發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)巡禮 寶馬M3新S55B30發(fā)動(dòng)機(jī)

　　【太平洋汽車網(wǎng) 技術(shù)頻道】新一代寶馬M3/M4的問(wèn)世，也意味著采用更新技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)即將來(lái)到我們面前。在近年渦輪增壓汽油機(jī)盛行的潮流以及日益嚴(yán)格的排放法規(guī)催鼓下，寶馬也不得不放棄自吸傳統(tǒng)，而全面把自家的發(fā)動(dòng)機(jī)更新了一個(gè)遍，全面渦輪化。對(duì)于M系列車型來(lái)說(shuō)，連M3上僅余的那臺(tái)S65B40自吸V8發(fā)動(dòng)機(jī)也即將被“和諧”掉，換成是雙渦輪加持的代號(hào)為S55B30的直6發(fā)動(dòng)機(jī)。下面我們要介紹的就是這款既傳統(tǒng)又創(chuàng)新的S55B30發(fā)動(dòng)機(jī)。

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● S55B30發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)：

● 向傳統(tǒng)致敬——可以看做是N55的強(qiáng)化版

　　直列6缸發(fā)動(dòng)機(jī)的平順性曾是寶馬發(fā)動(dòng)機(jī)引以為豪的特性之一。直6比直4運(yùn)轉(zhuǎn)更平穩(wěn)，而比V8更為小巧，因而被認(rèn)為是最理想的前置后驅(qū)車的發(fā)動(dòng)機(jī)布置形式。對(duì)于近年M系列車型所采用的V型大排量自吸發(fā)動(dòng)機(jī)而言，S55返璞歸真重用直6設(shè)計(jì)可說(shuō)是對(duì)傳統(tǒng)致敬。

　　S55B30的活塞行程為89.6mm，氣缸直徑為84.0mm。這與同為直列6缸渦輪增壓的N54/N55系列發(fā)動(dòng)機(jī)完全相同。長(zhǎng)形氣缸（行程>缸徑）設(shè)計(jì)，能夠在更低的轉(zhuǎn)速達(dá)到扭矩峰值。

　　從動(dòng)力輸出的巨大落差與相似的發(fā)動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)參數(shù)來(lái)看，把S55說(shuō)成是N55的改裝版也不無(wú)道理。

● 堂而皇之的雙渦輪與全面電子化

　　回想在N54剛出來(lái)的時(shí)候，復(fù)雜的進(jìn)氣泄壓系統(tǒng)、精巧的小型雙渦輪設(shè)計(jì)以及各種電子化部件讓人不得不感嘆德國(guó)人對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的那種偏執(zhí)。直至N55的出現(xiàn)，設(shè)計(jì)才回歸正常，單渦輪雙渦管，簡(jiǎn)化的進(jìn)氣系統(tǒng)，在機(jī)械設(shè)計(jì)上完全是另一種風(fēng)格。N54在N55面前，真的是來(lái)自星星的你。

　　到了S55，作為一款性能車發(fā)動(dòng)機(jī)，堂而皇之的雙渦輪、水冷式中冷器以及電子排氣泄壓閥等部件，在節(jié)能減排的同時(shí)壓榨出最強(qiáng)動(dòng)力。和N54右派保守設(shè)計(jì)相比，S55才是真正的M-Power，這里的“M”可以理解為夠“Man”夠男人。

　　S55B30的排氣旁通閥（也叫泄壓閥），它采用了電子直接控制方式。傳統(tǒng)渦輪排氣旁通閥是通過(guò)真空作動(dòng)器控制閥門(mén)的開(kāi)閉的，而真空管路真空度則是由電子氣動(dòng)壓力轉(zhuǎn)換器控制（寶馬內(nèi)部稱為EPDW）。所以傳統(tǒng)渦輪排氣旁通閥的控制方式是間接的，這就存在控制的延時(shí)和欠精確。排氣旁通閥控制的電子化，使得直接精確控制排氣旁通閥成為可能，發(fā)動(dòng)機(jī)增壓值能夠被更為精確地控制。

● 雙渦輪與水冷中冷器

　　S55B30的雙渦輪是霍尼韋爾生產(chǎn)的，單渦輪增壓值達(dá)到1.25bar。從增壓值上看，S55B30原廠的增壓值僅僅設(shè)定在比普通民用渦輪車（1bar或以下）要高，但提升空間還是有的。后期通過(guò)ECU程序升級(jí)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力提升可行性相當(dāng)大。

　　筆者從現(xiàn)在得到的資料來(lái)看，S55B30原廠的渦輪是單渦管設(shè)計(jì)的渦輪，三個(gè)氣缸排氣推動(dòng)一個(gè)渦輪對(duì)進(jìn)氣進(jìn)行增壓。這種采用兩個(gè)輕質(zhì)小渦輪的設(shè)計(jì)產(chǎn)生的效果與單渦輪雙渦管設(shè)計(jì)產(chǎn)生的效果是一樣的，能較好地解決渦輪遲滯的問(wèn)題，即提升發(fā)動(dòng)機(jī)的響應(yīng)性。

