4年换了3代2.0T……奔驰为啥总换发动机?

上周,梅赛德斯-奔驰发布了中期修订版E级。除了设计上的改变,新的E级还采用了新的M254系列发动机。你知道,自2016年这一代E级发动机上市以来的四年里,它的四缸系列发动机已经被M274到M264到M254这三代发动机所取代.你能忍受吗?

为什么梅赛德斯在如此短的时间内生产了三代发动机?M254的亮点是什么,它将涵盖梅赛德斯未来的产品线?今天我们将讲述梅赛德斯-奔驰的故事,这是一款3代4缸涡轮增压发动机!

从时间线来看,我们熟悉的M274引擎是第一个发布的。2012年,为了应对日益严格的排放法规和排放税,梅赛德斯-奔驰开始在C类、E类和GLK车型上改用全新的中小排量发动机,即M274。新开发的发动机有1.6吨和2.0吨两种规格,与梅赛德斯最新的MRA纵向后驱动平台相匹配,主要是为了取代旧的1.8吨和3.0升V6发动机。

让我们以2.0T版本为例。M274发动机的实际排量为1991毫升,气缸直径和冲程分别为83毫米和92毫米,压缩比为9.8:1。可以看出,这是一台长冲程、低压缩比的发动机。这种设置主要是为了提高发动机的功率输出和低扭矩。

M274工作图

之前发布的M274有两种功率版本,184马力,300纳米低功率版本和211马力,350纳米高功率版本。此外,M274采用低惯性涡轮,减少了涡轮迟滞,响应速度更快。因此,M274发动机可以输出从1200转/分到4000转/分的最大扭矩,几乎涵盖了日常使用的大部分转速范围。

同时,由于版本2.0T 9.8:1的压缩比,该发动机还能承受更高的涡轮压力值。因此,M274在后期还推出了245马力的大功率版本,应用于C 300、E 300、GLC 300等车型。随着1.6T版M274发动机的推出,配有M274发动机的奔驰有180(1.6T/156)、200(2.0T/184)、260(2.0T/211)和300(2.0T/245)四种动力,满足了绝大多数用户的使用需求。

在其他技术方面,M274也采用了梅赛德斯当时最新的第三代缸内直喷技术。它的压电喷射器可以在一个冲程中喷射5次,而当时其他发动机的普通水平是每个冲程喷射2次。多次喷射可以带来更好的燃烧效果,从而提高动力,降低油耗。为了与多燃料喷射系统配合,M274还采用了多火花塞点火系统,该系统可在1毫秒(1/1000秒)内连续释放4个火花。

此外,M274在2012年还拥有非常主流的进气和排气可变气门正时系统、CAMTRONIC可变气门升程系统、可变排量油泵和用于发动机启停系统的大功率起动机。综上所述,M274作为2012年推出的发动机,仍然具有一定的技术优势,特别是连续喷射技术和长冲程设计带来的出色的低扭矩输出,受到了人们的好评。

英国菲尼迪Q50被M274击中

然而,M274伴随着一些质量问题。首先,凸轮轴异常磨损。这个问题在旧的1.8T M271发动机上更常见。主要表现为凸轮轴角度异常、发动机故障灯点亮、启动和停止异常、发动机噪音异常、加速度异常,通常需要更换数万公里的凸轮轴。这一缺陷甚至影响了英国的菲尼迪Q50,它也使用M274发动机,影响范围仍然很大。

问题远不止于此。由于凸轮轴故障,在几次试图起动车辆后,起动马达的短路在全球范围内总共导致了51起自燃事件,其中30起发生在美国市场。这也引发了梅赛德斯有史以来最大规模的全球召回,召回总量达100万辆,涉及中国、美国和德国。幸运的是,后来梅赛德斯推出了M274A改进型发动机,凸轮轴问题得到了解决。

