55年间，AMG 不断以尖端技术和机械美学，满足粉丝对性能与速度的渴望。6月1日，在AMG 55周年生日当天，梅赛德斯-AMG ONE迎来全球首发，于万众期待，跨越F1赛道，为每一位赛道狂热拥趸而来。
上一期“创星说”我们与梅赛德斯-AMG高性能动力系统有限公司（HPP）Project ONE项目动力总监亚当·奥尔索普（Adam Allsopp）一同探讨了AMG ONE的高性能混合动力系统。（上期回顾👉创星说｜全球首款来自F1赛车的高性能混合动力系统，今天展开说说）这一期，他将继续为我们深入解析AMG ONE发动机的技术原理、其研发背后的故事和攻克的重重挑战，以及令这部发动机登峰造极的强大动力。
内燃机，是梅赛德斯-AMG ONE跳动的心脏。研发团队攻克层层技术壁垒，打造出这部不可思议的内燃机。为了能够将车辆的性能和能效发挥到极致，同时还要满足合法上路的排放标准、噪音法规和安全标准，这部内燃机的研发经历了漫长的过程，以保证梅赛德斯-AMG ONE既能疾驰赛道，又可畅行城市街道。现在，让我们一起来探寻这部性能猛兽的核心动力单元。
亚当·奥尔索普（Adam Allsopp）早已把“将不可能变为可能”作为他的个人使命。对于梅赛德斯-AMG ONE，他表示：
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你对这部发动机有多自豪？它最令人兴奋的点是什么？
「我们的团队对这款发动机非常自豪。从来没有人能够将一部F1赛车发动机——一架旨在通过实现最高能效和性能而赢得比赛的机器，在不考虑排放或噪音的情况下，对其进行改造并使其满足在公路上行驶的所有条件，而我们已经达到了实现这一目标的最后阶段。」
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这部发动机的研发重点是什么？
「我们的首要任务是使这部内燃机比传统赛车中使用的内燃机更加耐用。例如，F1赛车的内燃机在经历几场比赛之后就需要更换。目前，梅赛德斯-AMG ONE使用的内燃机与F1赛车几乎如出一辙。在完整保留F1赛车技术原理的前提下，我们对内燃机和电动机都进行了调整，使发动机的使用寿命达到了31,000公里。下一个需要解决的难题就是颗粒物排放。F1赛车的发动机在没有催化器和过滤器的情况下会产生很高的颗粒物排放，也包括有害气体的排放。我们通过缸内高负荷运动和缸内汽化对燃烧过程进行了优化，增加了一个进气道燃油喷射系统，并运用了最新的过滤器和催化器技术，最终实现法规要求的排放水平。
梅赛德斯-AMG ONE的研发之路虽然跌宕起伏，但我们一直矢志不移，完成了这一杰作。我们通过缸内直喷系统（GDI, Gasoline Direct Injection）将大量的燃料注入燃烧室，并在汽缸盖的另一侧应用了进气道燃油喷射技术（PFI，Port Fuel Injection），使油气分配和预混合得到了改善。虽然这些措施对内燃机的最大输出功率有一些影响，但我们仍然处于顶尖水平。在内燃机启动前，催化器可以进行预热，消耗16千瓦电能，然后经过三元催化器的处理，以获得极佳的排放表现。在催化器之后，我们采用了创新的过滤技术，将所有工况下的排放表现进一步优化，也包括实际驾驶下的排放。」
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AMG ONE在研发和制造过程中取得的最大成就是什么？在该发动机的研发过程中，最大的技术挑战是什么？
「总的来说，我们面临的最大挑战是令赛车内燃机不仅能在赛道上发挥极致性能，还能轻松应对交通堵塞的日常驾驶。相比之下，F1赛车的怠速为4,000-5,000转/分，但在城市环境中这样的怠速是不现实的。不仅噪音太大，且在正常的城市驾驶条件下还会产生更高的排放污染。此外，电动前桥的运用也确保了驾驶员可以在任何情况下实现稳定顺畅的城市驾驶。另一个我们面临的挑战是碰撞测试和安全要求，它的技术方案与纯粹为赛事而生的F1赛车发动机完全不同。
对于一直从事赛车设计的团队来说，这是一项艰巨的任务，因为我们以前从未做过这样的项目。对于现在的结果和未来的发展方向我也非常满意。目前，我们取得的卓绝成就之一就是获得了“测试认证”。除此之外，我们在英国赛道的第一天测试中，就以2秒的优势打破了公路量产车型的非官方纪录。几位测试车手也都给出了正面的评价。这部超级跑车不仅拥有惊人的雷霆速度，并且带来极致的驾驶体验，这对我们来说也是一个巨大的胜利。
我们知道，这部发动机几乎是2016年梅赛德斯-AMG马石油F1车队赛车发动机的完整翻版。然而，为了使其适应公路驾驶条件，必须对发动机进行一些改动。」
2016年问世的梅赛德斯-AMG马石油F1车队W07赛车
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这部发动机与原始的赛车发动机之间最大的区别是什么？
「发动机与2016年F1发动机基本相同，但我们采取降低压缩比或加强曲轴箱等措施，以使AMG ONE能够满足目标里程寿命。然而，F1发动机的核心仍然保持不变——这也正是这款车诞生的意义所在。我们还为发动机添加了其他组件，如进气道喷射系统或电热催化器。这是唯一拥有气动气门机构的公路量产车，我们还增加了一个气泵。为了满足NVH要求，我们还对曲轴和凸轮轴之间的齿轮系统进行了一些小改动。尽管有诸多变化，但它与F1发动机的相同之处显而易见。」