　　傳統(tǒng)的空冷式中冷器所占用的體積較大，一般會(huì)安裝在水箱散熱器下方。而水冷式中冷器冷卻效率更高，其引入使得發(fā)動(dòng)機(jī)總成更為小巧緊湊。S55發(fā)動(dòng)機(jī)水冷式中冷器位于發(fā)動(dòng)機(jī)頂部，靠近進(jìn)氣歧管一側(cè)。

● 鍛造活塞/曲軸與高效冷卻系統(tǒng)

　　S55B30是一款高轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)。從它的氣缸直徑與活塞行程就可知一二。因而輕量化的活塞以及高強(qiáng)度的曲軸是必須的。S55B30的活塞與曲軸均采用鍛造工藝制造，高強(qiáng)度和輕量化是這兩個(gè)零件的設(shè)計(jì)制造目標(biāo)。

　　為了讓新M3/M4既可以日常代步也能上賽道，寶馬為S55B30設(shè)計(jì)了一個(gè)復(fù)雜高效的冷卻系統(tǒng)。該冷卻系統(tǒng)帶有主副散熱器，能夠在不同的駕駛工況提供最優(yōu)化的散熱性能。

● 寶馬看家本領(lǐng)——VANOS與Valvetronic

　　Valvetronic一般僅應(yīng)用在民用發(fā)動(dòng)機(jī)上，是一種可以無(wú)級(jí)改變氣門(mén)開(kāi)度的技術(shù)，首次應(yīng)用是在2001年的316ti上的N42B18發(fā)動(dòng)機(jī)上。Valvetronic的優(yōu)勢(shì)在于能降低發(fā)動(dòng)機(jī)換氣損失。而S55B30作為一款性能車發(fā)動(dòng)機(jī)，筆者認(rèn)為其裝配Valvetronic系統(tǒng)的主要目的在于讓車輛在日常駕駛擁有更好的燃油經(jīng)濟(jì)性，從而滿足日益嚴(yán)苛的排放法規(guī)。

　　VANOS本質(zhì)上就是VVT可變氣門(mén)正時(shí)技術(shù)，也算不上是什么先進(jìn)的東西，這里就不作詳細(xì)講解了。感興趣的朋友請(qǐng)看：《圖解汽車 解讀可變氣門(mén)機(jī)構(gòu)》。

● 偏執(zhí)狂——鎂鋁合金油底殼

　　雖說(shuō)是鎂鋁合金會(huì)比鑄鐵甚至硅鋁合金更輕，但是鎂鋁合金的耐腐蝕能力則是相當(dāng)不靠譜（不排除寶馬采用特殊工藝能做到耐腐蝕）。N52系列發(fā)動(dòng)機(jī)上的鎂金屬氣門(mén)罩蓋就被驗(yàn)證是一個(gè)不靠譜的做法，使得其改進(jìn)型號(hào)N52K換用了樹(shù)脂氣門(mén)罩蓋。對(duì)于與地面距離那么近的油底殼而言，筆者認(rèn)為采用鎂鋁合金制造油底殼并不是一個(gè)好主意。

　　但在賬面數(shù)據(jù)上來(lái)看，鎂合金油底殼加上各種輕量化材料的運(yùn)用和結(jié)構(gòu)優(yōu)化，使得S55B30比起S65B40要輕了10kg。又是10kg，當(dāng)年N52B30與M54B30的進(jìn)步也是10kg。難道偏置的寶馬工程師為了達(dá)到10kg的輕量化目標(biāo)，所以才采用的鎂鋁合金油底殼？

● 能關(guān)掉嗎？——制動(dòng)能量回收與啟停系統(tǒng)

　　S55B30這套發(fā)動(dòng)機(jī)總成帶有制動(dòng)能量回收系統(tǒng)以及啟停系統(tǒng)，這是在節(jié)能減排的大趨勢(shì)下必不可少的兩項(xiàng)配置。各種輕量化加上這兩項(xiàng)配置，使得新一代M3的百公里綜合油耗為8.8L，碳排放量為204g/km。但對(duì)于一款性能車而言，這兩個(gè)東西確實(shí)需要一個(gè)開(kāi)關(guān)。總不能花上百萬(wàn)買個(gè)車，輸在起跑線上吧？

　　總結(jié)：好了！BMW M3/M4的S55B30發(fā)動(dòng)機(jī)就介紹到這里。S55B30的各種改進(jìn)升級(jí)使得其性能再次得到提升，而對(duì)于M系列的擁護(hù)者來(lái)說(shuō)，購(gòu)買的欲望又來(lái)了。如果你是一位老M3的車主，那么新M3是絕對(duì)有必要上的；至于上不上M4就要看你是不是一個(gè)愿意接受新事物的人了。在德國(guó)，4系和M4可是相當(dāng)受到本地人的歡迎。至于為什么？個(gè)人認(rèn)為，1、3、5、6都是老爺車，4才是真正的新款式。PS：新M3/M4有6MT和7DCT，想上賽道的必須買6MT，個(gè)人觀點(diǎn)。

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