除了自燃的隐患之外,M274发动机还发生过不止一次气缸爆炸。目前,暴露的情况都是由于发动机内部平衡轴开裂脱落,最终突破缸体造成的。虽然以上两个事件只是

”仅在M274发射六年后,它的继承者M264诞生了。全新的M264发动机排量为1.5T和2.0T。一经推出,它就迅速取代了前身M274,成为梅赛德斯最主要的中小排量发动机。

与M274相比,全新的M264发动机已经在许多地方进行了升级,其中两项是最关键的技术。首先,M264取消了传统的气缸套结构,并在气缸壁内采用纳米滑动气缸壁涂层技术。该技术是在气缸壁内部喷涂等离子涂层,以形成气缸壁的保护层,从而消除对传统气缸套结构的需要。

没有气缸套结构,发动机重量减轻,气缸壁与活塞和活塞环之间的摩擦阻力减少了50%。当然,这也是一把双刃剑。由于没有传统的气缸套,对发动机的内部精度要求更高。如果活塞发生偏心磨损,整个发动机中的气缸将不得不报废,大大增加了后期维护成本。

除了缸内结构的变化,M264发动机的主要变化是整个系统能与48V混光系统相匹配,这也是M264系列最大的卖点之一。谈到轻混合,我们不得不说M264 E15 DEH洛杉矶发动机,即1.5T发动机,首次用于奔驰C 260。

这台发动机取代了旧的M274 2.0T低功率发动机,184马力与旧型号一致,但扭矩降至280牛米,比旧型号小20牛米。此外,由于1.5T的排量较小,新发动机的峰值扭矩平台只有非常窄的3000-4000转范围,与旧M274 1200转的最大扭矩输出完全不可比拟。

因此,为了弥补1.5T发动机低扭矩和窄峰值扭矩平台的不足,梅赛德斯-奔驰为其配备了BSG起动/发电集成电机,该电机通过48V电气系统和独立电池组供电。电机直接驱动发动机皮带。

与传统的起动电机和发电机独立设计相比,集成电机可以在熄火状态下驱动发动机“点火”,并辅助车辆低速加速。它还可以在滑行期间完全关闭发动机。48V电气系统为转向、制动和空调系统提供动力,并进行动能回收和充电。

但是,BSG电机本身的功率很低,只有10kW,所以对车辆功率的辅助作用很小,所以1.5T 48V的实际功率性能仍然不如旧的2.0T低功率M274发动机。

GLC 260 L使用197马力的2.0T发动机

除了1.5T的版本之外,2.0T的M264是对M274的总体改进。就参数而言,M264 2.0T的低功率具有197马力和320牛顿米。当在中期变化之后应用于GLC 260 L时,尽管尾部标记被改变为260,但它实际上与旧的GLC 200相同的水平。 与之前的184马力和300牛米相比,其功率参数有所改善。当使用258马力的2.0T发动机时,

E 300 L;而带有300系列尾标的型号如C 300和E300使用最大马力258和最大扭矩370牛米的高功率M264 2.0T发动机,这也是对旧的245和350牛米

GLE的一定改进 例如,新一代梅赛德斯GLE还使用了258马力的大功率2.0T发动机,但尾部标记已经上升到GLE 350!你知道,老GLE 320使用272马力的3.0T V6发动机。更换后,马力减少,气缸减少,尾座实际上上升了很多。

S 320 L使用299马力的2.0T发动机

此外,新的M264发动机也有一个超高功率版本,即299马力,400纳米版本用于E 350,CLS 350,S 320和其他型号。与此同时,该车型还标配了48V混光系统,这是目前梅赛德斯2.0T垂直系列中的最高水平,其功率输出与旧的3.0T V6发动机相当。

那么为什么M264发动机只使用了两年多,而梅赛德斯-奔驰在中期修订版E级上推出了全新的M254发动机?

