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。
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。
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。
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。