2020/12·汽车维修与保养65
自2018年开始，梅赛德斯-奔驰在A 级177车型上推出了一款型号名称为M260的直列式新4缸火花点火型发动机(图1、图2)，该款发动机采用横向安装，装配增压装置，排量为2.0L，两个输出等级分别为140kW和165kW(图3、图4)。
图1 发动机右前视图
图2 发动机右后视图
◆
文/福建 林宇清
新款奔驰四缸汽油发动机M260技术亮点介绍(上)
林宇清(本刊编委会委员)
曾在福建奔驰汽车有限公司担任经销商技术支持，取得了奔驰厂家的最高等级技术资质-诊断技师认证(C DT)，并积累了众多疑难故障案例和较为全面的诊断思路。目前就职于云度新能源汽车股份有限公司，担任质量改进工程师。
由于M260使用了改善的汽缸盖、优化的燃烧室以及通过带摩擦优化环组件的冷却道活塞减少摩擦，因此，可提高热动态性能。此外，M260还具有以下重要特性:
(1)减小摩擦形成珩磨；(2)带环形支架的冷却管活塞；(3)居中固定的压电式喷油嘴；
(4)进气侧可变气门升程系统(CAMTRONIC)；
(5)带传感器系统的汽油微粒滤清器；
A-140kW；C-扭矩曲线；B-165kW；D-性能曲线。
图3 性能图
图4 M260技术数据
DOI:10.hina.2020.12.017
栏目编辑：刘玺 *****************
资料库
四座敞篷
66
-CHINA ·December
(6)压缩比增大；
(7)通过全面的“NVH(噪音、振动、声振粗糙度)”措施获取实现良好抗燥和振动舒适性。
本文将介绍M260款发动机的主要技术亮点，为便于了解，按发动机的组成和工作原理，将其分为以下几部分进行介绍。
一、曲轴连杆机构
M260的曲轴由铸铁铝制成，它和曲轴总成的工程规格包括120bar(1bar=100kPa)峰值压力下的抗疲劳强度和驱动单元摩擦显著降低。为通过更高的结构刚度实现更佳的“NHV”舒适水平，与上一代曲轴箱相比，进一步优化了刚性结构。带有耐磨铸铁套的圆柱管由汽缸中央和边缘上的双出口阀冷却孔进行冷却，与前款发动机M270类似，套管的表面精密几何结构或精密珩磨
与称之为“筒形珩磨”的成型珩磨相结合(图5)。汽缸直径在活塞下止点处的锥形扩张提供了较大的活塞间隙，从而大大减少了套管和活塞之间的摩擦力。在活塞的上止点中，保持较小的活塞间隙以确保满足“NHV”要求。此外，优化活塞环还有助于减少摩擦损失，同时还采用低黏度发动机油进一步降低发动机的整体摩擦水平。
1-活塞上止点(TDC)；2-活塞下止点(BDC)；A-发动机运转(热态)；B-圆柱形珩磨；C-筒形珩磨；D-活塞裙的热膨胀。
图5 成型珩磨
曲轴是锻造制成的，并有8个平衡轴，其布置和构造确保曲轴低偏斜和低总高度(图6)。由于现代方式的持续使用，它可以在增压式发动机中使用带冷却道的铸铁活塞。铸铁活塞的凹槽已在燃烧系统和喷油阀排列进行了匹配。
活塞冷却为降低活塞顶部温度创造了条件，在保持稳定燃烧的同时降低了发动机排放。活塞环的剪应力被优化，与成型珩磨相结合，将摩擦力、耗油量、重量和漏油量减小至最低。在减小环应力的同时，通过大幅减小不对称活塞裙轴承表面(碳涂层已优
化)以及对活塞间隙进行的微调，连同机油喷射冷却一起对减小摩擦起到了决定性作用(图7)。
二、链条传动机构
为产生更大的输出功率并经受住更频繁的曲轴启用，研发出
了带过压阀的新型链条涨紧器。即使处于极端条件下，也有助于确保链条磨损延伸率小于0.2%。采用了前一款发动机控制驱动的齿形链条，精准成型凸耳和高光泽度形成极光滑的功能性表面，与改善后的滑轨几何结构相结合，在摩擦方面提供明显优越性(图8)。
三、可变气门升程系统(CAMTRONIC)
一般情况下，M 260配有全部可变气门升程系
统(CAMTRONIC)排量和输出类型，通过可变气门升程调节，在部分负荷范围内较小的气门升程可将较少的空气引入燃烧室中，这意味着增压变化损坏将更低(图9)。在较高负荷范围内，为实现主总成的全部性能，会切换至大气门升程。1号和2号汽缸以及3号
标致多少钱
和4号汽缸的联接器分别位于一个凸轮轴件上，意味着所有4个汽
图6 曲轴总成
1-曲轴；2-挡位；3-平衡轴。
1-冷却道；2-环形支架；3-摩擦减小的活塞环；4-加硬活塞销子。
图7 活塞郑州限号查询
2020/12·汽车维修与保养67
缸的气门升程的进气凸轮轴可利用气门升程切换促动器在凸轮轴旋转范围内进行调节。除了热力优势外，减小的摩擦力会改善较小凸轮冲程中的摩擦力。
