2.0L四缸渦輪增壓引擎已經(jīng)成為目前車型適應(yīng)性最廣的機(jī)種，從A級(jí)（緊湊型）鋼炮到D級(jí)（大型）轎車，再到大型SUV，均能夠看到2.0T引擎的身影。這樣的局面在比拼排量的自然吸氣時(shí)代，是不可能出現(xiàn)的。2T引擎已經(jīng)是兵家必爭(zhēng)之地，成為了各大廠商炫技的舞臺(tái)。從日系到美系再到德系，各家車廠都已經(jīng)將自己在引擎制造領(lǐng)域的看家本領(lǐng)毫不吝嗇的釋放出來，為小排量渦輪引擎時(shí)代的繁榮添磚加瓦。雖然日系玩高性能2T的歷史已經(jīng)非常久遠(yuǎn)，但目前談到2T估計(jì)大家都首先想到的是德系的2T引擎，他們?cè)趦r(jià)格，性能表現(xiàn)，經(jīng)濟(jì)性，排放，平順性方面確實(shí)有值得稱道的地方，這樣的2T變得更加親民，更適合普羅大眾。

【N20B20C】

【M133】

    筆者認(rèn)為寶馬N20和奔馳M133是目前在中國(guó)市場(chǎng)能夠購買到的最優(yōu)秀的德系2T引擎了，它們的綜合表現(xiàn)也堪稱目前民用2T的佼佼者。雖然N20和M133的定位并不完全一致，一臺(tái)更加偏向平順和油耗表現(xiàn)，一臺(tái)則更偏向性能表現(xiàn)，但他們身上展現(xiàn)的技術(shù)含量都有足夠資格撐起德系2T的巔峰。

【N20B20C和N52B30工況圖對(duì)比】

    時(shí)至今日，寶馬N20引擎能否真正取代經(jīng)典的L6引擎還一直存在爭(zhēng)論，但緊湊的N20四缸渦輪增壓引擎相比過去的直列六缸引擎，可以讓寶馬的車系擁有更好的前后軸配重，重心更加靠近車身的幾何中心，從而讓車頭反應(yīng)更加靈敏。這也是筆者認(rèn)為F21 228i比235i更值得購買的緣故。從性能表現(xiàn)來看，N20高功率版本除了峰值功率比不過N52B30，幾乎在任何行車轉(zhuǎn)速區(qū)間都提供了比N52更好的扭力輸出。N20引擎采用全鋁的設(shè)計(jì)，從油底殼到中缸均采用輕質(zhì)的鎂鋁合金材質(zhì)，引擎重量控制到位，功率密度比N52B30更高。

    N20留用了源自N55的TWIN POWER TURBO雙渦管技術(shù)，1-4缸排氣為一組，2-3缸排氣為一組，這樣在任何一個(gè)沖程，排氣都不會(huì)發(fā)生干涉，不僅有利于排氣的順暢度，渦輪的扇葉也能更好的受到排氣脈沖波的催動(dòng)。這樣的設(shè)計(jì)，讓渦輪能夠在更低的轉(zhuǎn)速下就介入工作，比N55三缸一組更加合理。因此，這臺(tái)N20的扭矩平臺(tái)從1250rpm開始，跟排量更大的3.0L N55相差無幾。雖然距離上市已經(jīng)超過四年的時(shí)間，N20依然是目前最大扭矩轉(zhuǎn)速爆發(fā)最低的2.0T引擎之一（奔馳最新的2.0T M274引擎在更低1200rpm可以進(jìn)入最大扭矩平臺(tái)，但最大功率不及N20B20C）。

    缸內(nèi)直噴技術(shù)是新時(shí)代渦輪引擎的標(biāo)準(zhǔn)配置，寶馬的這套HPI(High Precision Injection system)高精密燃油噴射控制系統(tǒng)使用在旗下的自然吸氣（N53B30）及渦輪增壓引擎上，這套系統(tǒng)的燃油壓力高達(dá)200Bar，電控噴油嘴可將汽油充分霧化并直接注入燃燒室內(nèi)，讓每一滴汽油都能與空氣充分混合，以達(dá)到更佳的燃燒效果。

