解析新款A(yù)ctros上的新技術(shù)

羅曉嵐 編譯

梅賽德斯-奔馳的新款A(yù)ctros完全遵循著“您可以信任的卡車(Trucks you can trust)”理念進(jìn)行研發(fā)，在研發(fā)過程中，進(jìn)行了2600 h的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)，5000萬km的發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架實(shí)驗(yàn)，模擬了全生命周期情況，并且進(jìn)行了2000萬km的實(shí)際道路測(cè)試。這是目前第一款也是唯一一款通過嚴(yán)格的歐Ⅵ排放標(biāo)準(zhǔn)的卡車。

發(fā)動(dòng)機(jī)——更環(huán)保、更經(jīng)濟(jì)

新款A(yù)ctros上配備了12.8 L直列6缸OM471柴油機(jī)。這款柴油機(jī)早在2008年就在美國(guó)以DD13的型號(hào)投產(chǎn)使用，在2010年以6R10的型號(hào)在日本市場(chǎng)上使用，這款OM471發(fā)動(dòng)機(jī)是戴姆勒的新一代全球發(fā)動(dòng)機(jī)。這3款不同型號(hào)名稱的發(fā)動(dòng)機(jī)都是基于同一個(gè)設(shè)計(jì)，曲軸箱、氣缸蓋及垂直布置的氣門以及曲軸、氣門挺桿和頂置凸輪軸的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)都是相同的。燃油噴射系統(tǒng)也都是采用帶有壓力增強(qiáng)裝置的共軌噴射系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出端的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)也大致相同。最大的區(qū)別就在于外圍設(shè)備有所不同，從而實(shí)現(xiàn)不同的排放水平和發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線。通過EGR、SCR和DPF技術(shù)能夠滿足嚴(yán)苛的美國(guó)和日本最新的排放標(biāo)準(zhǔn)。這款歐Ⅵ發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性至少和現(xiàn)在的歐Ⅴ發(fā)動(dòng)機(jī)相當(dāng)，然而保養(yǎng)里程卻提升到15萬km，使用壽命則提高了20%。

新款A(yù)ctros擁有一顆強(qiáng)有力的“心臟”，其動(dòng)力輸出以及使用壽命都大大超出上一代產(chǎn)品。通過調(diào)校，新款發(fā)動(dòng)機(jī)的功率轉(zhuǎn)矩曲線圖與以前有所不同，在中低轉(zhuǎn)速區(qū)域能夠有更大的輸出功率。發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命從100萬km提升至120萬km，相關(guān)部件的使用壽命也同樣得以提升。

OM471發(fā)動(dòng)機(jī)與其前代產(chǎn)品OM 500發(fā)動(dòng)機(jī)不同，已經(jīng)不再使用普通鑄鐵缸體，而是使用了專門針對(duì)這種長(zhǎng)沖程發(fā)動(dòng)機(jī)(132mm缸徑，156mm沖程)而研發(fā)出的一種申請(qǐng)了專利的灰口鑄鐵材料和蠕墨灰口鑄鐵打造的一體式氣缸蓋，更加強(qiáng)勁和堅(jiān)固。用裂解工藝制造的連桿軸承，以及鋼制活塞，高起的氣缸套和一套強(qiáng)勁的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)雙頂置凸輪軸，這些雖然并不是什么新技術(shù)，但是已經(jīng)成為現(xiàn)如今商用車發(fā)動(dòng)機(jī)制造技術(shù)中的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用。不過，這款發(fā)動(dòng)機(jī)比較新穎的是，其凸輪軸的軸和凸輪是分別加工制造后再組裝在一起的。雖然采用了這種輕量化的方式，但實(shí)際的發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量還是達(dá)到了1150 kg，比以往的V6發(fā)動(dòng)機(jī)還要多200kg。不過，世界上的所有品牌的13 L系列發(fā)動(dòng)機(jī)都不是很輕。

這款OM471發(fā)動(dòng)機(jī)的競(jìng)爭(zhēng)力體現(xiàn)在3個(gè)方面：一是所謂的X-Pulse燃油噴射系統(tǒng)，借助于這套燃油噴射系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)上的雙活塞高壓泵僅需提供90 MPa的壓力即可，通過增壓機(jī)構(gòu)在燃油噴嘴那里將壓力提升至210 MPa。此外，還可以選擇不同的噴射類型：不使用增壓裝置，而是使用較早或者較晚的補(bǔ)充噴射，結(jié)合可變的共軌系統(tǒng)的主噴射就可以實(shí)現(xiàn)精確控制發(fā)動(dòng)機(jī)每個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)點(diǎn)的燃油噴射過程。

二是這款發(fā)動(dòng)機(jī)最顯著的特點(diǎn)就是采用了不規(guī)則的渦輪增壓器(梅賽德斯的一項(xiàng)專利)，利用2股不同大小的廢氣流來增壓。其中1～3氣缸的廢氣直接流到渦輪里，不通過廢氣再循環(huán)裝置，其他氣缸的廢氣則有超過1/3的量經(jīng)過廢氣再循環(huán)裝置回流至渦輪中去。