即使气门升程较小，为确保最佳燃烧，在低部分负荷范围下，燃油被多次喷射且燃油空气混合物被多次点燃，因此，燃烧室中火花塞周围的燃油空气混合物涡流减少。凸轮升程转换，相关的提前进气关闭以及摩擦减少均可实现燃烧优势：在相关测试循环中，每千米减少约1g二氧化碳。同时，CAMTRONIC 及其全部行程凸轮确保了M260的高输出功率。采用2L排量的CAMTRONIC意味着在实际驾驶条件下增大了可用操作范围，从而对燃油消耗产生有利影响，也意味着M260在较小气门升程时的运转转速可高达120km/h。
进气凸轮轴气门升程包括两个提升电磁阀，一个提升电磁阀促动一个气门挺杆。当提升电磁阀线圈通电时，气门挺杆展开：根据凸轮轴上曲线轨道的位置和形状，仅一个气门挺杆可展开，相应的气门挺杆通过曲线轨道的形状以机械方式复位。两个气门挺杆的当前位置由进气凸轮轴(Y49/8b1)上气门行程转换的集成式霍尔传感器进行监测(图10)。两个气门挺杆都在初始位置回位，发动机通过进气门的长行程启动，在暖机阶段结束时首次切换至短行程。当ME促动进气凸轮轴气门升程切换促动器时，促动器中相应的线圈通电，且两个气门挺杆中的一个移入相关的曲线轨道。由于曲线轨道的设计，凸轮轴产生轴向移动，并
斯巴鲁森林人视频切换为较小的凸轮行程。通过评估曲线轨道气门挺杆以机械方式复位，通过对线圈进行循环通电的方式复位凸轮轴，此时另一气门挺杆展开且在大行程的作用下凸轮轴朝与凸轮的相反方向移动。促动器由ME以1kHz的PWM信号在1 000~4 000r/min的
转速范围下促动。
1-柱塞；2-曲线轨道；Y49/8-进气凸轮轴气门升程切换促动器；Y49/8b1-进气凸轮轴气门升程切换霍尔传感器。
图10 进气凸轮轴视图
四、通风装置
从气门室盖集中吸收泄露的气体，护盖几何结构和防飞溅系统配有分支点，可作为简易的油气分离器。漏出气体通过回流管流入曲轴箱机油分离器，这是一个设计为通过简易和精确分离的挡板分离器。根据工作状态和产生的压力比，气体流入部分负
荷或全负荷通道，然后直接流入增压空气分配器和涡轮增压器中的相关进口。M260还配有通风功能，可在低负荷运转时使曲轴箱通风。电动转换阀集成在部分负荷通气管中，有多个节气门等
级，同时还可调节通风量，即使在极端使用条件下，较大的横截面、部分集成式气体路径以及接口的设计均可提供稳定的机油分离，同时还可确保满足国家制定的排放标准。
图8 链条传动部件
1-
哈雷论坛
进气凸轮轴气门升程切换促动器；2-进气凸轮轴；3-排气凸轮轴；4-链条涨紧器；5-正时链；6-凸轮轴调节器。
图9 发动机俯视图
1-进气凸轮轴气门升程切换促动器；2-发动机控制单元(ME)；3-点火线圈；4-进气凸轮轴霍尔传感器；5-排气凸轮轴霍尔传感器。
栏目编辑：刘玺 *****************
资料库
68
-CHINA ·December
1-燃油压力和温度传感器；2-油量控制阀；3-燃油泵(FP)；4-轨道；5-喷油器(1~4缸)。
图12 发动机俯视图
五、优化冷却性能的排气门
在新的M260中，首次在高增压发动机中采用中空阀盘版本的排气门(图11)，中空阀盘的内侧轮廓通过极其复杂的步骤进行
了改良，无需关键性的焊接过程或其他复杂的生产过程来形成空腔，这就是以环保方式生产该气门的原因。导热性能的进一步改善意味着可使用镍含量较低的廉价材质，明显降低高负荷阀颈的温度，改善后的散热性能大大降低了阀盘下侧的温度，从而也降低了燃烧室中的温度，并在改善燃烧中心位置的同时减少爆震的可能性，且对燃油消耗产生有利影响。拆车网
1-中空气门杆；2-中空圆盘阀(M260新采用的阀门)。
图11 中空阀盘
六、燃油供给系统
高压泵为单活塞泵，在泵模块中集成了一个流量控制阀，其功能相当于节流阀，用于调节进入高压泵的燃油量；高压泵将燃油压缩至高达200bar左右，并输送至油轨；喷油器使用多孔压电式控制阀，位于燃烧室的中央位置，燃油经高压油轨进入喷油器，由后者喷入燃烧室(图12、图13)。
M260专为均匀燃烧系统设计，在喷射过程中涉及的高水平动态，用最小开启时间会产生高脉冲保持能力，对“NVH”特性产生影响。以下因素会改善喷射区域中的噪音特性：喷射脉冲次
数、喷油器行程、开启梯度、喷射压力。通过引入冲程减少20%的部分冲程和平稳开启梯度，根据NVH要求，现在可从支持混合物形成的多点喷射至单点喷射之间做出转换。处于低速范围时，喷射压
力也会降低。在高压泵的流量控制阀中，对移动零部件进行了定量减重。除此之外，在其对喷射阀底座产生影响前立即采
用引导控制逻辑性延迟流量控制阀的浮子针阀。双重措施可使来自脉冲阀底座区域的脉冲力减小。整个组件均磨光且通过所谓的柔软穿孔盘提升了喷射器接触面在缸盖上的退耦，提高了减震性能，有助于减少脉冲转为结构声音。总而言之，与前款发动机相比，多孔盘的硬度降低了近一半。(未完待续)
1-燃油分配器；2-燃油分配器压力和温度传感器；3-喷油器；4-燃油箱；
5-供油模块；6-燃油系统高压泵；7-油量控制阀；A-低压管；B-燃油高压管路。
图13 燃油回路