    上圖中紅圈處為高壓油軌，油軌中的燃油壓力始終保持在200bar，通過ECU來控制每個(gè)汽缸的噴油嘴的開閉時(shí)間長(zhǎng)短，進(jìn)而控制不同工況下的噴油量，這套現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)電控高壓共軌噴射結(jié)構(gòu)最初應(yīng)用在柴油機(jī)上，目前被更多的汽油直噴渦輪引擎使用。

    N20的高壓油泵位于引擎頂部，油泵的動(dòng)力來自一臺(tái)電動(dòng)機(jī)（黑色為電源接口），這樣的設(shè)計(jì)相對(duì)于從凸輪軸上獲取動(dòng)力的機(jī)械式油泵，可以讓油泵的工作不受引擎轉(zhuǎn)速的影響，同時(shí)減少高轉(zhuǎn)速下對(duì)引擎的功率損失。

    BMW double-VANOS進(jìn)排氣雙凸輪軸可變正時(shí)技術(shù)也使用在這臺(tái)N20上，全面優(yōu)化這臺(tái)渦輪機(jī)在不同轉(zhuǎn)速區(qū)間的進(jìn)排氣效率，這臺(tái)引擎的凸輪軸采用鏈條正時(shí)，宣稱終身不需維護(hù)更換。

    N20渦輪本體及雙渦管設(shè)計(jì)的排氣頭蕉，頭蕉采用焊接工藝而非鑄造，或許是出于輕量化的考慮。

    N20的汽缸采用了沖程超過活塞半徑的設(shè)計(jì)，沖程90mm，汽缸內(nèi)徑為84mm，這樣的取向有利于扭力的輸出，這臺(tái)N20的最大扭力達(dá)到350牛米，等效于3.5L級(jí)別自然吸氣引擎的扭力輸出數(shù)值。高功率版本壓縮比為10：1，低功率版由于采用了凸頂活塞，壓縮比為11：1。N20的活塞全部采用了金剛石涂層（DLC）處理，最大限度減小摩擦損失，提高了耐磨性。

    一臺(tái)引擎運(yùn)行的平順性優(yōu)劣，跟各個(gè)汽缸的活塞連桿組的重量是否趨于一致有很大關(guān)系，而曲軸的動(dòng)平衡表現(xiàn)則更是重中之重。這臺(tái)引擎原裝就擁有高達(dá)7000rpm的紅線轉(zhuǎn)速，可見寶馬對(duì)這臺(tái)的引擎的機(jī)械性能是信心十足。N20的曲軸采用鋼鍛造工藝制作，原廠已經(jīng)做好了動(dòng)平衡處理。

    得益于出色的用料和良好工藝，N20的改裝潛質(zhì)也不小，雖然原廠就有245馬力的最大功率數(shù)值，但這遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到N20的極限，在各種第三方外掛程序，罐頭程序的幫助下，N20的封印被逐漸解開，百公里五秒內(nèi)的3系、X1、1系也越來越多了。目前N20引擎已經(jīng)運(yùn)用到除6、7系以外寶馬全系產(chǎn)品中，與性能優(yōu)異、傳動(dòng)效率出色的ZF 8AT變速器相匹配，可以做到平順性不俗的動(dòng)力輸出，性能和油耗表現(xiàn)都令人滿意。

    雖然大眾的EA888在奧迪S3上也被壓榨出300匹，相比之下N20最大輸出功率245匹不算突出，但N20并非是一臺(tái)極致壓榨動(dòng)力的引擎，他還需要兼顧平順性，經(jīng)濟(jì)性，以及提供日常駕駛的友善度。

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    隨著全新一代7系的發(fā)布，N20 2.0T引擎正式進(jìn)駐730i的引擎艙，這將是寶馬7系首次搭載四缸引擎。屆時(shí)30i的功率調(diào)教為190kw，258馬力，最大功率與N52B30保持一致。4缸引擎匹配大型車，足夠證明寶馬對(duì)這臺(tái)N20的平順性有信心，存在即是合理，730i應(yīng)該不會(huì)給BMW丟面兒。

    接下來談?wù)劚捡YM133。新一代A級(jí)轎車終于不再是過去那臺(tái)適合給保姆開去買菜接送孩子的小綿羊了，為了與寶馬1系，奧迪A3對(duì)抗，新一代A級(jí)也走上了運(yùn)動(dòng)小鋼炮的路線，從車身剛性到底盤性能，A級(jí)都完完全全能夠配得上奔馳品牌的名號(hào)，為了對(duì)應(yīng)寶馬的2系，三廂A3，奔馳又追加了線條更加優(yōu)雅流暢，風(fēng)阻更低的A級(jí)三廂版本CLA，被稱為小號(hào)CLS。

