随着高性能车进入混动时代， AMG将整车性能的概念从单一内燃机的功率扭矩，进化到了综合能量的利用效率，这就是AMG推出E-PERFORMANCE混动平台的根本原因。
AMG用4缸替换V8的勇气来自哪里？
新AMG C级是最早采用这一全新性能概念的车型，AMG用4缸2.0T新M139发动机替换V8 4.0T M177 LS1发动机的做法让很多人开始怀念上一代AMG C63 S，但是从AMG公布的数据看，4缸E-PERFORMANCE混动平台的整车性能确实超越了V8发动机的水平。
新一代纵置M139发动机
E-PERFORMANCE平台的动力分为两种：内燃机侧、电机侧，但和我们常见的油电混（例如丰田普锐斯）以及插电混架构不同，E-PERFORMANCE的结构和目前F1的动力单元非常接近：
F1动力单元结构
2014年F1规则巨变，发动机进化成“动力单元”的概念，动力单元的结构被国际汽联限定为1.6升V6涡轮增压发动机（ICE）和能量回收系统（ERS）两部分，ERS则由动能回收系统（MGU-K）、热能回收系统（MGU-H）、电池组和电控单元组成。
4缸E-PERFORMANCE平台结构
相比于F1的ERS系统， E-PERFORMANCE将电池组和电机安装在了后桥，发动机部分则保留了E-Turbo和MGU-H结构。但动力输出方式和F1相同，新AMG C级在“Sport”、“Sport+”、“RACE”等模式下，发动机和后桥电机一直同时运转，随时为系统提供最高动力。
在这种发动机和电机同时输出动力的结构上，新M139完全不需要不计成本的用4缸压榨出V8的性能。和之前的AMG 4缸发动机相比，新M139只有3点大的变化：
1、 采用纵置方式并设计进排气系统；
2、 采用BSG 48V微混架构；
3、 采用电动废气涡轮（E-Turbo）
注：M139分高（M139 S）/低（M139）功率两款，其中M139 S使用较高压力涡轮，具备HVAC 冷却系统，其余与低功率版均相同。本文仅讨论M139 S。
AMG最近3代2.0T发动机的功率提升了50千瓦，这其中M139 S起到了承前启后的作用，尤其是它在满足严苛排放标准的情况下实现了性能的大幅提升，这为新M139打下良好的性能基础。
M139 S为新M139奠定的性能基础
为了更好的理解新M139的技术特点，我们首先来快速整理一下M139 S的设计思路和技术运用，熟悉的朋友可直接跳过。
M139 S提升性能的思路可以简单概括为：增大进气流量提高燃烧压力，拓宽排气气路降低排气损失。
全面强化的缸体
将性能从M133的381马力提升到M139 S的421马力，理论上需要将进气量从M133的每小时650~750立方米提升到约900立方米以上，这就需要更高压力的涡轮，以及能稳定承受该压力的缸体。
第一代M139的缸体部件
奔驰通过改进了模具，提升了曲轴箱、曲轴以及活塞的材质密度和结构强度，将缸体可承受的缸内峰值点火压力从M133的140 bar提升到了M139的160 bar。相比之下，普通发动机可承受的压力一般不会超过120 bar。
多进快出的进排气组合
AMG采用两种手段增大进气流量。首先采用更顺畅的进气管道，其次选用大尺寸双涡管涡轮，并采用更精确的电控废气泄压阀和摩擦阻力更小但量产车很少使用的滚珠轴承（成本高，噪音高）。
M133和M139进排气对比
拓宽排气气路同样使用了两种技术手段：更大直径的排气阀门，以及排气侧采用可变气门升程系统CAMTRONIC。
第一代M139的进排气阀门尺寸对比
扩大排气气路截面积方面，AMG把M139的排气门阀直径扩大了2mm，这让 M139的总排气门面积比M133高出了18%。而在排气侧凸轮轴安装CAMTRONIC，则实现了提升排气气路流量的作用：
第一代M139排气侧CAMTRONIC凸轮轴
作为奔驰发动机的模块化技术，CAMTRONIC可以让进排气阀门的升程在100%和80%两档之间切换。CAMTRONIC安装在进/排气凸轮轴上的作用区别如下：
M139 S这套长排气门升程+大直径排气阀门的组合能够降低排气损耗，提升高转速下的功率和扭矩。同时也能为进气留出更多的开启角度，可以持续增加高负载工况下的进气量，进一步推高M139 S的性能极限。
三套散热系统
为了在特定工况下进一步提升极限性能，AMG为M139 S安装了两套喷油系统：缸内直喷+进气歧管喷射。
