在国内豪华汽车市场上,德系三大品牌一直处于领先地位,随着销量的变化,不仅其他竞争对手难以企及,而且在品牌效应上也占有很大优势。
在这方面奔驰相比其余两家更加出色,得益于早年只引进旗舰高端车型的策略,奔驰是最早在国内树立起豪华品牌形象的车企,在许多消费者心中,奔驰这个LOGO已经代表豪华车。
而现在,奔驰发布全新一代C级轿车,并主打1.5T动力系统,那么,这台被奔驰委以重任的M254 1.5T引擎究竟有没有实力撑起豪华品牌家族的门面呢?
国产C级长轴距版
据工信部发布的申报信息,新一代国产奔驰C级将会搭载三种不同功率的动力,发动机都为最先进的M254产品序列,型号分别为254915(1.5T高、低功率发动机)、以及254920(2.0T低功率发动机),输出马力分别为168Ps(125kW)、204Ps(150kW)、204Ps(150kW)。
海外标准轴距版
而欧洲及北美地区还提供最大功率258Ps(190kW),峰值扭矩400N·m的48V轻混2.0T动力系统,该系统与国内E350L的动力输出水平基本一致,但技术细节略有区别。
基于BSG电机的48V轻混系统
奔驰将纯燃油车的起动电机换成BSG电机,通过加大电池来为电机提供48V输入电压,让电机能够输出10-25kW的功率,帮助车辆起步加速,或弥补发动机低转速工况下扭矩不足的问题。另外,在车辆制动、滑行时BSG电机也能变成发电机,给电池或相关设备供电。
红色部分就是BSG电机
BSG电机依然通过皮带或链条与曲轴相连,通过曲轴转动达到为电池充电的目的,在加速时,其本身的扭矩也通过皮带传送到曲轴端,辅助发动机加速,结构上属于P0串联单电机混动系统。
目前,吉利ICON、别克英朗、凯迪拉克XT5、奥迪A6L、比亚迪唐DM(有BSG电机的版本)等等。奔驰的M254、M256两个系列的引擎都采用了BSG电机布局形式。
这种P0式布局48V轻混系统虽然只能算初级电气化改造,但能实现制动能量回收、匀速滑行(引擎怠速)、辅助驱动等众多新功能,提高能量利用效率,从而让汽车油耗降低。另外由于BSG电机功率较大,可以优化车辆启停感受,保证起步瞬间发动机不会有太大的噪音与振动。
不过,P0布局意味着电机和发动机曲轴是通过皮带连接的,传动效率相较于传统启动电机没有明显改善,电机与发动机的转速存在一定比例关系,无法跳过发动机变速器直接驱动车轮,因此不存在纯电驱动能力。另外,由于皮带传动存在滞后,BSG电机的扭矩并不能精准填补发动机扭矩空隙,在变速箱换挡时整套动力系统还是会产生动力中断现象,造成动能流失。
基于变速箱驱动电机的轻混系统
改进后的奔驰M254发动机使用的是基于P2式结构布局的轻混系统,把用于驱动&发电的电机集成在了发动机和变速器之间,功率依然是15kW、但扭矩上升到200N·m,通过一套电磁离合器连接到变速箱与发动机曲轴输出端之间,三者的动力传递都在同一轴线,属于直连驱动,不需要附属部件进行传动,传动效率有明显提升。奔驰将这套系统命名为ISG混动架构。
这套系统结合了单、双电机混动的优点,在布局足够紧凑的情况下让电机实现串、并联连接,电机与发动机可以彻底分离,在低速起步或蠕行时完全由电机驱动,发动机则处于停机状态。在滑行工况下,发动机也可以熄火,降低滑行阻力,获得更好的节能表现,而当驾驶员再次踩下油门踏板时,电机能让发动机瞬间启动的同时,也能对车轮直接释放扭矩,让加速力度来得更加及时。在变速箱换挡时,驱动电机也能够利用自身扭矩弥补动力间隙,让换挡过程更加平顺,减少动力流失。
ISG混动结构代替了皮带连接的启动电机以及空调压缩机,让发动机无需连接附件直接驱动车辆,由于电池能量密度增加,空调压缩机采用了电力驱动,能轻易实现变频,温度控制更加自然,能耗更低。
发动机电气化升级有意义吗?
相比于BSG电机,ISG电机的布局位置使它可以做得更大,更扁,电机散热性能好且输出功率更大,能量损失更小。并且,ISG电机因为直接与变速器相连,在车辆制动时,电机也能更高效回收动能,并承担制动辅助,长距离制动时可有效减轻刹车负担。
M254发动机的电气化改造不仅仅是一台ISG电机,原本M274、M264发动机上面的水泵、油泵、压缩机等附件不用再依靠发动机曲轴来驱动,转而采用更高效率的电能驱动,不仅降低发动机负荷,让车辆行驶更加平顺,同时也降低了噪音。
诚然,发动机由于基础结构以及运行方式的原因,无法做到像电动机那么高效,也无法从根源上消除噪音,说到底,它的原理与100多年前的奥拓循环发动机没有什么区别,不过在燃油还是主流能源的当下,通过电气化改造提高内燃机效率,提升运行品质不失为一种新的技术发展方向。
车叔总结
在乘用车发动机排量普遍缩小,电气化进程逐渐加快的当下,奔驰新C级主打1.5T动力系统是顺应时代发展的做法。我们在M254系列发动机上看到的升级不仅代表了内燃机技术发展的主流方向,更看到了电气化技术与内燃机深度结合的可能性,可以相信,通过一系列新技术的应用,传统的小排量涡轮增压发动机会带来更加优秀的使用体验。
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