對(duì)很多車企來說，只能all in新能源，但是對(duì)于奔馳這種巨頭來說，它現(xiàn)在開始嘗試橫跳。近日，奔馳CEO表示，今年奔馳對(duì)內(nèi)燃機(jī)技術(shù)的投入，已經(jīng)超過了此前的投資計(jì)劃。表述中點(diǎn)出了兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：一個(gè)是改造其混合動(dòng)力汽車的傳動(dòng)系統(tǒng)，以便能持續(xù)用到下一個(gè)十年；另一個(gè)是，對(duì)旗艦車型奔馳S級(jí)的內(nèi)燃機(jī)版本做出改款。提煉一下，也就是說奔馳的內(nèi)燃機(jī)新項(xiàng)目，覆蓋了包括發(fā)動(dòng)機(jī)與變速箱的一攬子升級(jí)工作。同時(shí)，康林松還補(bǔ)充到，不過不進(jìn)行這些工作，奔馳內(nèi)燃機(jī)業(yè)務(wù)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(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)，又會(huì)往哪個(gè)方向改呢？
奮三世之余烈的M254，準(zhǔn)備拿來做最好插混？
發(fā)動(dòng)機(jī)，不是一個(gè)會(huì)經(jīng)常迭代變動(dòng)的零部件。但以如今大規(guī)模使用的M254發(fā)動(dòng)機(jī)為標(biāo)志，向前8年的時(shí)間里，奔馳先后推出了3代動(dòng)力系統(tǒng)。2012年的M274發(fā)動(dòng)機(jī)，奔馳以四缸渦輪替代六缸自然吸氣。這無疑是看準(zhǔn)了時(shí)代的變化，但僅僅六年后，奔馳就發(fā)現(xiàn)，時(shí)代可能還在變化，渦輪增壓并非終點(diǎn)。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(fā)動(dòng)機(jī)來看，說M264是過渡產(chǎn)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(fēng)向。
可如果我們把視野再放寬一點(diǎn)，其實(shí)從12年前的M274，到4年前的M254發(fā)動(dòng)機(jī)，奔馳其實(shí)都在做一件事。即，用電氣化，解決渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的效率問題。于是我們可以看到，從機(jī)油泵到空調(diào)系統(tǒng)，甚至是部分型號(hào)的渦輪增壓器，都變成了電氣化。但這也意味著，其實(shí)十幾年來，奔馳內(nèi)燃機(jī)部分一直是站在M274發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上。最直接的數(shù)據(jù)支撐，是三款發(fā)動(dòng)機(jī)的基本規(guī)格其實(shí)是沒啥差別的。在2.0T的基礎(chǔ)上，三款發(fā)動(dòng)機(jī)的單缸都是缸徑83mm，行程92mm的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格。
站在高效率的視角，這個(gè)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(fù)古高轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)。但即便是對(duì)比同樣在48V輕混、插混全覆蓋的寶馬B48發(fā)動(dòng)機(jī)，缸徑行程比剛過1.1的奔馳，顯然只能說是中規(guī)中矩。簡單來說，直至M254發(fā)動(dòng)機(jī)，奔馳依舊是打算以內(nèi)燃機(jī)為驅(qū)動(dòng)主體，電氣化只是幫助提升效率，或者說適當(dāng)輔助性能，但在驅(qū)動(dòng)地位上無法與內(nèi)燃機(jī)平起平坐。
