直四取代V8!關鍵的10秒衝刺!Mercedes-AMG C63 S E Performance電動渦輪的奧秘(476hp、6750rpm)

直四取代V8!進化or退化?Mercedes-AMG C63 S E Performance電動渦輪的奧秘(一)

Mercedes-AMG於9月21日發表《C63 S E Performance》,搭載全新高性能動力,可喜的是最大馬力達到670hp,比C63 S的510hp高出不少,因此再冠上Performance之名,然而此車乃是一輛不折不扣的PHEV設計,可外部插電、可純電行駛,所以在Performance前方再加上一個E字,造就了Mercedes-AMG C63 S E Performance這麼冗長複雜的車名!相信玩家只會稱它為「C63 SE」簡潔又有力!

對多數車廠來說,V8變成直四引擎絕對是退化,而且是大幅度的退化,簡直就是步槍換手槍那般荒唐!但是對賓士來說反而是「進化」的必經過程,關鍵就在於「電動渦輪」,源自F1科技。當然,就算只有部分雷同,還是要把F1扯進來!近年來賓士不論是在F1或是電動方程式賽車都獲得出色的成績,賽場上的榮耀當然要在市售性能車上發光發熱,畢竟方程式賽車很燒錢,但絕對是性能領域的最高殿堂,當然要對市售性能車款做出點貢獻「錢才沒有白花」!

Mercedes-AMG C63 S E Performance四門房車版本,輪拱加寬76mm但是在聊聊Mercedes-AMG C63 S E Performance之前,還是要稍微論述一下AMG C63動力的演變,最早為6.3升自然進氣V8引擎,所以「63」之名是這樣來的,2008年C63的457hp最大馬力已算強悍,但大排氣量V8引擎的聲浪聽起來更是凶悍!因此當年C63這個名號非常「響亮」,甚至有壓過M3的氣勢,從此「63」成為一個不能更改的性能番號!但隨著節能減碳、環保法規之緊箍咒,大排氣量V8引擎終究要被淘汰,於是4.0升雙渦輪增壓V8引擎上場,優點當然是重量更輕、扭力更強、馬力更大、升級改裝更輕鬆。然而以更小的排氣量、更輕的架構取代雙渦輪V8引擎也是遲早的事情,於是「3.0升直六引擎+48V輕油電+電動渦輪」全新動力出現,並且有計畫地逐步淘汰V8引擎。然而AMG並沒有將3.0直六動力調校成超大馬力輸出,所以冠上「53」之名,排在63之後、45之上。然而多數人都不覺得Mercedes-AMG會以直四取代V8,最起碼也是以六缸來取代,就像Ferrari、Maserati或是McLaren那樣,畢竟四缸引擎難登大雅之堂。因此多數人認為既有的53動力「登大人」進化為全新63動力比較可行,不過AMG選擇導入400V PHEV與電動渦輪科技,讓四缸引擎整個脫胎換骨。為何一定要這麼做?並非直六引擎不好,而是C-Class的引擎室空間有限,難以塞入體積很長的直六引擎。

Mercedes-AMG C63 S E Performance Estate旅行車版然而C63 S E Performance光憑一具小小的2.0升四缸直噴渦輪引擎,如何達到670hp?科技上不是問題,但鐵定過不了環保法規,因此全新C63 S E Performance乃是以直四引擎的469hp最大馬力,再加上電動馬達的輔助,達到縱效馬力670hp的境界,換句話說,電動馬達可貢獻約200hp的動力「非常補」,整體設計和AMG 53動力的48V輕油電截然不同。不過C63 S E Performance雖號稱是PHEV,但是純電行駛里程只有區區12公里!可能連上下班純電行駛都辦不到,引擎隨時都會派上用場。多數PHEV車款純電行駛里程都在100km上下,相較下12km真的很誇張!只能達到深夜避免引擎噪音干擾鄰居、進出室內停車場不會排放廢氣等目的。原來C63 S E Performance的PHEV根本就不是為了純電行駛用途,而是為了驅動馬達和電動渦輪,無疑是「七分性能、二分環保、一分應變」分配地非常好!所以C63 S E Performance只搭配6.1kWh的小型鋰電池模組,相較於其他PHEV約20kWh的鋰電池模組大約只有1/3的電容量,然而C63 S E Performance更在意的是「重量」而非電容量,所以C63 S E Performance的鋰電池模組重量僅有89kg,等同於後行李廂躺著一位高大的成年人,我沒有說是屍體!在此想表達的是這樣的配置利於車身前後重量分配,即便C63 S E Performance動力系統的重量還是高過48V輕油電3.0升直六引擎,但是論及馬力與前後重心平衡,C63 S E Performance絕對值得!下回合再來詳談全新動力的結構設計。