    奔馳為了盡快樹立A級(jí)/CLA的運(yùn)動(dòng)形象，很快推出了相應(yīng)的45 AMG車型，出色的引擎輸出和底盤設(shè)定，加上奔馳4-MATIC四驅(qū)的幫助，45 AMG的性能表現(xiàn)要優(yōu)于寶馬M135i/M235i/奧迪S3。45 AMG相對(duì)要做的，只是靜靜等待寶馬M2和奧迪RS3加入到德系三強(qiáng)頂級(jí)鋼炮決戰(zhàn)。

    M133作為AMG部門推出的首款四缸引擎，其設(shè)計(jì)的初衷就是一臺(tái)高性能引擎，從8.6:1超低的壓縮比就可以看出M133絕非是一臺(tái)為了追求經(jīng)濟(jì)省油的小排量增壓引擎。反觀更注重經(jīng)濟(jì)和排放的M270壓縮比為10.3:1。雖然M133是依據(jù)奔馳M270(定位與寶馬N20相當(dāng))2.0T引擎作為藍(lán)本制造，但除了尺寸數(shù)據(jù)之外（82mm的缸徑和92mm沖程與M270保持一致）材質(zhì)用料并無太多相似之處，除了他們能夠通用一些發(fā)動(dòng)機(jī)附件，比如發(fā)電機(jī)、壓縮機(jī)、啟動(dòng)機(jī)等等。M133可以看作M270的高性能強(qiáng)化版本,這樣的工程本來就是AMG最擅長(zhǎng)的。

    可能考慮到可靠性和強(qiáng)度的問題，M133發(fā)動(dòng)機(jī)沒有采用M270的CAMTRONIC可變氣門升程系統(tǒng)，這跟過去寶馬M系車型搭載的S字頭引擎放棄可變氣門系統(tǒng)很像。最終，M133僅僅流用了奔馳的雙可變氣門正時(shí)系統(tǒng)，改善進(jìn)排氣效率。

【砂芯鑄造】

    M133的缸體為鋁合金材質(zhì)，為了保證強(qiáng)度，工程人員采用了砂芯（sand cores）鑄造的方法。與采用壓鑄方式的M270相比，砂型鑄造的工藝過程中可以添加更多種類的金屬元素，以此可以提高M(jìn)133缸體的強(qiáng)度。同時(shí)，為了保險(xiǎn)起見，M133還采用了剛性更好的封閉式水道設(shè)計(jì)，可以耐受住巨大缸壓的考驗(yàn)。從這里看出，鑄鐵中缸強(qiáng)度比鋁合金更好的說法完全就是扯淡，只要設(shè)計(jì)合理，肯花成本，材料和加工工藝過關(guān)，使用鋁合金中缸不僅沒有任何穩(wěn)定性問題，反而能讓引擎的功率密度大大提升。此外，M113的活塞，連桿均采用鍛造件，最大限度提升強(qiáng)度，最終的目的就是為了對(duì)應(yīng)高達(dá)1.8bar的增壓值。

    M133同樣采用了和寶馬N20相似的雙渦管技術(shù)，以提高渦輪的響應(yīng)能力。但由于M133的渦輪要比N20更大，更難推動(dòng)，因此最大扭矩平臺(tái)的涌現(xiàn)相對(duì)N20更晚，2200rpm左右才到達(dá)峰值扭矩，而1000～2000rpm這段區(qū)間扭矩輸出依然讓人滿意，在1700rpm左右，其扭矩輸出已經(jīng)超過300牛.米，2000rpm時(shí)已經(jīng)達(dá)到400牛.米，應(yīng)付日常行車也是綽綽有余。

    M133采用了奔馳的第三代缸內(nèi)直噴技術(shù)，其壓電式噴油嘴（噴油壓力達(dá)到140bar）可以在發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)沖程內(nèi)實(shí)現(xiàn)最多5次的燃油噴射（通常發(fā)動(dòng)機(jī)最多只會(huì)進(jìn)行兩次噴射）。此外，M133還擁有在1毫秒（1/1000秒）內(nèi)連續(xù)釋放4次電火花的多重火花點(diǎn)火系統(tǒng)，對(duì)提升燃燒效果有幫助。

