新款奔驰四缸汽油发动机M260技术亮点介绍(下)

◆文/福建 林宇清

(接2020年第12期)

七、空气导管

与M270发动机相比，输出功率显著提高的主要要求是在空气进入燃烧室前传输空气部件的完整设计。空气滤清器和进气格栅被重新设计并适用于发动机舱中的新的可用空间，在该过程中，还需考虑有关行人保护的要求。

设计空气导管为的是流通路径的阻力尽可能的小，从而在现有条件下获得低成本的流动条件。空气滤清器外壳中的空气导管将流通阻力最小化，进气歧管设计为双壳进气歧管，除了气体循环设计，增压移动还对大部分转速范围的高扭矩、低耗油量和低废气排放产生明显影响。为此，通过汽缸盖的相应设计产生高涡流，进一步改善燃烧过程(图14)。

图14 增压系统的设计

八、涡轮增压功能

增压的核心装置是带集成的空气绝缘间隙排气歧管的单管涡轮增压器(图15)，可承受最高1 050℃的温度。

图15 涡轮增压器

为了充分开发涡轮增压器的潜在性能，对增压压力控制系统进行了完整地设计。之前为真空操作的促动器，现在被增压压力控制风门的电动促动器取代，导致其位置反馈和更高的定位率，增压压力控制和诊断得到相应地改善。增压压力控制通过增压压力控制风门促动器实现，为控制增压压力，ME通过特性图和负荷控制的方式促动增压压力控制风门促动器。为此，ME评估来自以下传感器的信号和发动机管理系统的功能:

(1)节气门上游的压力和温度传感器，监测增压压力以及增压空气温度；

(2)节气门下游的压力和温度传感器，监测增压压力以及增压空气温度；

(3)空气滤清器下游的压力传感器，监测进气压力；

(4)曲轴霍尔传感器，监测发动机转速；

(5)爆震控制、变速器过载保护、过热保护；

为减小增压压力，通过打开增压压力控制阀，用于驱动涡轮的废气流通过旁路被转移。增压压力控制风门促动器通过连杆促动增压压力控制风门，后者关闭旁路。一部分废气流通过旁路被引导至涡轮，由此可调节增压压力并限制涡轮转速。通过这种方式，可根据发动机的当前负荷需求调节增压压力。为监测由涡轮增压器到增压空气分配器的增压空气管路中的当前压力和温度情况，ME评估来自压力和温度传感器的信号，并将增压压力调节至适配发动机的相关请求。此外，还对压缩机进口和出口进行了优化，以达到相对一致的压力分配。

九、排气系统

在177车型上的M260的排气系统为实现尾气排放和外部噪音的消耗规范形成了基础，同时还对排气系统进行设计，以实现发动机全负荷数值的目标(图16)。

图16 排气系统

汽油微粒滤清器的工作原理与柴油车辆中采用的技术相匹配，废气流穿过微粒滤清器系统，该系统位于车辆底部，滤清器为蜂房式结构，可交替关闭进气和排气通道，这推动废气流入多孔式滤清器壁中，分离碳烟颗粒，从而使滤清器可通过相应的行驶条件持续再生。尽管在柴油发动机中采用了碳化硅制成的陶瓷柴油微粒滤清器，汽油微粒滤清器技术与之对比，依赖于特殊的耐热堇青石，采用了优化背压的汽油微粒滤清器，具有高过滤效果，免保养，且还可自动调节。

车辆在常规驾驶模式下运行时汽油微粒滤清器产生再生(炭烟燃烧)，主要是超速运转模式下。一旦汽油微粒滤清器中可提供氧气时，炭烟燃烧，在汽油微粒滤清器的中后部出现1 150℃的最高温度。在超速运转模式下，汽油微粒滤清器的热负荷主要取决于炭黑含量和汽油微粒滤清器上游的排气温度。如果炭烟燃烧过程中温度过高，则会对整个汽油微粒滤清器造成损坏。排气温度由相应的汽油微粒滤清器上游的温度传感器进行监测，炭黑含量通过相应汽油微粒滤清器压差传感器确定，控制单元直接读取和评估传感器信号；如果测量值超过规定值，ME就开始对发动机正时进行适当的干预，并在控制单元中记录相关的故障输入。

十、冷却

热量管理系统调节冷却回路，电动控制节温器提供特性图控制式升温控制。由于该闭环控制，在暖机阶段可使燃烧室快速升温，根据驾驶模式和环境条件自由调节冷却液温度计的冷却液回路可使车内尽可能快速变暖(图17)。

图17 冷却回路

十一、机油供给

M260根据旋转叶片原则，通过机械式驱动、压力控制机油泵进行供油。机油泵壳体中集成了一个阀门，促动两个压缩级，使得之与发动机负荷和转速特性图相匹配，尤其可减少部分负荷范围内的驱动输出。可变换的机油滤清器安装在曲轴箱的机油滤清器模块或机油冷却器模块上。机油通过机油冷却液热交换器进行冷却。

十二、保养

M260使用当前梅赛德斯-奔驰保养策略，不同国家可能存在偏差，在中国的固定保养间隔为每10 000km或一年，在保养间隔期间执行附加操作(以欧洲为例):

每75 000km或3年更换空气滤清器滤芯；

每75 000km或3年更换火花塞；

每200 000kn或10年更换燃油滤清器。

M260不再装配吸油管，因此也不再配有机油尺，它通过油底壳中的放油螺塞排放机油，通过油底壳中的传感器和仪表盘上的显示屏检查发动机油液位。该款发动机采用汽油微粒滤清器(OPF)，需要使用低灰分的机油，这意味着要变换其机油。梅赛德斯-奔驰允许用于该款发动保养的机油有:229.51、229.52、229.61、229.71。(全文完)