奔驰4.0T V8发动机的技术细节及性能优势解析

尽管近年来奔驰在发动机小型化方面取得了显著进展,推出了1.3T的A级和GLB,以及2.0T的S级和G级车型,但奔驰的顶级发动机技术仍非这些车型所能及。谈及奔驰的巅峰之作,AMG 4.0T双涡轮增压V8发动机无疑独占鳌头。接下来,让我们一起探寻这款奔驰4.0T V8发动机的技术奥秘。

一、研发背景
奔驰4.0T V8系列发动机自2014年问世以来,便以其卓越性能吸引了众多关注。这款发动机汇聚了F1赛车技术的精髓,推出了M176/M177/M178三个版本,成功接替了奔驰昔日传奇的5.5L自然吸气V8发动机。尽管这些发动机都是4.0T V8,但因应用车型的不同定位,其性能表现也各有千秋。从技术层面来看,它们的主要结构和技术方案保持高度一致,而差异主要源自于车型的特定需求。

为什么说奔驰的4.0T V8发动机堪称顶级动力,难道不还有更强的V12 6.0T发动机吗?事实上,奔驰当前的整体战略是精简发动机的研发类型。V12发动机如今仅作为旗舰车型的象征性配置,且在技术上并未进行进一步的升级或混动化改进,因此其性能已不及4.0T V8发动机。以最新发布的全新奔驰S级为例,我们可以看到,V12 6.0T发动机作为梅赛德斯-迈巴赫全新S级的动力选择,其最大功率为630hp(469kW),峰值扭矩为1000N·m,与之前的V12发动机相比,性能并无显著提升。
在奔驰的AMG高性能系列中,S 73e车型以其独特的混动系统脱颖而出。这款车型融合了4.0T V8双涡轮增压发动机与电动机,共同打造出强大的动力系统。其综合最大功率有望突破850hp(633kW),为驾驶者带来前所未有的加速体验。此外,该车型还标配了四驱系统,进一步提升了驾驶的稳定性和操控性。

无疑,从性能角度看,搭载4.0T V8发动机并配备混动系统的动力总成,已然超越了V12 6.0T的水平,堪称顶尖的动力配置。
二、奔驰4.0T V8发动机的核心技术剖析

深入探讨奔驰4.0T V8发动机,我们会发现其蕴含着诸多令人瞩目的核心技术。这款发动机不仅在性能上表现出色,更在技术创新方面取得了显著成就。其核心技术的运用,使得这款发动机在动力、效率以及耐用性等多个方面都达到了顶尖水平。接下来,我们将逐一探究这些核心技术的奥秘。
1、整体架构

奔驰4.0T V8发动机采用90度气缸夹角设计,缸径为83mm,冲程为92mm,压缩比高达10.5:1。其最初版本已能输出375kW的最大功率和650N的峰值扭矩,但随着新车型的推出,这款发动机仍在持续升级中。


在全新的奔驰E63 AMG版本中,搭载的4.0T V8发动机能够输出高达612hp的马力,即450kW的最大功率,同时产生650N的峰值扭矩。而当这款发动机应用在AMG GT63 S上时,其功率更是能进一步提升至639hp马力,达到470kW,这一成绩已与奔驰此前搭载的V12 6.0T发动机相媲美。

2、Hot V双涡轮增压技术
奔驰的这台4.0T发动机,被命名为Biturbo,意指其采用了双涡轮增压技术。该发动机独具特色的Hot V设计,将两个增压器巧妙地安置在V型汽缸的中心位置,从而确保了发动机结构的紧凑性,并实现了低安装位置与前后桥间的理想重量分布。得益于进气管路的精简设计,Hot V不仅优化了向双废气涡轮增压器输送的新鲜空气流量,还显著提升了增压器的响应速度。此外,该发动机的双涡轮增压器可产生高达1.2 bar的最大增压压力,同时涡轮增压器的转速亦可达到惊人的186000转/分钟。


下图中,我们能看到发动机测试中的4.0T V8发动机,其中间位置发红的部分即为Hot V增压器:

3、水冷中冷器的应用

奔驰在这台4.0T V8发动机上精心配备了两个水冷中冷器,它们位于发动机的蓝色区域。相较于传统的空气冷却中冷器,这种水冷设计显著提升了冷却效率。通过降低压气机后的空气温度,水冷中冷器有效促进了发动机性能的提升,并改善了涡轮迟滞现象。

水冷中冷器的布置方式在各车型中可能有所不同。以AMG GT为例,其水冷中冷器的设计形式如下:经过压气机的高温空气(红色)经过水冷处理后,温度显著降低,变为蓝色的低温空气。

4、压电晶体喷油器的应用
在汽油直喷技术领域,奔驰始终选用压电晶体喷油器,这款4.0T V8发动机同样配备了该技术。尽管压电晶体喷油器的成本较高,但其出色的反应速度和适应复杂多次喷射策略的能力,使其成为高性能发动机的理想选择。

5、干式油底壳设计
奔驰为这款4.0T V8发动机精心设计了干式油底壳,其特点在于油底壳轻薄,仅起密封作用,而机油则储存在外部机油箱中,通过吸油泵为发动机提供所需润滑。这种设计不仅显著降低了发动机的中心,使得发动机重心可降低达55mm,更适应AMG GT这类高性能跑车的高横向运动需求。同时,它还能确保发动机在最佳状态下得到润滑,即使在高速过弯时,也能持续稳定地提供机油,避免因油底壳中机油液面受惯性力影响而产生大幅摆动导致吸油困难的问题。

6、匠心独运的装配工艺
AMG的4.0升V8双涡轮增压发动机,在阿法尔特巴赫Affalterbach工厂,采用匠心独具的“一人一机”方式装配生产。这一传统生产模式虽规模较小、成本高昂,却能确保高素质技术人员以最严苛的质量标准,手工打造出高性能发动机。每台AMG发动机上,都铭刻着板上装配技师的签名,这不仅是对一人一机生产方式的最好证明,也是AMG车主们炫耀的资本。


三、广泛应用的车型

奔驰的4.0升V8双涡轮增压发动机在众多车型上都有所应用,其版本可大致分为三种。
1、M176版本:
这款4.0升V8双涡轮增压发动机的低输出版本,是专为非AMG车型打造的,如奔驰G500和迈巴赫S560等。


2、M177版本与M178版本:
这两个版本的应用范围广泛,主要适配于AMG系列的车型,诸如C63、E63、S63以及AMG GT63等。


M178版本不仅适配于AMG系列的车型,还为阿斯顿马丁DB11提供了动力支持。值得一提的是,奔驰作为阿斯顿马丁的重要股东,一直为其贡献着卓越的动力系统。

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