M139 S的混合喷射系统
M139 S的外特性曲线
此外，高功率必然带来高发热量，尤其M139 S的涡轮和排气深埋在发动机舱和防火墙之间，更是对散热提出了高要求。为此AMG设计了一套采用电动水泵的多回路冷却系统，并为M139 S专门设置了基于空调的涡轮外壳冷却系统（HVAC）：
第一代M139冷却系统
综合以上技术，AMG实现了M139 S的目标性能。接下来就是AMG的新目标：以新M139为核心，将整车性能提升到V8的水平。
电动废气涡轮
将新M139性能推向新高峰的英雄
前面我们说过，AMG在E-PERFORMANCE混动平台上采用了类似目前F1动力单元的概念，发动机和电机将一直同时工作一起输出动力，因此新M139的设计需要从两个大的方面入手：
1、 重新设计进排气气路以适应新AMG C级的车型结构；
2、 利用电机能量提升发动机性能和效率。
极度简洁的进排气气路
为了适合C级车型的驱动方式，新M139的安装方向从横置改为了纵置：
改为纵置之后，新M139的进气气路进一步简化，这会让它的进气效率达到一个新的高度。在目前AMG所有现役发动机中，新M139进气气路的简洁程度仅次于V8 4.0T的M177 LS2发动机。
此外AMG还为新M139增加了BSG 48V微混架构，这个作用大家就很熟悉了，提高发动机附件层的电气化水平，降低发动机负载，同时还能加快发动机启动速度和热车时间等。
但是，对于新M139来说，真正的英雄是直接源自F1技术的电动废气涡轮（E-Turbo）！
一己之力把新M139性能推上新高峰
我们都知道要提升小排量发动机最直接有效的方式是换一个大涡轮，但E-Turbo带来的不只是性能提升，更带让涡轮的概念发生了新变化。
新M139涡轮（涡轮与中冷间的管路非常短）
新M139是全世界第一台采用E-Turbo的乘用车发动机，这款涡轮由盖瑞特（Garrett）设计制造，整体结构和AMG HPP为自家F1赛车制造的MGU-H基本相同：
梅赛德斯-AMG车队的MGU-H
新M139使用的Garrett E-Turbo
需要特别说明的一点，电动废气涡轮并不是我们常说的电子涡轮，在结构和功能上两者有很大的差异:
电子涡轮和电动废气涡轮区别
新M139高达330千瓦的功率，从理论上需要每小时为燃烧室提供大约1.5吨左右的空气，这就需要更大尺寸更高压力的涡轮。但随之而来的问题就是涡轮迟滞、喘振，甚至发动机爆震等。
而E-Turbo的主要功能，就是为了在消除迟滞的情况下使用更大的涡轮。由E-PERFORMANCE平台的400V线路供电，新M139的E-Turbo使用一枚4厘米厚但功率为6千瓦的电机直接驱动叶轮工作。
E-Turbo从两方面提升了新M139的性能：低转速下更快的涡轮响应和扭矩提升速度；通过对涡轮电机的精确控制拓展涡轮有效区间继而提升峰值功率和扭矩。
新M139 E-Turbo结构
注：新M139 E-Turbo转速数据盖瑞特资料170000转/分，AMG E-Turbo部门数据165000-175000转/分，上图采用奔驰新闻稿数据156000转/分
新M139的涡轮在电机驱动下可以随时根据需求快速输出动力，尤其提高了低转速下的动力响应。根据盖瑞特公布的数据，相比使用普通涡轮的发动机，使用E-Turbo的发动机在1500转以内的扭矩提升速度快4倍，可以在1秒内达到目标扭矩，而且扭矩一致性更好，动力输出更平稳。
盖瑞特E-Turbo与普通涡轮的压缩机工况范围对比
相比于普通涡轮用发动机废气被动控制转速，E-Turbo用电机实现了对压缩机和涡轮转速的主动精确控制，从而拓展了可控的转速区间。根据盖瑞特公布的数据，对比使用普通涡轮的发动机，使用E-Turbo的发动机功率可提升16%，扭矩提升10.5%。
新M139 E-Turbo压缩机侧采用0.57的A/R比，涡轮侧疑似更低
为了获得更极致的低转速动力，AMG还为E-Turbo选择了低A/R比，从而加快废气流速，获得更高的涡*功轮**率，在E-Turbo原有特性上更进一步提升了增压响应和低转速扭矩，显然这会让新AMG C级动力反应更灵敏，更有驾驶乐趣。
AMG公布的新M139增压曲线
这枚E-Turbo的废气出口是双涡管单涡轮结构，为了最大限度减少涡轮迟滞，盖瑞特对废气出口做了更精细的优化：
