不談情懷 解析寶馬3.0T新直六發(fā)動機

直列六缸發(fā)動機的優(yōu)勢

自1917年以來，工程師馬克思& # 8226；弗里茨開發(fā)了第一臺寶馬直列六缸航空空發(fā)動機——寶馬IIIA。到現(xiàn)在，近一個世紀（查成交價|參配|優(yōu)惠政策）過去了，從aero 空發(fā)動機到汽車發(fā)動機，從化油器到缸內(nèi)直噴技術，再從自然吸氣到全面實施渦輪增壓。不斷進化的寶馬發(fā)動機成為國際發(fā)動機大獎榜單上的常客。今天，我們?nèi)匀豢吹綄汃R的直列六引擎。今天不談過去的歷史情懷和功勛。在上一代N55直列六缸發(fā)動機即將換代的當下，我們將理性解讀寶馬最新的B58直列六缸發(fā)動機，看看它比N55強在哪里。

●為什么叫B58？

新一代寶馬直列六缸發(fā)動機的代號為B58。2021年后，原“N”字頭改為“B”字頭，“5”和“8”分別代表直列六缸和汽油發(fā)動機的含義，開創(chuàng)了寶馬發(fā)動機模塊化發(fā)展的理念。

●寶馬3.0T新一代直列六缸發(fā)動機配備車型。

【2015款進口寶馬340i基礎款】

寶馬7系（查成交價|參配|優(yōu)惠政策） 2016款 740Li 尊享型車型首頁 | 參數(shù)配置 | 圖片 | 口碑 | 車型報價廠商指導價143.80萬

●配有直列六缸發(fā)動機的車型

●不談感受，一句話說說寶馬為什么排六缸。

拋開寶馬和寶馬粉對直列六缸發(fā)動機的喜愛，以及多年來開發(fā)直列六缸發(fā)動機的技術積累和成本控制優(yōu)勢，寶馬堅持直列六缸發(fā)動機的原因是什么？

□從乘坐舒適性來看，直列六缸發(fā)動機“天生麗質(zhì)”

眾所周知，發(fā)動機輸出的動力來源于各缸燃油混合氣的爆炸功。但是，要想獲得持續(xù)平穩(wěn)的動力源，就要利用好這些氣缸的“亂發(fā)脾氣”，依靠它們來抵消不平衡的力和力矩，具體的辦法就是控制好它們“點火”的時機，也就是點火順序。憑借其獨特的點火順序和布置，直列六缸發(fā)動機實現(xiàn)了傳統(tǒng)汽車發(fā)動機中獨特的乘坐舒適性。

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一般來說，普通發(fā)動機通過吸氣、壓縮、做功和排氣四個沖程完成一個工作循環(huán)。對于單缸發(fā)動機，當曲軸旋轉(zhuǎn)720°時有工作沖程，而對于六缸發(fā)動機，當曲軸旋轉(zhuǎn)120°時有工作沖程。直列六缸發(fā)動機的點火順序是1-5-3-6-2-4或1-4-2-6-3-5。這種設置的目的是中心對稱的兩個氣缸的運動節(jié)奏相同，從而抑制直列發(fā)動機的“翹曲”振動。此外，由于六個氣缸成對配對，三組氣缸的氣門正時正好相差120度，所以曲軸轉(zhuǎn)動的任何時刻，活塞的往復慣性力總是處于各個方向相互抵消的狀態(tài)，這是三缸發(fā)動機、四缸發(fā)動機和V6發(fā)動機所無法實現(xiàn)的。因此，直列六缸發(fā)動機不需要配備平衡軸。