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能否告诉我们你想重点介绍的发动机中的哪些特定部件以及为什么？它们对驾驶动态有何影响？有何创新之处？
「在AMG ONE之前还没有出现配备气动气门机构的公路量产车。它可以使发动机在11,000转/分左右的极高转速下运转。F1赛车的转速可以跑得更高，但鉴于变速箱及其他部件的承载能力，我们限制了转速。当涡轮增压器将发动机转速提高到7,000转/分时，发动机的动力喷涌而出，这时其所输出的动力就已经让人为之惊叹了。涡轮增压器，或者说热能电机（MGU-H）以大约80千瓦的功率为发动机提供极大的动力加成，同时还能为电池蓄能并驱动电机。
热能电机（MGU-H）是AMG ONE上最令人惊叹的部件之一。其从排气中回收热能，并将其转化为电能和动能再次利用，集高功率输出和高能效于一体。另外，动力系统中还集成了动能电机（MGU-K），为后轴提供额外的动力。同时，前桥双电机每个都可以输出120千瓦的功率，分别驱动两侧车轮。所有这些部件共同工作，使车辆能够在纯电模式（前轮驱动）或者油电混合模式（前桥电机和后桥发动机共同作用）下行驶。混合动力系统和内燃机（ICE）的总输出功率超过1,000马力。通过扭矩矢量控制系统，前桥的动态表现更佳，这尤其体现在转向操控和弯道性能上。」
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梅赛德斯-AMG率先实现了电动废气涡轮技术在量产车型上的应用，这一部件的开发过程是怎样的？其效果如何？你们如何实现它的量产？
「电动废气涡轮技术通常应用于F1赛车，目前在公路量产车中并不常见。这是因为涡轮需要承受燃烧过程中产生的高达1,000度的高温排气，这并不容易实现。在涡轮的另一侧是温度相对较低的压缩机，二者之间是电机，而电机在极端高温条件下性能不佳。由于这些复杂的因素，因此能够以高达100,000转/分高速运转的涡轮增压器，迄今为止仅在F1中使用。除此之外，我们还必须考虑二氧化碳排放量以及法规要求。在诸多限制条件和保证高效率的前提下，我们已经完成了这一挑战，实现了这部高性能发动机的规模量产。
为了在不影响驾驶性能的前提下提高助力水平，我们对涡轮增压器进行了优化。通常情况下，涡轮增压器仅由排气气流驱动，这意味着在急踩油门时始终存在动力迟滞现象。为了保证增压压力首先由传输至压缩机的涡轮增压设备产生，热能电机可以加速涡轮增压器旋转，在进气侧产生足够的增压压力，从而迅速产生动力。由此，在深踩油门时即可获得无滞后的高增压水平，这极大提升了汽车的驾驶动态性能。此外，电动涡轮会利用通常被浪费的热能并为电动机发电，能量的利用率由此也会显著提高。这些能量被输送到前轴电机或蓄电池，而不是只产生高温废气。
我相信，随着人们不断追求更高的能量效率，这一技术结构将越来越适用于高性能跑车的设计之中。以往通常通过缩小发动机来实现这一目标。过去，AMG生产的八缸自然吸气发动机的排量为6.3升，而现在我们可以减少到4升的排量，却比之前的6.3升发动机具有更高的功率和扭矩输出。我们在力求发动机更紧凑、更高效、更强大的过程中，电动废气涡轮技术至关重要。」
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气动阀组具体如何影响驾驶性能？
「尽管这些部件和材料专为高强度运行而设计，但我们仍然需要考虑它们的极限。气动阀组的凸轮轮廓在发动机11,000转/分的转速下也不会受到影响。得益于凸轮轮廓，发动机可以有不可思议的动力输出表现，尤其是在高转速情况下，就像传统的跑车发动机一样，伴随转速产生线性或渐进式的动力分配。AMG ONE与我以前驾驶过的所有车型都不同，在发动机6,000转/分运行时就能感受到它难以置信的澎湃动力。我第一次驾驶AMG ONE真的感到非常刺激兴奋，风驰电掣的速度，同时又极具驾驶乐趣。」
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这是第一辆在合法上路的汽车中采用120千瓦电机与内燃机直接结合的汽车，它在实现过程中最大的挑战是什么，为什么以前没有这样做？这样组合有什么具体好处？
「这个120千瓦的电机源于F1赛车发动机动力系统，有完全不同于普通量产混合动力车型的电机设计。一般的混动量产车型，电机与发动机曲轴相连，二者以相同的速度运转，从而使车辆在低速下也能获得高扭矩输出。标准纯电动车的电机在车辆启动时的动力输出最令人印象深刻，但对于赛车运动这一点却并不重要，而是更关注电机在高转速范围区间的动力输出性能。不同车型的电机基于不同用途设计。
在梅赛德斯-奔驰的常规混动车型上，如内燃机的转速达到7,000转/分，那么电机也会以同样的速度运行。而有动能回收单元（MGU-K）的电机，则以超过30,000转/分的速度运行，而不仅仅是从静止开始，且电机能在更高的转速下输出最大的动力，并在其工作的转速区间内提供非常运动化的动力分配。这套系统最大的优点是将兼具高转速和高效率的电机及其后面的齿轮组与曲轴直接耦合，从而实现了非常轻量化的设计。它看起来有点像普通内燃机的起动器，但仅从外观判断，很难想象它的输出功率可以达到120千瓦。它的体积非常非常小，可以完全集成到内燃机上。」
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