平治民用引擎系列简介之四:二战后第一款直六M180家族

M180直列六缸引擎家族是Mercedes-Benz二战后的第一款全新的直六引擎,它投产于1951年,其子子孙孙们一直使用到1985年才全部退役。M180自家的体系内就发展出了15个不同配置和设定的型号,而从M180这个家族又繁衍出M127、M108、M129、M130、M114、M110这六个系列,可谓是枝繁叶茂。不过需要指出的是,也正是从1926年两家公司合并成Daimler-Benz后,直六布局引擎一直是整个Mercedes车型动力系统里最为鼎盛的家族,从最早的1924年推出的M836至1997年停产的M104,直六引擎一直是中间力量,即便是M104停产后、很多人以为Mercedes将全面转向V6引擎,但时隔20年后的2017年,他们又重新推出了M256直六引擎,即便是一片小排量流行的时代,M256依然以强悍的动力性能成为又一段直六历史的开篇之作。



M180在1951年随同Mercedes-Benz 220(W187)一同被发布,厂内编号M180.920的第一版发动机,通常会将之称为M180 I型,排气量为2.2L级别(2195cc),缸径为80mm,活塞行程为72mm,压缩比只有6.5:1,使用Solex的双腔式化油器,最大马力80匹/4600转、最大扭力为14.4公斤米/2500转。M180的中缸部分采用灰口铸铁制作,油底壳则采用轻铝合金制作以帮助散热,在当时而言,M180绝对称得上是首屈一指的高性能引擎,它的红线转速可以达到5500转,比对手的五六十匹马力要大一截,也正是因为其比较优异的动力性能,让220成为当时最快的几款德国车之一。


图:1951年法兰克福车展上发布的Mercedes 220,车架代号W187。


图:Mercedes 220的M180引擎。


图:早期的M180引擎只使用一颗Solex的双腔式化油器,但会出现头尾缸不够油吃的问题,也令可靠性遭到了质疑。


时至1954年,220a取代了220,M180通过增加压缩比至7.6,换上了新的凸轮轴让气门开启深度更大,化油器的供油量增加、换上了新的点火分配器,令引擎最大马力提升至85匹和16公斤米扭力,而一般将其称为M180 II型,厂内编号M180.921。而220 Coupe及开蓬型号则换上了铝合金制作的缸盖体,虽然最大马力不变,但其转速宽容度可以进一步提升至6000转。除此以外,新改进的引擎还更换新的机油滤芯,让原本1500公里就要换机油的周期延长至4000公里。1955年,W180车型也推出220S型号,M180再次被调校至100匹,内部编号M180.924,也称为M180 III型或者M127引擎;从M180 IV型开始,为解决第一缸和第六缸经常喝不到油的问题,化油器部分从双腔式换成了两颗Solex化油器,压缩比提高至8.7,最大马力90匹,使用在Mercedes 220b(W111)上,而此时已经是1959年。最后一个2.2L排气量的型号出现于1963年,换上了两颗Zenith化油器,并用上了充钠的气门以帮助散热,最大马力106匹,扭力17.5公斤米,内部编号M180.941。


图:1953年发布220 Coupe,引擎部分已经换上了新一版的M180。


图:代号W111的220上的M180.941引擎已经换上了两颗Zenith的化油器,最大马力106匹。


M180除了2.2L版本,1953年还增加了一个2.3升排气量的型号,其将缸径增加2mm而冲程维持不变,令排气量增加至2307cc,使用在230(W110)上,它属于M180 VI型或者M180.945,由两个Solex化油器供油,压缩比9.3:1,最大马力105匹/5200转、最大扭力17.6公斤米/3600转;M180.945的升级版M180.947(或M180 VII型)在1956年推出,化油器换成了Zentith,最大马力提升至120匹/5400转,最大扭力则有18.2/4000转,它们被安装在Mercedes 230(W110)和230S(W111)上。而这里不得不提的是230SL(W113)上的引擎上使用的M127 II型引擎了,它的基础就是2.2升M127扩缸后的版本,其发布于1963年,它是Mercedes第一款使用Bosch的多点柱塞式燃油喷射供油的民用引擎,压缩比达到9.3:1,换上了铝合金气缸盖、更大的进排气阀门,在5500转可以发出150匹马力,为了应对更大的发热量,还专门为这台引擎增加了一个水冷式机油冷却器。


