- 汽車源動力:圖解汽車動力傳動系統
- 林揚
- 1672字
- 2020-06-04 12:40:28
2 寶馬直列6缸發動機
不僅是汽油機,寶馬柴油機也采用了直列6缸形式
在生產汽車之前,寶馬曾是一家飛機發動機制造商,它早期制造的直列6缸航空發動機陳列在寶馬博物館展廳的最前沿。隨后,寶馬開始了摩托車生產,且把其理念和特征一直保存到現在。不過在以后的發展進程中,汽車和發動機逐漸占據了主流位置。以前,我們總是對寶馬汽車的發展津津樂道,而忽略了發動機的影響。其實,寶馬作為運動豪華品牌,發動機的作用是不言而喻的。以至于寶馬可以容忍底盤、變速器、轉向機構等核心部件利用外包商或合作開發,甚至有些型號的車身也請其他設計公司代勞,唯把發動機的研發和生產牢牢地控制在自己手里。
目前寶馬發動機的三大利器:汽油直噴、全變量氣門和渦輪增壓已經應用到最新的直列6缸發動機上。如335i雙門跑車和335i敞篷跑車所用的3.0升渦輪增壓汽油機,可以說已經走在了行業的前列。從歷史上看,寶馬發動機的發展也一直處于行業領先水平,因此造就了寶馬高品質的地位。
1933年的M78系列發動機奠定了寶馬直列6缸發動機的基礎,從此以后,寶馬發動機一直以直列6缸作為主要產品。與V6發動機相比,直列發動機更容易在運動平順性上產生良好效果,使得它在整車平順性和噪聲控制上更出色。1936年的M328機型上,寶馬采用了頂置氣門(那時大量采用的還是側置氣門)、半球狀燃燒室(熱損失小)、冷起動混合系統等設施,并通過一套復雜的裝置成功地用單凸輪軸驅動進、排氣門。1968年M30采用了渦旋氣流燃燒室(增加了油氣混合度)、優化質量平衡和頂置凸輪軸等措施。其中,頂置凸輪軸與原先的側置凸輪軸相比使發動機結構有了重大進步,它能讓結構剛性增加,更利于發動機的高速運轉。時至今日,頂置凸輪軸已經是全球絕大多數發動機的選擇。到1978年M20機型用鑄造曲軸取代了原先的鍛造曲軸(塑形能力明顯提升)、搖臂軸的軸承數量提高到7個。這時還出現了小排量的直列6缸發動機,排量可以達到1.8~2.3升,整機重量也有所降低,達到了170千克的水平。不過,這代機型最值得稱道的還是燃油噴射的出現,先是機械噴射,然后是電子噴射。燃油噴射的出現完全改變了汽油機燃油供給的控制方式,為汽油機隨后在性能和排放控制的進步奠定了基礎(傳統的化油器方式已經不能同時滿足上述要求)。1990年推出的M50系列應用了鋁合金缸體(它實際上于1994年正式替代鑄鐵缸體,使機器重量降低了20千克,缸壁的磨損也有所減少),雙頂置凸輪軸和每缸4氣門(現代發動機的標配形式),還有可變氣門正時機構和分體線圈點火系統(每個火花塞對應單獨的點火線圈,能量更高,點火控制更容易,且消除了白金觸點灼燒帶來的傳導能力降低問題)。2004年的N52使用了鎂鋁合金缸體和鎂合金缸蓋,進一步降低了發動機的重量。流量控制油泵和電子冷卻泵的使用讓發動機的內耗進一步降低。輕質凸輪軸的應用和全變量氣門升程控制系統(寶馬最自豪的發動機技術之一,至今仍在該領域引領潮流)首次引入直列6缸發動機也讓該系列發動機性能水平有了較大的提升。那么,最新的直列6缸發動機則首次把雙渦管增壓技術、汽油直噴和全變量氣門系統結合在一起。
從性能數據上看,寶馬335i雙門轎跑車和寶馬335i敞篷轎跑車搭載的新開發直列6缸發動機排量為3.0升,最大輸出功率225千瓦,從1200轉/分一直到5000轉/分均可提供400牛·米的最大轉矩。但不知是出于成本還是強度的考慮,新發動機沒有采用寶馬近年來一直青睞的鎂鋁合金缸體,而是使用了更傳統的鋁合金材料。
渦輪增壓器系統采用了雙渦管結構,三缸一組,每組在排氣歧管和渦輪增壓器中都有單獨的氣道。與以往的渦輪增壓機型相比,雙渦管增壓技術可以降低排氣系統背壓,讓增壓過程起效更快。即使在低轉速下,也能有迅捷的響應和平穩直接的動力,這些對以動力見長的跑車來說十分有效。
在雙渦管渦輪增壓裝置的幫助下,寶馬335i雙門轎跑車從靜止加速到100公里/小時僅用5.5秒,寶馬335i敞篷轎跑車則為5.8秒。兩款車型電子限制的最高車速均為250公里/小時。
雙門轎跑車按歐盟標準測試循環的平均耗油量為8.4升/100公里,敞篷轎跑車為8.8升/100公里。二氧化碳排放值分別為每公里196克和205克。
帶Valetronic全變量氣門控制的直列6缸發動機
3系轎跑車采用最新的直列6缸發動機