□化劣勢為優(yōu)勢的垂直布局

顯然，直列六缸發(fā)動機與四缸發(fā)動機或V6發(fā)動機相比，其缺點是體積不夠緊湊，且排成一行的氣缸組增加了發(fā)動機的整體長度，影響了布局的靈活性。將直列六缸發(fā)動機水平放置將非常困難，幾乎只有沃爾沃這樣做了。對于采用縱置發(fā)動機的寶馬車型來說，發(fā)動機越長不僅對內(nèi)飾空空間產(chǎn)生負面影響，而且縱向布置的六缸發(fā)動機前橋后延伸的零件也越多，這也在一定程度上優(yōu)化了前后橋的配重，提升了整車的操控穩(wěn)定性。

□省略一個氣缸蓋。

與V6發(fā)動機相比，由于直列六缸發(fā)動機的六個缸站是一排的，所以只需要一個缸蓋。對于帶有雙頂置凸輪軸的發(fā)動機，這意味著省略了兩個凸輪軸。一方面，它減少了零件數(shù)量，減輕了重量，簡化了發(fā)動機結(jié)構。另一方面也減少了多一個配氣機構帶來的動力損失。

或許通過增加平衡軸，三缸、四缸和V6發(fā)動機也能達到良好的乘坐舒適性；或許通過優(yōu)化整車的結(jié)構布局，其他車型也能實現(xiàn)前后軸完美的重量分配；或許其他的改進也能讓發(fā)動機保持較高的燃油效率，而寶馬的選擇也很簡單，那就是繼續(xù)開發(fā)直列六缸發(fā)動機。新B58發(fā)動機在N55的基礎上有哪些改進？接下來我們給出答案。

氣缸、增壓系統(tǒng)、配氣機構

●與目前的N55直列六缸發(fā)動機相比，頂級B58在哪里？

新一代直列六缸發(fā)動機B58與前代代號N55相比，改進了進氣、排氣和渦輪增壓器結(jié)構，采用了集成在進氣歧管上的水冷中冷器，并優(yōu)化了可變進氣升程機構Valvetronic。此外，還對整個發(fā)動機的熱管理系統(tǒng)進行了升級，包括使用熱管理模塊控制冷卻液溫度、采用新技術在氣缸壁上涂覆耐磨涂層等。這些創(chuàng)新提高了B58發(fā)動機的性能和燃油效率。

□功率增加20Ps，扭矩增加50N·m。

同樣的3.0T渦輪增壓發(fā)動機，為什么新款B58能把最大功率和最大扭矩提升這么多？特別是扭矩提高了50N·m，除了壓縮比從10.2:1變?yōu)?1:1外，與B58縮小缸徑、采用更長行程的設計密切相關。

B58發(fā)動機不僅改變了氣缸的尺寸，還改進了氣缸壁的加工工藝。目前大多數(shù)廠家采用等離子熱噴涂技術在氣缸壁上噴涂合金碳化物或其他復合材料，以提高氣缸壁的耐磨性和導熱性。B58采用電弧噴涂法，工藝難度較大，但效果較好。它可以使氣缸壁具有良好的耐磨性，在一定程度上減少摩擦造成的動力損失。

另外，如果仔細觀察兩臺發(fā)動機的扭矩特性曲線，會發(fā)現(xiàn)在發(fā)動機轉(zhuǎn)速升高的過程中，B58的扭矩在初始階段比N55小，但B58的扭矩曲線斜率更大，即發(fā)動機扭矩爬坡的加速度更大。是什么導致了它們不同的扭矩特性？答案是B58使用了更小的渦輪。

□如何讓發(fā)動機呼吸更順暢？

為了滿足不同工況下發(fā)動機配氣的需求，新一代直列六缸發(fā)動機B58與N55一樣，采用了進排氣雙可變正時系統(tǒng)和可變氣門升程技術。不同的是，可變氣門升程技術的物理結(jié)構得到了改進。

總的來說，新一代B58發(fā)動機的機體結(jié)構、增壓系統(tǒng)和配氣機構都發(fā)生了一定的變化，主要體現(xiàn)在氣缸尺寸設定、加工工藝、渦輪尺寸和可變氣門升程機構等方面。然而，這些改進的部件要發(fā)揮作用，有一個先決條件，即保持冷卻系統(tǒng)處于正常工作溫度。

