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(jì)（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(shù)，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(dāng)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(chǔ)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(dǎo)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(shù)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。

更多精彩視頻，均在車載家庭視頻頻道。

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(dāng)曲軸旋轉(zhuǎn)720°時有工作沖程，而對于六缸發(fā)動機，當(dāng)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(shè)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(fù)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(fù)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(gòu)。另一方面也減少了多一個配氣機構(gòu)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(dá)到良好的乘坐舒適性；或許通過優(yōu)化整車的結(jié)構(gòu)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(chǔ)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(gòu)

●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(gòu)，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(gòu)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(shù)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(shè)計密切相關(guān)。

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(shù)在氣缸壁上噴涂合金碳化物或其他復(fù)合材料，以提高氣缸壁的耐磨性和導(dǎo)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(xì)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(dǎo)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(shù)。不同的是，可變氣門升程技術(shù)的物理結(jié)構(gòu)得到了改進。

總的來說，新一代B58發(fā)動機的機體結(jié)構(gòu)、增壓系統(tǒng)和配氣機構(gòu)都發(fā)生了一定的變化，主要體現(xiàn)在氣缸尺寸設(shè)定、加工工藝、渦輪尺寸和可變氣門升程機構(gòu)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(shè)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(yán)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(dāng)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(fēng)冷中冷器改為水冷。風(fēng)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(wù)。

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(fù)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(chǔ)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(chǔ)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(shè)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。

●