正是由於采用了封閉式水道，M?139的缸體可承受?160bar?的燃燒壓力，為當今?AMG所打造的最強缸體。
雖然受限於裝車空間以及相關成本，M?139依然采用濕式油底殼設計，但全鋁曲軸箱是冷鑄工藝，即是在鑄造過程中，利用重力作用將熔融鋁倒入金屬模具中。由於其良好的導熱性，水冷模具可以快速冷卻和固化熔體。結果是保證了很高強度的細密結構。借助封閉的砂芯可以實現復雜的內部幾何形狀。油底殼帶有擋板，因此盡管油底殼較大，即使在側向加速力很大（賽道駕駛）的情況下，也始終有足夠的機油潤滑發動機以及渦輪等組件。
摩擦最小化
雖然?M?139?並沒有使用類似保時捷的?VTG?技術（渦輪葉片截面連續可變從而可實現動力的連續線性遞增），但減少摩擦提高渦輪響應速度，也必然是提高發動機實用性的壹大課題。AMG?在?M?139?的渦輪以及壓氣機首次使用滾珠軸承，減少摩擦，並確保渦輪的動能損失降至最低，渦輪的最高轉速可達169,000轉。
既然是當之無愧的高性能發動機，必然要求轉速的快速上下以及持久的高轉速運作。而在缸套內減少摩擦，也能為發動機持久輸出強勁動力，帶來正面的裨益。傳統的缸套厚度達4mm，梅賽德斯-奔馳早在M?156年代（6.2L?V8）就開始使用NANOSLIDE?塗層，這種塗層是奔馳與德國CNC制造商Heller聯合研發，中文學名為雙絲電弧噴塗塗層（TWAS），其原理是鐵碳絲被高壓電弧熔化，氣流將熔化的液滴噴到氣缸的內壁上。產生的精細塗層既薄又幾乎光滑，仿如鏡面，采用這種技術，缸套的厚度僅為原來的十分之壹，即0.4mm，可以說薄如蟬翼。另外，配合光潔度更高活塞環，活塞在汽缸內的運轉，必然更加順暢，摩擦能減少50%。對此，AMG?用了壹句宣傳語：摩擦幾乎可以忽略不計。
采用?NANOSLIDE?塗層的薄缸套，僅為傳統缸套厚度的十分之壹，而摩擦卻能降低?50%?以上。
另外，鍛造的鋼曲軸以及鋁制活塞在確保足夠輕量化的同時，也能提供足夠的強度。
散熱最大化
看到這，大家應該能明白壹副高性能的發動機，是壹個系統工程，不能只有漂亮的數據輸出，而忽視了發動機的周邊。圍繞高可靠性的高輸出，同樣需要智能設計的冷卻系統。隱藏在保險杠右方（車頭向前）副水箱是對位於進氣格柵後方的主水箱的有效補充，而與中冷器壹起，通過電動水泵輔助冷卻液流經散熱器。這為高度壓縮的增壓空氣提供了理想的冷卻，從而有助於實現最佳的發動機性能。
另壹方面，變速箱油的冷卻已集成到發動機的冷卻液回路中，並由直接安裝在變速箱上的熱交換器輔助散熱。發動機控制單元安裝在空氣濾清器外殼上，在此處通過氣流冷卻。
跟普通發動機，水泵由曲軸連接皮帶帶動有所區別，M139的電動水泵獨立於發動機轉速運行。預熱期間的後期激活意味著發動機缸體預熱更快，對摩擦，消耗和排放產生積極影響。當以較小的功率或較低的發動機轉速行駛時，也可以根據需要打開或關閉泵。此外，電動水泵可在整個發動機轉速範圍內確保完整的發動機輸出和最佳的散熱效果。當在非常高的環境溫度下空轉時，它還可以防止熱損壞。
由於采用反置布局，渦輪與防火墻的距離變得更近，如何能迅速帶走渦輪熱量，除了機油散熱外，AMG?也有周全考慮。在缸蓋與發動機飾板之間，M139有壹專門的風道直接對著渦輪，可利用高速行駛時的冷風對渦輪殼體進行冷卻。
壹些“不負責任”的猜測
W206?C級已確認在明年年初發布，而新壹代的C63?S，也有了壹些相關的消息：在使用改良版的M?139發動機後，配合48V電氣系統以及?P2?結構的電機，發動機單獨輸出可達440hp左右，而系統綜合馬力則可達530hp左右，而百公裏加速時間，則可以縮短至3.9s以下，看齊斯圖加特市著名跑車制造商的傳奇車型。M?139發動機本體比?M?156?(6.2L?V8?NA）以及?M?177（4.0T?V8）要輕上50kg，理論上前軸的負荷更少，車身前後配重自由度更高，可以帶來更敏銳的車頭轉向反應，而48V電氣系統可以有效消除大增壓值渦輪遲滯的特點，而發動機亦可更專註於中高轉速表現，屆時的C63，在進入中國市場後，也可以享受更低的稅率。
最後，用我時常掛在嘴邊的壹句話作總結：技術的足夠積澱才有可能進化成藝術，那您說?M139?是集?AMG?技術的大成，還是已經進化成了壹件工業藝術品？期待早日試駕?A?45?S?4MATIC+。
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