冷卻系統(tǒng)、模塊化設計

□如何防止發(fā)動機“發(fā)熱”

發(fā)動機氣缸內(nèi)可燃混合物燃燒產(chǎn)生的溫度非常高。如果發(fā)動機不能正常冷卻，會嚴重影響發(fā)動機的燃油經(jīng)濟性和動力性，甚至損壞發(fā)動機。當然，溫度越低越好。一般來說，發(fā)動機冷卻液的最佳工作溫度在80-100℃左右。因此，冬季啟動車輛時，需要對發(fā)動機進行加熱，保持最佳工作溫度。新一代B58發(fā)動機在冷卻系統(tǒng)方面下了很大功夫。

首先，B58的中冷器由N55的風冷中冷器改為水冷。風冷中冷器借助汽車前部的空空氣冷卻增壓進氣。顯然會受到車速的影響，在任何工況下都無法保持最佳的冷卻效果。水冷中冷器不一樣。它通過計算機主動控制循環(huán)冷卻液的流量，實現(xiàn)“隨叫隨到”的冷卻服務。

除了對吸入發(fā)動機的空氣體進行冷卻外，還需要對整個發(fā)動機機體進行復雜的溫度管理，不僅包括六缸、機油、渦輪增壓器等部件的溫度控制，還包括空調(diào)制系統(tǒng)的熱交換器的溫度控制。

恒溫器在冷卻系統(tǒng)中起著重要的作用。與傳統(tǒng)的基于石蠟熱膨脹原理的溫控器相比，新型B58發(fā)動機依靠溫度傳感器和電控回轉(zhuǎn)閥組成熱管理模塊，可以在不同工況下更精確、更智能地控制冷卻系統(tǒng)。

此外，與N55相比，B58在水泵作為驅(qū)動冷卻液循環(huán)的動力源方面做了一些改變。N55的冷卻系統(tǒng)采用電動水泵，而B58配備了兩個水泵，一個是機械水泵，驅(qū)動發(fā)動機的主冷卻循環(huán)，另一個是電動水泵，用于獨立控制渦輪增壓器的冷卻。機械水泵由發(fā)動機曲軸驅(qū)動，缺點是車輛熄火后冷卻液無法循環(huán)。因此，可以說寶馬在B58發(fā)動機上的策略是根據(jù)不同的工況選擇合適的冷卻循環(huán)模式，對不同的零部件進行冷卻。

●采用模塊化開發(fā)模式。

這款直列六缸發(fā)動機也體現(xiàn)了寶馬未來模塊化發(fā)動機生產(chǎn)的趨勢，在0.5L單缸排量的基礎上，拓展了其三缸、四缸、六缸發(fā)動機的研發(fā)，因為搭載這款單元的各缸動力輸出、燃油經(jīng)濟性、機械摩擦等都能保持在理想狀態(tài)。與三缸和四缸發(fā)動機相比，這種新型直列六缸發(fā)動機可能沒有模塊化。最大的區(qū)別就是中冷器是水冷的，性能更好。

從N55到B58，在這個三缸發(fā)動機和四缸發(fā)動機并存的時代，我們可以相信，未來寶（查成交價|參配|優(yōu)惠政策）馬不會讓喜愛直六發(fā)動機的車迷輸，寶馬依然會繼承這種發(fā)動機形式。而且，不僅僅是進排氣系統(tǒng)和渦輪增壓器的改進，還有發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的優(yōu)化，我們都可以看到，B58在N55的基礎上，再次擠掉了直列六缸發(fā)動機的各方面性能。此外，非常重要的是，寶馬B系列發(fā)動機的模塊化設計理念也將降低發(fā)動機的R&D和制造成本，縮短R&D周期。簡而言之，寶馬對直列六缸發(fā)動機的偏執(zhí)是有道理的。事實上，我們還是要等新一代B58直列六缸發(fā)動機的實際試駕后才能下結(jié)論。

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