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奔馳不放棄內燃機,因為要造最強插混,燃油版也會更平順?

發布時間:2024-07-03 09:41:32

 

對很多車企來說,只能all in新能源,但是對于奔馳這種巨頭來說,它現在開始嘗試橫跳。近日,奔馳CEO表示,今年奔馳對內燃機技術的投入,已經超過了此前的投資計劃。表述中點出了兩個關鍵點:一個是改造其混合動力汽車的傳動系統,以便能持續用到下一個十年;另一個是,對旗艦車型奔馳S級的內燃機版本做出改款。提煉一下,也就是說奔馳的內燃機新項目,覆蓋了包括發動機與變速箱的一攬子升級工作。同時,康林松還補充到,不過不進行這些工作,奔馳內燃機業務將在2027-2028年陷入停滯。是什么讓奔馳做出了如此,甚至顯得有些夸張的論斷?奔馳的新一代內燃機系統,又會往哪個方向改呢?

奮三世之余烈的M254,準備拿來做最好插混?

發動機,不是一個會經常迭代變動的零部件。但以如今大規模使用的M254發動機為標志,向前8年的時間里,奔馳先后推出了3代動力系統。2012年的M274發動機,奔馳以四缸渦輪替代六缸自然吸氣。這無疑是看準了時代的變化,但僅僅六年后,奔馳就發現,時代可能還在變化,渦輪增壓并非終點。2018年,奔馳M264誕生,并帶上了48V輕混功能。從2年后就推出如今的M254發動機來看,說M264是過渡產品,并不過分。它最大的意義,就是幫助奔馳從渦輪增壓的勝利中,迅速捕捉到了電氣化風向。

 

可如果我們把視野再放寬一點,其實從12年前的M274,到4年前的M254發動機,奔馳其實都在做一件事。即,用電氣化,解決渦輪增壓發動機的效率問題。于是我們可以看到,從機油泵到空調系統,甚至是部分型號的渦輪增壓器,都變成了電氣化。但這也意味著,其實十幾年來,奔馳內燃機部分一直是站在M274發動機的基礎上。最直接的數據支撐,是三款發動機的基本規格其實是沒啥差別的。在2.0T的基礎上,三款發動機的單缸都是缸徑83mm,行程92mm的標準規格。

 

站在高效率的視角,這個缸徑行程比變長了,但又不是特別長。渦輪增壓的加入,讓奔馳很干脆地就放棄了缸徑行程1比1的復古高轉速設計。但即便是對比同樣在48V輕混、插混全覆蓋的寶馬B48發動機,缸徑行程比剛過1.1的奔馳,顯然只能說是中規中矩。簡單來說,直至M254發動機,奔馳依舊是打算以內燃機為驅動主體,電氣化只是幫助提升效率,或者說適當輔助性能,但在驅動地位上無法與內燃機平起平坐。

 

但內燃機在排放、成本等壓力下,繼續提供性能正向輸出的空間越來越小。而電機大力出奇跡的操作,不要太簡單。這點,布局PHEV的奔馳不會不清楚。所以部分機型上,奔馳也開始兼容米勒循環。這對需要考慮內燃機發電場景的插混車型而言,無疑是一個友好信號。只是現款發動機的行程就這么多,擴大極限壓縮比的潛力并不大。根本辦法當然是改變單個缸體的參數,朝著增程器的方向進行調整。不過在考慮重新開模成本、對48V輕混車型的性能照顧,以及2-3年的研發時間來看,其可行性并不算高。

 

剩下的辦法,就是現階段挖潛了。也就是通過調配進排氣、噴油點火等系統的邏輯,在一臺發動機上,實現對48V輕混,以及插混需求的兼容。再直接一點,就是能夠兼容更深度的米勒循環。由于裝配車型的多樣性,所以在氣門調節上,就得考慮類似寶馬Volvetronic那樣的電控無級系統。由于早燃的壓力,發動機的高壓直噴壓力,以及直噴滾流設計,就得重新調校。對部分硬件系統進行電氣化、精細化的升級,再加上軟件系統的適配。這樣的操作方式,與奔馳的開發時間、預算和投資回報期望,或許更為貼合。

大馬力電機,和9AT變速箱可以共存

可如果按照前面的推論,內燃機部分不做收窄,那另一個問題似乎就不好解決。因為無論是要做更高效的燃油動力系統,還是說更強勁的插混系統,都需要更大馬力的電機。所以最基礎的問題是,電機尺寸需要加大,這個空間從哪里來。

 

目前,奔馳、寶馬等采用P2構架混合動力系統的車企,普遍采用變速箱集成電機一體式設計。初衷,也是因為如此操作,對原本車型的空間結構,基本不產生影響。但集成設計,以及P2單電機的工作性質,使其穩定性一直受到較大挑戰。總之,在這個結構基礎上,再去加大電機,幾乎是不可能實現的操作。

 

能夠根除的辦法,是把P2電機單獨剝離出來。可面對直列結構為主的奔馳發動機,特別是明說要改款內燃機系統的奔馳S級的直列六缸,顯然是沒空間去把P2電機給獨立出來。于是空間很可能還是要從變速箱里尋找。最極端的方式,莫過于把低速擋位給閹割了。畢竟功能上有大電機存在,低速檔位的必要性本來就不強。但與前面同理,這樣操作,無法兼容輕混和插混的需求。同時開發難度、成本都過高。而排除復雜的換擋行星齒輪結構之后,省略變速箱前端的液力變矩器,幾乎成為這個問題的唯一解釋。

 

從技術趨勢來說,包括寶馬、豐田、馬自達等入局P2構架的玩家,都在去液力變矩器問題上下足了功夫。其實奔馳也有類似的操作,如今的9AT變速箱,相比此前奔馳的7AT變速箱,僅液力變矩器一項,就已經將動力損失從15%左右,降低至約8%。具體操作,便是在低速擋位上,直接讓液力變矩器處于鎖止狀態。馬自達看了,直呼內行。不過相比馬自達需要通過高轉速彌補低擋位切換的頓挫問題。有電機介入的奔馳,可以通過合適的調校,規避這一點。

 

那么,如果完全省略液力變矩器的空間,直接采取直插的方式。不僅效率更高,還能騰出更多空間給電機部分。事實上奔馳已經在部分AMG車型上采用類似操作,即用離合器結構替換原本的液力變矩器。AMG系列先用,又是性能取向。再給既需要性能,又需要成熟穩定的奔馳S級安排上,也符合技術

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