发动机技术巡礼(14) 奔驰M274发动机解析

● M274发动机的亮点技术

 　　第三代BlueDIRECT缸内直喷技术

　　BlueDIRECT是奔驰的第三代汽油缸内直喷技术，它远不止是增加一个高压油泵那么简单。这种技术可以在一个冲程内最多实现五次燃油喷射(一般发动机最多只会进行两次喷射，有些柴油发动机会进行三次喷射)，并且火花塞可以在1毫秒内实现四次电火花释放。再加上优化的缸内涡流设计，带来了混合更充分的混合气和更充分的燃烧效果，使燃料的燃烧效率进一步提高，同时达到了更高的排放标准。

　　目前，S 350 L Grand Edition、S 350 L 4MATIC Grand Edition和S 500 L 4MATIC Grand Edition等车型都采用了BlueDIRECT第三代汽油直喷技术的发动机。BlueDIRECT汽油直喷技术已被梅赛德斯奔驰逐步应用于6缸及8缸汽油发动机上。

　　可变气门升程技术

　　M274发动机采用了梅赛德斯的可变气门升程技术——Camtronic，这种技术已经装配在2012年发布的M270系列四缸发动机上。Camtronic的原理十分简单，它的进气凸轮轴由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)，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进行凸轮替换。Camtronic技术并不是为了增大马力，而是为了降低排放。

　　Camtronic的原理与奥迪AVS比较类似，但它使用较少的凸轮件和执行机构，从而保证成本更低。而相比于BMW的可以对气门的升程进行无级调节的Valvetronic系统（连续可变），Camtronic系统是分两个2阶控制而不是连续可变的。Camtronic系统在工作原理方面与众多其他车厂的可变气门升程技术类似，但奔驰这套系统结构上更紧凑，而且系统操作上相对更简单。

　　低惯量涡轮增压

　　事实上为了提高汽油机的燃烧效率，柴油机所采用的涡轮增压技术比其缸内直喷技术更早被搬到了汽油发动机上。

　　涡轮增压系统是利用排气推动推动涡轮叶片(排气端)高速旋转，从而带动进气口附近的进气叶片转动(进气端)，这样就能对进气进行加压，来提高进气的压力，增加进气密度以达到增加进气量的目的。然而想要推动涡轮叶片转动需要很大的排气能量，在发动机转速较低的时候，涡轮增压器是无法工作的，所以很多涡轮增压系统在2000rpm左右才进行工作。这也就产生了涡轮迟滞现象。M274采用的是低惯量涡轮，能最大化地缓解涡轮迟滞现象。

　　通过内置小型低惯量转子解决了涡轮迟滞问题。在奔驰M274发动机工况图中可以看到，不管是高功率版还是低功率版，都从1200rpm开始就可以输出最大扭矩，最大扭矩转速一直持续到4000rpm（蓝色线）。使发动机能在低转速下实现高扭矩，并兼具发动机高转速下的灵敏响应。

　　平衡轴技术

　　通常直列四缸发动机都会存在着一定程度的振动，为了消除这种振动，获得更好的驾乘舒适性，很多直列四缸发动机都会采用平很轴技术。奔驰的这台M274发动机也引入了平衡轴技术。

　　奔驰M274发动机上的平衡轴技术采用兰彻斯特(Lanchester)平衡器，它是戴姆勒新型专利设计。奔驰M274发动机上的平衡轴(安装在曲轴下方)相比于大众EA888发动机上的双对旋平衡轴(安装在曲轴箱中部)体积和长度方面相对较小。另外，兰彻斯特(Lanchester)平衡器的降噪效果在全世界所有发动机平衡器系统中最为先进的。

　　其他技术

　　除上述几大技术外，M274还采用了可变排量机油泵和发动机启停技术。可变排量的叶片泵可以根据发动机转速和负载提供适量的机油，避免机油泵浪费能量。

　　相比于大众EA888上才用的齿轮式可变排量机油泵(通过齿轮相对移动来改变流量)，调节范围要更广。M274发动机上采用的可变排量机油泵此前在奔驰的一些V6、V8发动机上已经有应用。

　　发动机启停技术是近几年来发展最迅猛的汽车环保技术，特别适用于走走停停的城市路况，能有很好的节油表现。

　　总结：M274发动机上装备的技术很多在早先的奔驰发动机上有应用，比如原先在6缸、8缸发动机上配备的BueDIRECT汽油直喷技术、可变排量机油泵等。加之M274发动机将由北京奔驰发动机生产，成熟技术的共享与国产化会使其成本更加低，受益的还是广大车主。至于M274发动机国产的表现如何就让我们一起期待吧!

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