在排放法規日益嚴苛的今天，各家廠商已經慢慢放棄了大排量、高性能發動機的研發生產了，而是將技術研發生產方向轉向了小排量、高熱效率和低排放方向，因此市場上的各家廠商更新自己的高性能車型的時候，也變得越來越謹慎了。
作為汽車界"一哥"的奔馳，在排放法規面前直接給其他廠商秀了一把，在當年推出了代號M133的2.0T發動機，當時這款發動機一經推出就被媒體和車迷稱為"最強"2.0T發動機，最大功率381馬力，峰值扭矩更是高達475牛米，原本以為這個超高升功率的發動機已經是在國六和歐六排放標準下的極限輸出了。
不過在AMG部門旗下的部分車型開始改款換代之後，全新一代AMG動力總成也開始慢慢顯現出來了，取代M133發動機的新款2.0T發動機其代號為M139。新一代M139發動機在動力參數上相比起上一代的M133發動機更是再一次刷新了"最強"2.0T發動機的紀錄，也刷新了一眾忠實車迷的對於奔馳AMG技術儲備的認知。
在奔馳AMG推出新一代M139系列發動機中，一共是分為兩個不同功率版本的，以對應當前市場上不同定位的細分領域；M139系列發動機分別是標準版本代號M139，原廠最大馬力382匹，峰值扭矩480牛米，這個數據與之前的M133基本持平；高性能版本代號S139，原廠最大馬力416匹，峰值扭矩500牛米，如此狂暴的性能輸出相比起上一代M133發動機，在馬力和扭矩上有著極高的提升，也將原廠2.0T發動機的升功率提升了數個檔次（科尼賽克TGF 2.0T三缸發動機不在此次討論範圍）。
對於奔馳AMG推出了M139系列發動機，讓消費者矚目的其實是高功率版本的S139發動機，以2.0T的排量頂著國六和歐六的排放壓力，依舊能夠輸出高達416匹馬力、500牛米扭矩的動力性能，這就不禁讓人對這款全新的AMG新作起了好奇之心。
如果單純讓一款發動機的動力數據儘可能往大了提升，廠商有的是辦法，但是想要量產一款滿足當前排放法規的高性能引擎，就不是哪個廠商能夠輕易做到的了。
奔馳M139系列的S139發動機依舊是延續了M133發動機直列四缸的布局，不過新發動機在性能上可以有著如此之大的性能提升，是因為奔馳在M139發動機上下放拿過來非常多的新技術。
首先是在M139系列發動機的缸體上，工程師將冷硬鑄造工藝應用到了鋁合金曲軸箱上，通過採用高溫液態鋁合金澆注到設計好的水冷模具中。這種工藝對於技術要求較高，成本也比較高，因此一般的民用領域發動機的缸體都是用不到這種技術的。
不過冷硬鑄造工藝對於M139發動機缸體也帶來非常顯著的優勢，一方面是大大優化了鑄造鋁合金的強度，一個強壯的中缸能夠讓發動機在輸出大馬力，高扭矩的時候，更加從容也可以頂住更高的渦輪增壓壓力；另一個方面，冷硬鑄造工藝應用在鋁合金的加工上，能夠進一步控制零件成型之後的整備重量，做到更加輕量化。
（對於M139系列發動機來說，這款發動機多是應用在一些橫置平台的緊湊型性能車，如：AMG A45/S、AMG CLA45/S等等，因此當發動機中缸更加輕量化之後，能夠有效控制車身的重量，同時減少推頭現象的出現。）
當缸體做好之後，氣缸參數設定上依舊是跟M133發動機如出一轍，缸徑83mm，行程92mm，壓縮比為8.6，排量為1991cc。儘管這些基礎參數沒有大改，但是在轉速紅區上，相比老哥M133發動機的6700轉，在M139身上就提高了500轉達到7200轉。轉速紅區的提升，這無疑是直接將M139系列發動機的尾段動力輸出大大提升了；
奔馳可以將M139發動機的轉速紅區提高，相比起M133發動機，在發動機的曲軸連杆活塞三件套上進行的輕量化是脫不開關係的，M139的曲軸採用的是輕量化鍛造鋼製工藝，活塞和連杆則為鍛造鋁合金，這也是M139發動機能夠跟市面上其他排量更大的發動進攻爭鋒的原因之一。
在缸體的工藝處理上，AMG系列發動機基本上是全部都用上了NANOSLIDE氣缸塗層技術，而M139系列發動機作為新生代的機型自然也不例外。
關於NANOSLIDE氣缸塗層技術也不是什麼新鮮技術，早在三十年前就已經有摩托車廠商大規模應用了，採用NANOSLIDE氣缸塗層技術就是通過高壓電弧將鐵或者碳塗層材質瞬間融化，然後在高壓氣流的推動下，均勻噴向輕量化的鋁合金氣缸內壁，如此一來就在氣缸內壁表面形成了一層鏡面般平整光亮的納米晶體塗層，塗層表面光滑且密布細微的小孔。