「電動渦輪」成為Mercedes-AMG C63 S E Performance的救星?AMG C63 S E P奧秘(二)

此為賓士電動渦輪的解剖圖,電動馬達夾藏在進氣端與廢氣端的中間,但是比較遠離廢氣端,降低高溫的干擾,整個體積並不大,但效能相當優異話說Mercedes-AMG C63 S E Performance全新高性能PHEV動力,乃是「2.0直噴渦輪引擎+150kW電動馬達+6.1kWh鋰電池模組」,縱效馬力680hp,2.0升引擎可輸出476hp最大馬力,馬達則是貢獻約204hp,純電行駛里程為偏短的13km。好的,如果沒有電動渦輪系統,純粹靠「大渦輪」在2.0升小排氣量引擎身上壓榨476hp最大馬力,不是不行,而是渦輪遲滯現象會非常嚴重,推估引擎轉速要在4000rpm以上才會有線性的油門反應,那麼玩家豈不是要「天天拉轉速過日子」太痛苦啦!因此「電動渦輪」成為Mercedes-AMG C63 S E Performance的救星!而且有了電動渦輪系統,AMG就不需要向Porsche或BMW看齊,再去搞「鈦合金可變渦輪幾何葉片」或是「雙渦流增壓器」這些機械式設計,渦輪遲滯問題全靠單一電動馬達搞定就好,簡單又有效率。

目前仍在服役中的4.0升V8雙渦輪增壓引擎體積很小,機械結構緊湊,但未來還是會被直六引擎甚至直四引擎所取代,畢竟小排氣量引擎搭配PHEV系統,能創造性能與環保雙贏局面,但這具雙渦輪V8引擎就只有性能電動渦輪真的是一個好東西,賓士率先應用在AMG 53這具48V輕油電3.0直六直噴渦輪引擎身上,即便只有單渦輪,卻完全感受不到渦輪遲滯現象,此AMG 53動力開起來的感覺猶如一具5.0升大排氣量V8引擎那般輕快與順暢,而且很順暢、很寧靜、很舒適,完全不像傳統的渦輪增壓引擎,但高轉速的聲浪還是很迷人,畢竟是性能取向直六引擎為底。不過C63 S E Performance並非擷取AMG 53的電動渦輪系統,因為會出現「推不動+不持久」等尷尬問題!畢竟C63 S E Performance的排氣量更小、但是渦輪尺碼則是更大,所以AMG 55的48V電力系統並不給力也缺乏擋頭,C63 S E Performance一定要搭配高端Hybrid動力,所以原廠挑選了400V的Hybrid系統,而且還是PHEV架構,一方面是為了推動204hp的電動馬達,另一方面則是為了提供高功率電動渦輪足夠的電能。然而從外觀上看不出來Mercedes-AMG C63 S E Performance的電動渦輪有何玄機,造型猶如一般的渦輪增壓器,只是比較大而已!然而這就是賓士的技術所在,此電動渦輪依然有進氣壓縮端與廢氣噴流端,電動馬達乃是補足引擎廢氣噴流不足時,用來維持渦輪轉速而設計,但是有了400V電力系統為後盾,電動渦輪的增壓效益其實不輸引擎廢氣噴流增壓效果!C63 S E Performance的電動渦輪馬達雖然不大,並且夾藏在渦輪增壓器的正中央,不看解剖圖根本是完全忽略此馬達的存在!然而別「小」看這顆馬達,其瞬間最大輸出功率可達6kW(8.16hp),足以用來推動一輛輕型電動摩托車,此馬達能讓渦輪轉速提升至150,000rpm,渦輪最大增壓值可達3.8Bar,持續輸出功率則是3kW(4.08hp),400V的Hybrid系統足以提供強大且穩定的電能。此外,電動渦輪系統的散熱設計同樣不能忽視,需要水冷系統來克服,否則電機系統很容易掛點,當中許多關鍵設計,都是賓士於F1賽場上所累積的寶貴經驗。