    M133的氣缸壁采用了奔馳稱作NANOSLIDE的缸壁鍍膜技術(shù)，具體過程就是在鋁合金缸體內(nèi)側(cè)沉積一層被融化的鐵或碳組成的納米晶涂層，然后再經(jīng)過精細(xì)的珩磨工藝，涂層最終的厚度保持在0.1毫米至0.15毫米，直觀來看就是缸壁具有鏡面般光潔平整的表面。這樣做的最終目的當(dāng)然是降低摩擦，奔馳宣稱NANOSLIDE涂層的氣缸機(jī)械摩擦損失比使用傳統(tǒng)灰鑄鐵缸套降低50%，同時(shí)具備非常高的耐磨性。

    高增壓、高功率輸出帶來的就是高熱量，M133需要比M270增加額外20%的冷卻效能才能保證運(yùn)行穩(wěn)定，AMG為其重新設(shè)計(jì)了更大的冷卻水泵以及更大的水箱。此外，M133的氣門桿內(nèi)填充了液鈉，在氣門上下運(yùn)作時(shí)液鈉就會(huì)震蕩，將燃燒室附近的熱量傳遞到氣門頂附近。在鍛造的活塞底部，M133比M270多了一組機(jī)油噴頭，向活塞底部噴射機(jī)油對(duì)活塞進(jìn)行冷卻。

    M133中冷器布置非常緊湊，位于引擎上部，這樣進(jìn)氣管路長(zhǎng)度會(huì)非常短，有利于引擎的動(dòng)力響應(yīng)，同時(shí)中冷器還擁有冷卻水道進(jìn)行冷卻，加快進(jìn)氣溫度的降低。

    M133最大功率出現(xiàn)在6000rpm，最大扭矩則為2250-5000rpm，并非是一臺(tái)刻意追求高轉(zhuǎn)速輸出的引擎，他在提供了360馬力/450牛米的傲人輸出性能的同時(shí)，還保持了一臺(tái)奔馳AMG應(yīng)該有的優(yōu)雅和從容。更可貴的是，M133還滿足嚴(yán)苛的歐6排放標(biāo)準(zhǔn)，高性能與環(huán)保兼得，奔馳為高性能車的未來樹立了典范。僅僅148kg重的M133也是目前民用2.0L級(jí)別功率密度最高的機(jī)型。

    奔馳開發(fā)M133引擎也順便收獲了另外一臺(tái)神器，那就是搭載于AMG GT和C63 AMG車型上的4.0L V8雙渦輪引擎。M178跟M133有著千絲萬縷的聯(lián)系，他們采用了相同的缸徑、沖程，因此可以共享活塞、連桿、配氣機(jī)構(gòu)、噴油嘴等等部件，分?jǐn)偭搜邪l(fā)成本和制造成本。

    但M178卻并沒有M133那樣極端，缸體采用了開放式水道設(shè)計(jì)，同時(shí)渦輪葉片角度跟M133也有區(qū)別，這樣渦輪介入轉(zhuǎn)速會(huì)更低。很明顯，奔馳很想讓M178 4.0 V8引擎的駕駛感接近前作6.2L V8引擎那樣的出色響應(yīng)，同時(shí)從容，線性。從AMG GT的表現(xiàn)來看，M178達(dá)到了設(shè)計(jì)初衷。

【卡雷拉/卡雷拉S 渦輪化，保時(shí)捷在法蘭克福車展上表達(dá)了對(duì)渦輪增壓技術(shù)的看法】

    2015年法蘭克福車展，各大廠商競(jìng)相炫技，增壓技術(shù)，混動(dòng)技術(shù)，降低排量，降低缸數(shù)已經(jīng)成為這屆車展的主流聲音。在2015年這個(gè)時(shí)間點(diǎn)上，已經(jīng)不再有人會(huì)質(zhì)疑一臺(tái)2T引擎的性能表現(xiàn)。在不久的將來，綜合表現(xiàn)更加出色的四缸增壓引擎甚至3缸增壓引擎，也將會(huì)逐漸攻占更高級(jí)別車型的引擎艙并被世人接受，畢竟機(jī)械這個(gè)東西，做加法容易，做減法難。