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欲与天公试比高 奔驰AMG GT引擎解析

欲与天公试比高 奔驰AMG GT引擎解析

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2015-05-15 00:41:38来源:汽车点评类型:原创编辑:朱兆雄

1涡轮位置的奥妙

   AMG GT技术解析,第一章

  奔驰这两年可谓是打了一场漂亮的翻身仗,自从戈登瓦格纳担任设计总监以来,无论是全新S Class还是C Class,亦或是今天的主角,AMG GT,从外形设计上来看无不透露着一股大气流畅的气息,完全一扫了老款的颓势。但车坛金玉其外败絮其中的例子也不是没有过,所以说光有一张漂亮的脸蛋是没有用的,欲与天公试比高,你还得有真本事才行。

  今天这篇文章我就跟你来聊聊,AMG GT身上的那些出众的技术。正是借助着这些高科技的帮助,AMG GT才跨入了能够与保时捷911系列平起平坐的顶级跑车世界。

欲与天公试比高 奔驰AMG GT引擎解析

  自从SLS AMG市场惨败之后,奔驰似乎意识到了,在法拉利458那个级别,奔驰的品牌是不足以支撑一台顶尖超跑的,所以他们把SLS停产了,然后做出了AMG GT这样一台与保时捷911竞争的产品,定位在15万美金以内(SLS的定位在20万美金以上区间)。5月10号AMG GT-S(高功率车型)正式在中国上市了,售价168.8万。虽然这并不是一篇市场分析但对于这样一个价格我还是想说:奔驰,有诚意!咳,扯远了,还是说回技术吧。对于一台跑车来说,最重要的无非就是引擎了,其他的什么内饰空间等等,那都是最无所谓的东西,所以我们就来聊聊这台M178引擎吧。

欲与天公试比高 奔驰AMG GT引擎解析

  AMG GT应用了一台4.0升涡轮增压引擎,而非那台服役多年了M156 6.2升V8自然吸气(SLS上的编号为M159,相对于M156更换了锻造的活塞与连杆)。相对于SLS,AMG GT在引擎方面最大的区别有两个:第一是应用了涡轮增压而非老款M156的自然进气,第二就是这台引擎采用了Closed Deck封闭式水道设计,而非M156的开放式水道。

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  涡轮增压对于高性能车型来说绝对不是一个新鲜玩意儿了,君不见这年头法拉利488都装上涡轮了(没了蒙特泽莫罗的法拉利真离完蛋不远了)。众所周知虽然有了涡轮之后引擎动力会有突飞猛进的提高,但涡轮介入会有延迟,反映到驾驶感受上就是:你踩下去油门,引擎要“愣住”大概1-2秒钟然后才会发力,这对于跑车来说是不能容忍的。而AMG GT的涡轮特色在于,它将两个涡轮增压器放进了引擎的V谷里(就是V8引擎两排气缸中间空出来的位置,传统V8车型上这个位置是空滤),同时配合水冷式中冷器的应用,大大缩短了增压空气从涡轮到达气缸的距离,非常好的提高了引擎的响应速度。同时由于涡轮增压器被安置在了引擎中央,整个引擎的重心降低了55毫米,并且整体结构异常的紧凑,这些都是应用这种涡轮放置方法带来的优势。

欲与天公试比高 奔驰AMG GT引擎解析

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△ 看到了么,两个涡轮被放在了引擎的正中央。

  但其实,说句奔驰不爱听的,对于把涡轮放在V谷里的这种设计,这台引擎除了应用到了结构紧凑以及进气距离短这两个优点以外,这个设计其他更牛13的优势一个也没能用上。我们知道对于涡轮增压引擎来说,由于涡轮是依靠排气来推动旋转的,那么每个气缸的点火时间不同,所以排气的时间也不一样,这样相邻的气缸之间就会产生“排气干涉”,举个例子:一队人在打鼓,由于每个人敲击的时机都是不同的,所以听上去鼓声就会是一盘散沙,毫无节奏感。但如果我们把所有鼓手们的胳膊用一根足够长的木板固定到一起,木板抬起,鼓手们都举起鼓槌,木板放下,鼓手们集体击鼓,这样鼓声就整齐划一了,对么?