新款E级首次配备M254发动机

梅赛德斯借助中期改装的E级推出M254。T

你为什么这么说?如果我们将M256直列六缸发动机与上一代四缸M264发动机同时启动进行比较,我们会发现直列六缸M256的结构与四缸M264完全不同。直六缸发动机M256没有皮带结构(上图中的橙色框架),空调系统由独立的电动空调泵负责(上图中的蓝色框架),而皮带端的原BSG电机改为发动机飞轮端的ISG电机。

左BSG/右ISG

这台新的ISG发动机和以前的BSG发动机有什么不同?之前谈到M264时,我们说过它的BSG电机(简称皮带电机)连接到发动机的皮带上,负责驱动空调压缩机。然而,这也意味着BSG发动机和变速箱被发动机分开,发动机不能独立驱动车辆。

ISG电机位于发动机的输出端,ISG电机移动到发动机后端和变速箱之间的位置,因此它可以独立驱动车辆,其响应速度与电动车辆相当。因此,装有ISG发动机的车辆的动态响应速度也将显着提高。除动态响应速度外,新ISG电机的参数为15kW和180Nm,高于旧BSG电机,因此加速的辅助效果更强,动能回收和充电的功率更高。直截了当地说,即使发动机完全关闭,这种发动机也能和汽车一起运转。

北京奔驰早前发布的M254发动机型号

相比之下,我相信你会明白,虽然四缸M264和六缸M256是同一时期的发动机,但结构和设计理念完全不同,六缸M256显然是技术领先的一代。此时,如果我们比较全新的M254发动机,我们可以看到M254的结构与M256非常相似(甚至名字也更相似)。采用相同的无皮带设计,使用相同的电动空调泵和ISG电机驱动,但只减少两个气缸。

与前代M264相比,全新四缸发动机M254的最大升级就在这里。取消了传统的皮带结构,改变了电机布置的位置,空调系统全电动。看到这一点,我们不应该忽视空调电气化的变化,它有明显的优势。

因为传统的空调压缩机需要发动机来启动并驱动压缩机通过皮带运转,这会消耗更多的油,并且空调必须在吹风前点燃。然而,由马达独立驱动的空调系统可以达到类似于电动车辆的效果,发动机可以在不启动的情况下吹空调,并且发动机的功率不会被浪费,因此可以提高舒适度和功率。

M254有什么缺点?由于这台发动机刚刚发布,我们无法评估它的可靠性和耐用性。然而,梅赛德斯-奔驰之所以使用上一代的M264四缸发动机来实现这一转变,仅仅两年后,它才把同期的M256技术和六缸发动机转移到全新的M254四缸发动机上。这也证明了原无皮带ISG电机的设计成本相对较高,技术还不够成熟,所以梅赛德斯-奔驰只能在高端和小型M256发动机上使用。

Beiben早在2018年就生产了国产M254,但现在M254已经正式量产上市,这表明梅赛德斯已经解决了成熟度和成本问题。根据北京奔驰内部文件,他们已经在2018年6月开始对国产M254发动机进行工厂改造,所以M254的奔驰布局已经开始。

和M254对梅赛德斯-奔驰来说比现在更有意义。毕竟,上一代M264的技术水平应该与当前的排放法规没有问题。梅赛德斯-奔驰推出M254显然是为了规划未来的电气化市场。由于M254独特的ISG电机结构,电机可以绕过发动机做功,空调系统也是独立控制的,因此更容易匹配PHEV插电式混合动力系统。

一般来说,奔驰在过去8年推出的M274、M264和M254发动机实际上非常精确

我非常期待将来驾驶1.5T M254发动机的C 260或E 260,因为相同结构的AMG GT 53和M256 3.0T直列六缸发动机给我留下了非常好的印象,它的起停系统工作平稳。根据我们掌握的信息,新的M254将用于新一代的C级(预计在明年年中)以及新的E级和GLC。如果你想体验梅赛德斯的最新引擎技术,我认为这款M254值得期待。