新M139 E-Turbo废气侧优化
首先废气使用了比较长的窄角扩散器，这样能够提升热传导效率，同时降低废气门气流和涡轮叶轮气流之间的干扰，涡轮效率更高。其次是废气门和排气之间使用了斜面的连接座面，相比传统的平面圆形座面，接触面积大密封性更好，还可以改善气流让废气更顺畅高效的进入排气系统。
新M139 E-Turbo冷却管道
为了让电机尽可能的远离高温的废气涡轮，E-Turbo将电机放在了压缩机一侧，同时为电机单独设立了冷却液通道，但AMG没有说明这条冷却通道是接入发动机水冷循环，还是接入像M139 S上独有的HVAC空调冷却系统。
综合上述功能，E-Turbo基本上是以一己之力实现了新M139的性能提升。但这并不是E-Turbo的全部工作，在E-PERFORMANCE混动平台的能量系统中，它还担任着回收废气热能为电池组充电的功能。
通往能量核心的第一步
在这枚来自盖瑞特的E-Turbo身上，有细心的爱好者发现了一个AMG和盖瑞特都没有标注具体功能的执行器。
新M139 E-Turbo疑似压缩机控制机构
在E-Turbo压缩机外壳的下方，有一个没有明确说明作用的执行器，在压缩机入口处也有一些看起来可以活动的部件。这很像盖瑞特拥有专利的E-Turbo控制进气气流技术，在诸如减速、滑行等低负载工况下可以停转压缩机叶轮，从而让废气涡轮的轴上功率全部用于涡轮电机发电，实现为电池组充电的目的。
回收废气热能为电池组充电，是发动机成为能量核心的第一步。
前面我们说过，盖瑞特的这枚电动废气涡轮在功能上和目前F1赛车上的MGU-H单元完全相同，AMG也公开表示E-Turbo的技术直接源自F1。但是，E-Turbo诞生的初衷和MGU-H的作用完全不同。
MGU-H完全是为了提高单圈可用能量。在F1规则中MGU-H电机可无限量为电池和MGU-K电机提供电量，例如AMG HPP制造的MGU-H为了尽可能提高功率，它的体积已经暴涨到了一台发动机的长度。MGU-H还让发动机成为了整部赛车的能量核心，以保证赛车在每一圈随时都有4兆焦的能量供MGU-K输出动力。
F1混动能量使用规则
乘用车E-Turbo作用有两种，最直接的作用是利用电机消除涡轮迟滞，让小排量车可以使用大涡轮。但E-Turbo诞生的初衷是节能，用涡轮电机回收废气能量，为电池组充电提升续航里程。
AMG不走寻常路，创造性的用E-Turbo实现MGU-H的功能：回收废气能量，提升极速性能。
F1与E-PERFORMANCE混动运行方式对比
虽然混动结构走上了F1的辉煌大道，但是E-Turbo的6千瓦的电机提供的电量实在聊胜于无。当然这也为M139将来的升级埋下了伏笔，例如F1的MGU-H功率高达90千瓦，这对于E-PERFORMANCE平台6.1千瓦/时的电池，5分钟充满。
E-PERFORMANCE采用了和F1一样的小容量高性能电池， 由于AMG将电池组峰值功率输出时间限定为10秒，因此这块HPB80电池20C的充电倍率和33C的放电倍率保证了电池组完全有能力随时全力输出电量。
而且，E-PERFORMANCE电池能量的使用策略也和F1一模一样！
新AMG C级进入弯道时，后桥电机接管动力分配同时回收动能，发动机完全不用降转而继续提升功率，一旦出弯，发动机动力已近峰值，后桥电机的150千瓦也随之喷薄而出，这是怎样的性能体验？这就是在每一个弯道之后，你会瞬间比别人多出200马力！
那么，未来呢？
4缸小排量发动机发展到如新M139这样的性能，已经让我们感到不可思议了。而能量核心的概念更是让我们对未来的8缸E-PERFORMANCE混动平台的峰值性能充满憧憬。
F1至E-PERFORMANCE的技术转移路线
作为全世界混动技术的先锋，F1的混动效率从2014年的29%提升到了如今的50%以上，在这惊人的效率提升背后，还有多少技术可以在未来把AMG发动机推向更高的峰顶？想一想，有很多。
更高的喷油压力，会带来更精细的燃烧策略；
预燃烧室燃烧，会带来更完美的燃烧效率；
F1的新缸体已经可以稳定承受1000马力以上的压力；
更高功率的涡轮电机连绵不绝的回收废气热能；
更大功率的后桥电机更让我们对极限性能充满幻想……
注：本文所涉及技术概念与数据均来源于奔驰官方资料及互联网，如有错误欢迎指正。另外由于该车型尚未上市，各项性能数据存在变动可能。