但內(nèi)燃機(jī)在排放、成本等壓力下，繼續(xù)提供性能正向輸出的空間越來越小。而電機(jī)大力出奇跡的操作，不要太簡單。這點(diǎn)，布局PHEV的奔馳不會(huì)不清楚。所以部分機(jī)型上，奔馳也開始兼容米勒循環(huán)。這對(duì)需要考慮內(nèi)燃機(jī)發(fā)電場景的插混車型而言，無疑是一個(gè)友好信號(hào)。只是現(xiàn)款發(fā)動(dòng)機(jī)的行程就這么多，擴(kuò)大極限壓縮比的潛力并不大。根本辦法當(dāng)然是改變單個(gè)缸體的參數(shù)，朝著增程器的方向進(jìn)行調(diào)整。不過在考慮重新開模成本、對(duì)48V輕混車型的性能照顧，以及2-3年的研發(fā)時(shí)間來看，其可行性并不算高。
剩下的辦法，就是現(xiàn)階段挖潛了。也就是通過調(diào)配進(jìn)排氣、噴油點(diǎn)火等系統(tǒng)的邏輯，在一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)48V輕混，以及插混需求的兼容。再直接一點(diǎn)，就是能夠兼容更深度的米勒循環(huán)。由于裝配車型的多樣性，所以在氣門調(diào)節(jié)上，就得考慮類似寶馬Volvetronic那樣的電控?zé)o級(jí)系統(tǒng)。由于早燃的壓力，發(fā)動(dòng)機(jī)的高壓直噴壓力，以及直噴滾流設(shè)計(jì)，就得重新調(diào)校。對(duì)部分硬件系統(tǒng)進(jìn)行電氣化、精細(xì)化的升級(jí)，再加上軟件系統(tǒng)的適配。這樣的操作方式，與奔馳的開發(fā)時(shí)間、預(yù)算和投資回報(bào)期望，或許更為貼合。
大馬力電機(jī)，和9AT變速箱可以共存
可如果按照前面的推論，內(nèi)燃機(jī)部分不做收窄，那另一個(gè)問題似乎就不好解決。因?yàn)闊o論是要做更高效的燃油動(dòng)力系統(tǒng)，還是說更強(qiáng)勁的插混系統(tǒng)，都需要更大馬力的電機(jī)。所以最基礎(chǔ)的問題是，電機(jī)尺寸需要加大，這個(gè)空間從哪里來。
目前，奔馳、寶馬等采用P2構(gòu)架混合動(dòng)力系統(tǒng)的車企，普遍采用變速箱集成電機(jī)一體式設(shè)計(jì)。初衷，也是因?yàn)槿绱瞬僮鳎瑢?duì)原本車型的空間結(jié)構(gòu)，基本不產(chǎn)生影響。但集成設(shè)計(jì)，以及P2單電機(jī)的工作性質(zhì)，使其穩(wěn)定性一直受到較大挑戰(zhàn)。總之，在這個(gè)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，再去加大電機(jī)，幾乎是不可能實(shí)現(xiàn)的操作。
能夠根除的辦法，是把P2電機(jī)單獨(dú)剝離出來。可面對(duì)直列結(jié)構(gòu)為主的奔馳發(fā)動(dòng)機(jī)，特別是明說要改款內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的奔馳S級(jí)的直列六缸，顯然是沒空間去把P2電機(jī)給獨(dú)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(jī)存在，低速檔位的必要性本來就不強(qiáng)。但與前面同理，這樣操作，無法兼容輕混和插混的需求。同時(shí)開發(fā)難度、成本都過高。而排除復(fù)雜的換擋行星齒輪結(jié)構(gòu)之后，省略變速箱前端的液力變矩器，幾乎成為這個(gè)問題的唯一解釋。
從技術(shù)趨勢(shì)來說，包括寶馬、豐田、馬自達(dá)等入局P2構(gòu)架的玩家，都在去液力變矩器問題上下足了功夫。其實(shí)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(xiàng)，就已經(jīng)將動(dòng)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?fàn)顟B(tài)。馬自達(dá)看了，直呼內(nèi)行。不過相比馬自達(dá)需要通過高轉(zhuǎn)速彌補(bǔ)低擋位切換的頓挫問題。有電機(jī)介入的奔馳，可以通過合適的調(diào)校，規(guī)避這一點(diǎn)。
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(jī)部分。事實(shí)上奔馳已經(jīng)在部分AMG車型上采用類似操作，即用離合器結(jié)構(gòu)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(wěn)定的奔馳S級(jí)安排上，也符合技術(shù)