目前汽油引擎採用電動渦輪系統者只有賓士與日產,不過後者的技術乃是向前者購買,二者有合作關係,但是電動渦輪需要足夠的電力系統供電,一般的12V系統太不給力,最起碼也要48V輕油電起跳。有了可靠的電動渦輪機制,即便以2.0升小排氣量壓榨476hp大馬力,卻不會有渦輪遲滯現象,因為電動渦輪可以隨時確保渦輪轉子隨時維持在高轉速「備戰」狀態,這樣的設計不只是先進科技與獨家專利,性能表現更是令人期待。唯一需要質疑的地方,大概就是直四引擎的排氣聲浪夠不夠威?說穿了,這具引擎因「空氣、燃油吞吐量極大」,加上轉速夠高,所以排氣聲浪絕對夠響夠嗆,但是難以呈現V8引擎那種「囉、囉、囉」的獨特低頻共振。但這不打緊,因為賓士會使用揚聲器音效補足這具引擎於排氣聲浪方面的缺憾,讓駕馭過程充滿聲學樂趣,絕對不會虧待買家的雙耳,只是路人在車外聆聽就不是這麼一回事!真的是只給駕駛與乘客獨享…為了節省研發與製造成本,C63 S E Performance乃是以AMG C43為基礎加以改造,動力系統同樣是M139I引擎(I代表縱置,藉此與AMG 45動力的橫置引擎做出區隔),再加上電動渦輪與400V PHEV系統,讓整體改造幅度「最小化」,但玩家們的一致想法應該都是~希望能反映在售價!(C63 S E Performance預估明年才會正式上市,目前售價尚未公布)個人並不想說這具電動渦輪M139I引擎乃是當今最強悍的直四引擎,因為許多引擎配上PHEV系統之後,多了強大的電能輔助,就會出現許多可能性,包括非常強悍的直三引擎(出自Koenigsegg之手)。若深入研究各類型跑車動力,再來看賓士的科技就見怪不怪了,千萬不要隨波逐流、看到電動渦輪就高潮了、傻傻地被車廠牽著鼻子走,總之「售價」還是值不值得擁有C63 S E Performance的關鍵,畢竟Koenigsegg不是一般人碰得起的超級跑車。

3.0直六電動渦輪引擎表現不凡,結構也不複雜,可惜直六引擎太長了,難以放進C-Class的引擎室內,所以原廠並沒有將此引擎的動力進一步放大,藉此取代AMG 63的V8引擎但話說回來,如果賓士以AMG 53那具3.0升直六電動渦輪引擎調校成C63 S E Performance,那麼整輛車的修改幅度將會非常大、成本絕對偏高,售價就不可能親民,相對於BMW M3就會缺乏競爭力,自此讀者應該不難體會為何C63 S E Performance要採用直四引擎了吧!關於C63 S E Performance的PHEV電力系統配置,還有四輪驅動傳動系統的設計,下回再來深入剖析,因為C63 S E Performance的PHEV與4WD的設計「並不簡單」三言二語解釋不清楚,不如再來一篇好好解釋一番。Mercedes-AMG C63 S E Performance簡易規格表汽油引擎:1991cc直四、缸內直噴、電動渦輪、9AT、縱置四驅最大綜效馬力:680hp / 最大綜效扭力:104kgm引擎最大馬力:476hp@6750rpm引擎最大扭力:55.6kgm@5250-5500rpm馬達最大馬力:204hp / 馬達最大扭力:32.6kgm(配置2AT)鋰電池模組:6.1kWh、400V PHEV、純電續航力:13km0-100km/h:3.5秒 / 極速:房車280km/h、旅行車270km/h車重:房車2111kg、旅行車2145kg油耗:14.5km/L、碳排:156g/km、電耗:8.54km/kW

Audi也有使用電動渦輪科技,但是僅應用在增壓值較低的柴油引擎,並省略廢氣端設計,避免高溫對馬達壽命構成傷害,然而此電動渦輪僅有輔助功效,並非增壓主力,因此還是要裝上另一顆正常的渦輪,整體來說效益不大,所以也沒有其他車廠跟進

關鍵的10秒衝刺!Mercedes-AMG C63 S E Performance的奧秘(三)

C63 S E Performance的PHEV動力系統結構配置,就賓士的傳統設計來說,為了節省成本、簡化結構、減輕重量,會將電動馬達整合在引擎的飛輪上,不過此回C63 S E Performance並不走這條捷徑,而是以較為複雜的設計,將150kW的電動馬達搬到後軸上,並配置二速變速箱,這樣的設計有幾個好處:

*馬達功率與轉速能有效提升,最高轉速可達13,500rpm,相較下飛輪馬達就有最大功率與最高轉速的限制

*利於車身重量的前後配置,更接近前後50:50的均衡比例

*搭配二速變速箱後,馬達轉速可以完全和引擎與車速相結合,可在引擎最大輸出功率時刻(476hp、6750rpm),同時輸出204hp最大功率,達成引擎+馬達最大功率直接加成的功效,也就是1+1=2的境界,綜效馬力就是680匹沒有短少,至於一般的Hybrid系統都是1+1<2,因此絕對不能輕忽後置馬達的設計。有趣的是,C63 S E Performance在純電行駛狀態,可以是後驅也可以是四驅,電動馬達可以藉由中央傳動軸,將扭力向前輸送至前輪,這意味著C63 S E Performance的純電行駛功能足以對應歐洲冬季的冰雪地環境。

C63 S E Performance之設計並非創舉,賓士早就將此架構應用在其他Hybrid動力,然而就前後配重來說,此設計相當均衡,而且馬達與引擎的功率可以完全加成為了進一步達成最佳前後配重設計,C63 S E Performance再將鋰電池模組移到馬達上方,整個動力系統的配置呈現前後對稱狀態,輕鬆達成前後配重50:50的均衡境界,更利於性能發揮。為了滿足性能迷對於甩尾的渴望,C63 S E Performance可以斷開前軸的耦合器,讓車輛變成純後輪驅動,動力輸出當然是「引擎+馬達」雙效合一,最大扭力超過100kgm,不怕甩不動、只怕甩過頭!不過680hp最大功率和104kgm最大扭力是有「但書」的,那就是400V的電力系統,只能提供馬達204hp全功率輸出「10秒鐘」,請注意,是10秒不是10分鐘喔!換句話說680hp這樣的最佳狀態,大約只夠C63 S E Performance在賽道上衝刺完直線路段!之後必須喘息重新充電,等待下一次的直線路段,這樣有沒有「很像在開F1」的感覺?至於C63 S E Performance的馬達持續輸出功率則是70kW(95hp),因此C63 S E Performance可靠的最大綜效功率「保證數值」乃是571hp,至於680hp乃是瞬間最大功率,就只有寶貴的10秒鐘,請善加利用不要隨便浪費掉!這下真的有NOS改裝車的味道了,沒事不要亂噴!由此不難發現,C63 S E Performance其實很吃電能,不只是電動渦輪會耗電、電動馬達更是吃電怪獸,為了讓電能管理達到最佳效益,所以C63 S E Performance具備「8種」行車模式:Electric、Comfort、Battery Hold、Sport、Sport+、RACE、Slippery、Individual,為的就是讓馬達與電動渦輪具有最佳與「最省電」的工作狀態,總不能隨時都在備戰吧?這樣很耗電,等到真的要衝的時候,就會發現電能短缺!所以C63 S E Performance的模式選擇其實很重要,想要快?必須靠智慧與戰略…

賓士的電動渦輪系統相當於一輛輕型電動機車的功率,沒事一直維持在高功率運轉當然耗電,所以C63 S E Performance設計了好多種模式供車主應用,目的就是為了「保存戰力」以備不時之需此外C63 S E Performance還加諸了其他性能利器,如戰鬥化的避震器調校、可變齒比轉向系統(具備三種齒比可變模式可以選擇)、後輪主動轉向系統(左右角度變化為2.5度~0.7度)。整體來說,C63 S E Performance的調校與模式真的是很考驗駕駛者的技術與認知,但相對的,這樣的性能車款還真具有高度複雜性與多變的駕馭樂趣,意思就是不容易玩膩!至此,相信許多玩家已經開始期待這樣一輛充滿「挑戰性」的全新性能車款,但還是那句話~希望售價不要太高!但我確定它的駕馭樂趣絕對很高、很高,足以創造新一波性能話題,唯一缺點就是改裝空間不大!相信沒有改裝店家想要品嚐400V的高壓電洗禮,此外電動渦輪還有得改嗎?呵呵…Mercedes-AMG C63 S E Performance簡易規格表汽油引擎:1991cc直四、缸內直噴、電動渦輪、9AT、縱置四驅最大綜效馬力:680hp / 最大綜效扭力:104kgm(與齒比有關)引擎最大馬力:476hp@6750rpm引擎最大扭力:55.6kgm@5250-5500rpm馬達最大馬力:204hp / 馬達最大扭力:32.6kgm(配置2AT)鋰電池:6.1kWh、89kg、400V PHEV(最佳工作溫度攝氏45度)純電續航力13km、純電最高速度125km/h0-100km/h:3.5秒 / 極速:房車280km/h、旅行車270km/h車重:房車2111kg、旅行車2145kg油耗:14.5km/L、碳排:156g/km、電耗:8.54km/kW

 

🍎たったひとつの真実見抜く、見た目は大人、頭脳は子供、その名は名馬鹿ヒカル!🍏
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