图:1963年发布的230 SL(W113),上面使用的引擎就是M127 II型,拥有机械柱塞式燃油喷射系统的引擎,足底啊马力可达150匹。


图:M127 II型引擎,也是230SL的动力系统,可见其中缸侧面的柱塞式汽油泵,在节气门前喷入燃油。


M180的第八个版本又称为M108,其使用于代号W108的250车型上因此得名,M108通过增加活塞行程至78.8mm实现了2496cc的排气量,同时也因为之前的曲轴设计让引擎运作时略显粗糙,此次也换上了全新的8个配重的曲轴。化油器版本的M108引擎的最大马力为130匹/5500转,而拥有燃油喷射系统的版本,被重新命名为M129,最大马力150匹/5500转。但是,问题来了,随着全球经济的复苏,对于大排量引擎的需求也在增加,一直以M180的各种衍生型号只能通过不断地扩缸、不断地添加新设备以提升动力输出,例如换上Bosch D-Jetronic供油系统的2.5L型号在1968年被重新命名为M114。


图:W108是1966~1972年的S-Class,其250S车型上使用的引擎就是这颗M108 2.5L引擎,注意化油器部分,已经换上了两个,以解决第一六缸供油不足的问题。


图:1967年的250SE上使用的便是M129,与M108最大的分别是供油系统,换成了机械喷射,加上进气等部分的优化,最大马力可以达到150匹,同时它也是250 SL(W113)的动力系统。


通过继续扩大缸径至86.5mm的2.8L版本(2778cc),命名为M130,化油器版最大马力为140匹/5200转、燃油喷射的低端版为160匹/5500转、高端版则有170匹/5750转,用在了300SEL和280SL上,虽然能满足到当时车型的需求,但经过技术研发部门的极端测试下发现,M180系列的潜力已经基本挖尽,例如缸径已经不能再增大,活塞设计也有问题,侧置燃烧室和逆流式进排气布局也限制了发展空间,于是他们为M130进行了再次修改,首先是DOHC配气机构被尝试使用,燃烧室改成了半球形,缸径缩小到86mm、换上全新的曲轴(7个支撑8个配重换成了7个支撑12个配重),压缩比9.0;化油器版160匹、以断火方式将红线转速限定在6800转,而此引擎被重新命名为M110。


图:1968年推出的280SL(W113)上所使用的引擎就是2.8L排量的M130,最大马力有170匹。


图:M130的缸盖依然采用逆流式的进排设计,一根由链条带动的凸轮轴,每缸两个凸轮各自负责一个进气门和排气门。


图:从剖视图可见,换上全新的DOHC配气机构的M110终于实现了顺流式进排气布局了。


图:1983年Mercedes 280E(W123)上的M110引擎,从外观上已经与M180貌似没啥关系了,但其实中缸部分,依然还是M180的底子。


其实,整篇文章下来,我们只是蜻蜓点水地介绍了一下M180这个引擎的家族的皮毛,并没有深入地探讨各个变种内的变化,如果真这么写的话,写本书才能说完。但总结下来,M180家族的族谱其实不算是很复杂:基础是M180 2.2升版;一个双腔化油器换成两个单腔化油器的叫M127;2.5升排量的叫M108;2.5升换上机械燃油喷射的是M114;2.8升版名为M130;终极改良版名为M110,然后在1985年一起被全新设计的M103替换。


补充一句:与M180同一时代的还有另一台直列六缸引擎,名为M186,此引擎的定位比M180要高,上来就是3.0L排量,配置更先进马力也更大,也是由M186开始发展出另外一个直列六缸家族(M188/189/198/199),而M180和M186是两条高低平行线,两者没有技术关联性,也各有各的发展脉络。而接替M180“小排量”家族的是1984年推出的M103(2.6L~3.0L)、接替M186“大排量”家族的则是1989年推出的M104(2.8L~3.6L),而最后两者均被之前介绍过的Mercedes首款V6引擎M112接替。