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  同样的道理,每个气缸各自为政,排气顺序混乱,那吹动涡轮的尾气气流也就杂乱无章,涡轮就不能得到一个稳定的驱动力,转速也就会忽高忽低。而恰恰引擎点火时序是不能修改的(改了就乱套了),那我们能做的是不是就只有从排气管子上下手了?我们把排气管头段进行非等长设计,就好比:你敲鼓的频率快我们就把鼓放的远离你一点,你敲得慢我们就把鼓放得离你近一点,最终快慢鼓手的鼓槌还是同一时间落在鼓面上,是不是问题就解决了?编织排气歧管的样子见下图:

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  很不幸,这个专利被奥迪注册了,奥迪的RS7身上的那台4.0T V8就是编织排气歧管的设计。但别着急,单侧气缸编织大法被注册专利了,我们V8不是有两排气缸么?双侧编织总可以了吧?对不起,双侧混编排气的专利被宝马注册了,宝马M5和M6身上的那台S63B44就是这个设计...所以聊了半天,对于涡轮放在V谷内的设计来说,奔驰只用上了结构紧凑进气距离短的优势,而这恰恰是这种安置结构所带来的优势里相对最没用的一个了...

  那这台M178引擎,到底还牛13不牛13啊,好像你说了半天,这机子没啥优势啊?非也!下面将要讲到的封闭式水道就是个巨大的进步!

2冷却的秘密

  最早我刚接触到AMG GT的时候,我还以为这台4.0T引擎就是目前被广大AMG车型广为应用的5.5升双涡轮M157引擎的缩小版(就是G63,ML63,E63,S63上的那台M157),后来仔细一研究,发现这完全是一台新引擎。相对于坑爹的M157(M157就是M273的双涡轮版,基本上可以理解为把老款S500的5.5升自然吸气直接装了俩涡轮上去,别的啥都没变),M178可以说是一台从头到脚全新研发的产物。何以看出?Closed Deck封闭式水道设计就是端倪。

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  我们知道引擎需要散热,散热就需要冷却液,可冷却液具体是怎么给气缸散热的呢?就是通过水道,你可以简单的把水道的概念理解为将中缸放进水池子里,这时中缸外边的就是水道了。算了看图吧我也说不明白了:

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△ 活塞壁外边的那一圈空间就是流动冷却液用的水道,这是个采用开放式水道的引擎照片。

  那么,既然有了水道,又要保证引擎整体结构紧凑,那自然中缸的壁就不能做的太厚,那么强度就会下降了,对么?你想啊,气缸在里面飞速运转,然后缸壁外边是哗哗流动的冷却液,然后冷却液外边又是缸体,这中缸强度自然没法跟风冷发动机相比了。而为了应对涡轮增压引擎的高压力,中缸强度又必须被做的很高才行,为了解决这个棘手的问题,聪明的工程师们开发出了“封闭式水道”这么个有意思的办法:

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△ 这是封闭式水道的照片,相对于上一张,看出区别了么?

  上图就是封闭式水道,可以看出,中缸并不是完全孤立于缸体的,而是被浇铸在了一起,然后在浇铸面上打了很多让冷却水流过的小洞,这样虽然冷却效果可能不如开放式水道,但中缸的结构强度却被大大提高了。对于增压引擎来说,采用封闭式水道,其增压值一般都可以打的更高,这就意味着更小的排量,更大的动力。这也就是为什么M157那台开放式水道的5.5T最高输出只有560匹且上升空间很有限,而M178随便整一整就能达到600+的原因所在。

  对于一台高性能引擎来说,还有几个技术指标也是十分重要的,比如气缸壁表面处理技术,缸心距等等。M178没有缸套,气缸壁是热喷镀处理的,而M157则是干式的高硅铝钢套(热喷镀处理的强度更高,没有缸套所以重量更轻)。再有就是M178缸径只有83mm,缸心距90mm,M157缸径就98mm了,缸心距高达106mm,缸体尺寸比M178要大了不少了,所以M178更像是一台高性能引擎,而现在被AMG广为使用的M157更像是一台民用普通引擎。

欲与天公试比高 奔驰AMG GT引擎解析

   洋洋洒洒写了将近三千字,引擎部分大概算是说完了,可回头看看,关于这台AMG GT,似乎想说的还有很多。没关系,第三期点评君性能控,我接着跟您聊AMG GT的底盘技术,看看AMG是如何与老宿敌保时捷911过招的,咱们下回见!

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