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（緊湊型）鋼炮到D級（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代，是不可能出現(xiàn)的。2T引擎已經(jīng)是兵家必爭之地，成為了各大廠商炫技的舞臺。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估計大家都首先想到的是德系的2T引擎，他們在價格，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是目前在中國市場能夠購買到的最優(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，一臺更加偏向平順和油耗表現(xiàn)，一臺則更偏向性能表現(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工況圖對比】

    時至今日，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，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，這樣在任何一個沖程，排氣都不會發(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。這樣的設(shè)計，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N20的扭矩平臺從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，但最大功率不及N20B20C）。

    缸內(nèi)直噴技術(shù)是新時代渦輪引擎的標(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來控制每個汽缸的噴油嘴的開閉時間長短，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，油泵的動力來自一臺電動機(jī)（黑色為電源接口），這樣的設(shè)計相對于從凸輪軸上獲取動力的機(jī)械式油泵，可以讓油泵的工作不受引擎轉(zhuǎn)速的影響，同時減少高轉(zhuǎn)速下對引擎的功率損失。

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

    N20渦輪本體及雙渦管設(shè)計的排氣頭蕉，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，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N20的最大扭力達(dá)到350牛米，等效于3.5L級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。

    一臺引擎運(yùn)行的平順性優(yōu)劣，跟各個汽缸的活塞連桿組的重量是否趨于一致有很大關(guān)系，而曲軸的動平衡表現(xiàn)則更是重中之重。這臺引擎原裝就擁有高達(dá)7000rpm的紅線轉(zhuǎn)速，可見寶馬對這臺的引擎的機(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、傳動效率出色的ZF 8AT變速器相匹配，可以做到平順性不俗的動力輸出，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并非是一臺極致壓榨動力的引擎，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，足夠證明寶馬對這臺N20的平順性有信心，存在即是合理，730i應(yīng)該不會給BMW丟面兒。

    接下來談?wù)劚捡YM133。新一代A級轎車終于不再是過去那臺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對抗，新一代A級也走上了運(yùn)動小鋼炮的路線，從車身剛性到底盤性能，A級都完完全全能夠配得上奔馳品牌的名號，為了對應(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級三廂版本CLA，被稱為小號CLS。

    奔馳為了盡快樹立A級/CLA的運(yùn)動形象，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)頂級鋼炮決戰(zhàn)。

    M133作為AMG部門推出的首款四缸引擎，其設(shè)計的初衷就是一臺高性能引擎，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)動機(jī)附件，比如發(fā)電機(jī)、壓縮機(jī)、啟動機(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最擅長的。

    可能考慮到可靠性和強(qiáng)度的問題，M133發(fā)動機(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，為了保險起見，M133還采用了剛性更好的封閉式水道設(shè)計，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，因此最大扭矩平臺的涌現(xiàn)相對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)動機(jī)的一個沖程內(nèi)實(shí)現(xiàn)最多5次的燃油噴射（通常發(fā)動機(jī)最多只會進(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)作時液鈉就會震蕩，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)氣管路長度會非常短，有利于引擎的動力響應(yīng)，同時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，還保持了一臺奔馳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，同時渦輪葉片角度跟M133也有區(qū)別，這樣渦輪介入轉(zhuǎn)速會更低。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)，同時從容，線性。從AMG GT的表現(xiàn)來看，M178達(dá)到了設(shè)計初衷。

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

    2015年法蘭克福車展，各大廠商競相炫技，增壓技術(shù)，混動技術(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年這個時間點(diǎn)上，已經(jīng)不再有人會質(zhì)疑一臺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，也將會逐漸攻占更高級別車型的引擎艙并被世人接受，畢竟機(jī)械這個東西，做加法容易，做減法難。