當廠商將這一層超級輕薄的塗層噴射到氣缸缸壁表面之後，這一層超細納米晶塗層沉積然後再經過一個特殊的珩磨工藝，塗層最終的厚度只有0.1毫米至0.15毫米，並具備鏡面般光潔平整的表面完成度。在珩磨過程中產生的細碎毛孔能有效留住潤滑油，從而確保活塞得到最佳潤滑。
單單憑藉著這一層薄薄的NANOSLIDE氣缸鏡面塗層，就可以取代了過去所採用的5mm灰口鐵缸套。採用塗層技術帶來的優勢是非常顯著的，最直觀的優勢首先拋棄了厚重的鋼製缸套，大幅度降低了發動機的整體質量；其次是廠商在應用了塗層技術之後，缸體的集成性更高，對於缸體內部的冷卻水道布置的自由度更高，大大提升發動機的冷卻效率。
在冷卻效率提升之後，這也就是意味著廠商能夠通過各種手段抑制發動機的爆震發生，簡單粗暴地提升發動機的壓縮比、渦輪增壓係數、轉速上限等等跟功率相關的參數之外，除此之外高效率的冷卻和控溫系統，更能夠優化發動機的尾氣排放；另外一點，在採用了塗層技術之後，相對地可以降低缸壁和活塞之間的摩擦係數，有利於提升發動機的轉速。
在敲定了M139系列發動機的基礎參數之後，最簡單粗暴提升發動機功率的方式，無疑就是直接上一顆大尺寸的渦輪。在M139系列的兩款功率版本發動機上採用的渦輪應該是當前2.0T發動機中尺寸最大的了，兩個版本的發動機均是採用全新的雙渦流增壓系統。
按照奔馳官方的說法，奔馳M139系列發動機採用的全新雙渦輪增壓系統在結構上就是渦輪機殼體分成兩個平行的流動通道的設計方案，這種設計可以防止各個氣缸在負載循環期間產生負面影響並改善氣體循環，所取得的最直觀效果就是憑藉著M139的2.0T排量在推動這顆大渦輪的時候，可以提供低轉速和高轉速同樣高效，換而言之，渦輪起壓並不會很遲，同時在加速後段過程中也有著不俗的性能輸出。
在M139系列發動機上的這顆大渦輪中採用上了配備上了滾子軸承，可以將渦輪增壓器內的機械摩擦降至最低，讓增壓反應更快，渦輪最高轉速可達 169000rpm，在高功率版本S139發動機中渦輪增壓係數最高可達到2.1bar（M133發動機最大增壓係數為1.8bar）。
有了增壓系統之外，在配氣機構上奔馳配備上了當家本領的Camtronic可變氣門升程技術，相比起其他廠商推出的各種可變氣門升程技術而言，奔馳的Camtronic可變氣門升程技術更注重的是在排放方面的控制。奔馳的Camtronic系統是分兩個2階控制而不是連續可變的，整套系統中採用的零部件數量和成本相對連續可變氣門系統要少，但是在套系統的工作狀態是非常高效率的。
奔馳這一套Camtronic可變氣門升程技術是由進氣凸輪軸由傳統的可變進氣相位執行器和Camtronic可變氣門升程部件組成，凸輪軸本身由一種內在的載體軸和空心凸輪件組成，每個凸輪件由2個相鄰的液壓缸驅動；凸輪件分為低揚程，高揚程兩種形狀，分別在不同的工況中介入工作驅動氣門。
這套Camtronic可變氣門升程系統是否需要介入工作，則是取決於ECU對於當前車子所面臨的各種工況而決定的。當發動機需要變換凸輪件，執行器通過液壓銷推動凸輪套件向兩端延伸，凸輪軸則會旋轉，可動凸輪件在縱向方向滑動並與正在工作的凸輪進行替換。Camtronic可變氣門升程系統的工作原理跟奧迪valvelift非常類似，但是相對而言，奔馳開發的這套技術在零部件上的應用更少，能夠節省一定的成本同時可靠性也相對有保障。
奔馳Camtronic系統一旦介入工作之後，在發動機處於低功率輸出的狀態下，整套配氣系統會驅動低揚程的凸輪組工作，控制氣門的開啟度從而限制空氣的攝入量，節流閥門同時保持打開，降低泵氣損失；當發動機進入高功率輸出狀態之下，Camtronic可變氣門升程系統則會介入，執行器通過液壓銷推動凸輪套件凸輪軸則是會驅動高揚程的凸輪組工作，大大提升進排氣效率，將M139發動機上的那顆大渦輪性能全部發揮出來，大幅度提升發動機的輸出功率。
關於奔馳AMG推出的M139系列發動機，標準功率版本的M139發動機整體的技術在各方面性能上應該是不俗的，可靠性也經過了M133系列發動機的積累，這一點還是信得過的；至於高功率版本的S139發動機，一下子將最大功率推向了421馬力，放眼近幾十年的量產車型中如此極端的性能取向，是其他廠商所沒有的（六代半三菱 Lancer Evolution FX-440 MR 版本，最大功率446馬力，限量20輛，因此不做參考。），因此很多消費者對於這款S139發動機的可靠性和穩定性抱著一種比較保守的觀望態度的，至於實際裝車狀況還是要等到奔馳AMG A45 s和AMG CLA45 s上市之後才知分曉。