三是增壓和3級(jí)減壓式發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)。第1級(jí)，只有3個(gè)氣缸進(jìn)行降壓制動(dòng)；第2級(jí)，6個(gè)氣缸全部參與制動(dòng)；第3級(jí)，渦輪增壓產(chǎn)生的增壓開始介入，在150 ms之內(nèi)可以產(chǎn)生最大400kW的制動(dòng)功率。

液力緩速器和AMT變速器——更安全、更高效

如果這一發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)功率還不夠，則可以選擇使用福伊特公司新研制的水式液力緩速器SWR。在前一代Actros重卡上采用的是油式液力緩速器，該SWR液力緩速器處于變速器后方作為二級(jí)減速器來使用。它的轉(zhuǎn)速大約是萬向節(jié)軸轉(zhuǎn)速的2倍，可以達(dá)到最大600kW的制動(dòng)功率或3500 Nm的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。無須通過加油系統(tǒng)來吸收熱量并通過熱交換器傳遞到發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器去，SWR系統(tǒng)僅僅使用冷卻液，該冷卻液同時(shí)還起到了潤(rùn)滑的作用。理論上該SWR系統(tǒng)是終身免維護(hù)的。這種水式液力緩速器比油式液力緩速器輕大約30kg。

另外，新款A(yù)ctros重卡上匹配了PowerShift變速器，其速比區(qū)間進(jìn)行了優(yōu)化，最高擋為直接擋，傳動(dòng)效率高，在長(zhǎng)途駕駛時(shí)能夠體現(xiàn)出更好的經(jīng)濟(jì)性。與之前變速器不同的是，這款變速器提供了大量可選擇的駕駛模塊，經(jīng)濟(jì)駕駛模塊作為標(biāo)配，可以提供典型的經(jīng)濟(jì)駕駛程序，從而使車輛在運(yùn)營(yíng)過程中更加省油。

底盤——更高的精度、更好的穩(wěn)定性

新款A(yù)ctros的底盤也經(jīng)過了重新調(diào)校，在操作時(shí)具有更好的穩(wěn)定性和更高的精度，同時(shí)也可對(duì)轉(zhuǎn)向不足或轉(zhuǎn)向過度進(jìn)行及時(shí)糾正。新款A(yù)ctros采用了專為奔馳HL6 hypoid后橋開發(fā)的穩(wěn)定系統(tǒng)，4氣囊懸架能夠及時(shí)吸收路面的顛簸，提高駕駛的舒適性。同時(shí)與2氣囊相比，操作更快，裝載質(zhì)量更多。重新調(diào)整的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)定位更精確，并能夠準(zhǔn)確反饋路面信息，這也有助于轉(zhuǎn)向泵操作時(shí)減少能量消耗。

由于新款發(fā)動(dòng)機(jī)比上一代產(chǎn)品動(dòng)力更強(qiáng)勁，因此配套使用了更小的軸減速比。作為標(biāo)準(zhǔn)掛車牽引車時(shí)標(biāo)配的主減速比為2.611：1(以前是2.846：1)，匹配的輪胎規(guī)格為315/70 R 22.5，車速為85km/h時(shí)的轉(zhuǎn)速從1300 r/min降至1200 r/min。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，保持勻速行駛時(shí)，這些改進(jìn)可以大約節(jié)油1.0%～1.5%。另外，350kW以下的3款發(fā)動(dòng)機(jī)還匹配了名為Top-Torque的電控裝置，可在最高擋位時(shí)額外再增加最多200 Nm的輸出轉(zhuǎn)矩，在轉(zhuǎn)速處于800～1400 r/min的范圍內(nèi)提供額外的功率，確保車輛較長(zhǎng)時(shí)間處于最高擋位運(yùn)行。

Top-Torque電控裝置以及反應(yīng)迅捷得超乎想象的Powershift變速器都是奔馳給用戶帶來的新的駕駛感受，新增加的爬行擋，模擬了轎車自動(dòng)變速器的功能，方便了駕駛員在停車場(chǎng)的騰挪移位以及在擁堵的交通環(huán)境中的操控，大大提升了舒適性。

表1 OM 471功率級(jí)別

閱讀延伸

OM471發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)性能及功率級(jí)別分類

作為滿足歐Ⅵ排放法規(guī)的一款發(fā)動(dòng)機(jī)，OM471具有4個(gè)功率級(jí)別可供選擇?；铱阼T鐵曲軸箱，采用蠕墨灰口鑄鐵的一體式氣缸蓋，雙頂置凸輪軸，每氣缸4個(gè)垂直布置的氣門，后側(cè)安置的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，非對(duì)稱式廢氣渦輪增壓裝置采取雙廢氣流控制方式，共軌式燃油噴射系統(tǒng)，最大噴油壓力達(dá)210 MPa。后處理方面使用了SCR技術(shù)、AGR冷卻式廢氣再循環(huán)裝置和顆粒過濾器。這些先進(jìn)的技術(shù)確保了OM471的優(yōu)異性能。