集多项先进技术于一身 谈宝马S55发动机

2014-02-09 20:04:38来源: 汽车之家 关键字:多项  先进  先进技术  技术

1 动力比上一代更强劲

    伴随着新一代M3/M4车型的问世,宝马在M车系上全面舍弃了自然吸气式发动机,而搭载在新车型上的直列6缸涡轮增压发动机(代号为S55B30)虽然在排量和气缸数量上都进行了“精简”,但凭借装备的一系列先进技术却使其在动力性能上依然迅猛强劲。

    现款的M3车型搭载了一台4.0L V8汽油发动机(代号S65B40),但在严格的排放法规面前,它被“下课”相信也是迟早的事,这样它也成为现今宝马M车系中最后一款自然吸气发动机。

『新一代宝马M3』

『宝马M4』

● 动力遵循了每一代都比上一代更强

    新一代M3的3.0L(实际排量为2979mL)直列6缸发动机的排量相比现款缩减了1020mL,这样在基础架构上就更利于对油耗和排放的控制,但是你又大可不必担心其动力的衰减。凭借双涡轮增压系统,这台S55发动机的最大功率达到了430Ps/5500-7300rpm,最大扭矩为550N·m/1850-5500rpm,这样的表现完全超越了现款M3上4.0L V8发动机的动力水平,同时这也遵循了宝马M3在近30年发展史中的惯例:每一代的动力都比上一代更强。

现款M3和新一代M3的动力比较
  现款M3(S65B40) 新一代M3(S55B30)
排量(mL) 3999 2979
功率(Ps) 420 430
扭矩(N·m) 400 550

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    当然,这台发动机不是只有一股子蛮力,加载其上的多项先进技术让其动力充沛、顺畅的同时,油耗也得到更为优秀的控制。

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    根据之前对《血统与性能的象征 BMW发动机编号漫谈》的研究,这台代号为S55B30的发动机很容易让我们想到宝马现今大量使用的N55系列发动机,S55发动机确实也借鉴了一些N55的设计,二者也有着一定的传承,但是作为M-Power的家族成员,它又和N55发动机并不完全相同。

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    在缸体结构上,二者都采用了铝合金材料,缸径和行程同为84×89.6mm,较大的行程满足了涡轮增压发动机偏重高扭矩输出的特性。

● 两颗1.25bar的涡轮增压器 电子泄压阀是亮点

    与N55发动机的单涡轮增压不同,为了配得上M-Power的名分,工程人员给S55发动机并列式地加载了两颗涡轮增压器,压力值为1.25bar,这个数据相比绝大部分普通民用增压车辆(通常在1bar以下)的增压值要高,但是相比自家全新M5上的那台1.5bar的双涡轮增压V8发动机(代号为S63B44)以及奔驰A45 AMG上的那台1.8bar增压值的2.0T发动机还是显得较为保守。

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    这两颗涡轮增压器本身并无太多亮点,但是泄压阀却采用了与传统机械式不同的电子控制方式,也就是说可以通过电脑对泄压阀进行更为精准地控制,从而使涡轮在各种发动机工况下都能处在合理且持久的增压值上。宝马的工程人员也说到,其实整套增压系统的设计主要以顺畅自然的动力输出为主要目标,而不是一味强调性能数据。

● 水冷式中冷器

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    为了更好地降低经过增压后空气的温度,S55发动机采用了水冷式的中冷器,它被安放在发动机的顶部,准确的说是位于气缸盖靠近进气的一侧,而为了降低发动机的高度,所以只能被迫将发动机的主体倾斜一个角度。

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    之所以这样也是要确保中冷器尽可能靠近进气歧管,以保证经过冷却后的空气尽快进入气缸,同时这种较短的进气设计也有利于提高油门的响应速度,并减小涡轮迟滞的问题,使发动机在转速达到1850rpm时就可以输出峰值扭矩。

2 多项先进技术黄袍加身

● 集多项宝马先进装备于一身

    在技术装备方面,S55发动机集成了宝马现今几乎所有的主流先进技术,包括有缸内直喷、Valvetronic电子气门、Double-VANOS双可变气门正时系统等,它也是继全新M5上的S63B44发动机之后,第二款将缸内直喷、涡轮增压以及Valvetronic电子气门技术集成在一起的M-Power发动机。

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    Valvetronic电子气门不像涡轮增压装置可以让动力性能显著提升,它是一项可以让发动机顺畅呼吸且更为精细化运转的技术,通过对气门升程的无级调整,可以有效提升发动机的燃烧效率,同时也可以适当地优化发动机的动力输出曲线。

    之前,Valvetronic电子气门技术只应用在除M-Power的宝马普通发动机上(比如N52、N55、N20等),原因是该技术很难在高强度是工作环境下长期稳定的工作,特别是那些高性能发动机,但是随着全新M5以及新一代M3车型的动力系统装备此项技术,可见宝马还是很好地解决了该问题,而工程师就是要将这项极为精细化调整和控制发动机呼吸与燃烧的技术与强劲性能巧妙融为一体。

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    此外,S55发动机的缸体采用了无缸套的设计,这样的好处在于增强了缸体的强度,同时在缸套内部通过激光加工工艺在其表面形成了一个高强度耐磨的涂层,再结合轻量化的锻造活塞、高扭转刚性的锻造曲轴以及更适合高转速需求的曲柄连杆机构,最终使S55发动机在机械结构上相比普通的N55B30拥有更敏锐和快捷的油门响应。

● 创新性地采用了镁合金油底壳

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    S55虽然没有采用干式油底壳的设计,但是在油底壳的材料上却使用了镁合金,不知道这种材料在重量上是否会比耐高温的树脂材质更具优势,但是这确实又是一次大胆的创新尝试(之前宝马曾在N52发动机上创新地应用了镁铝合金缸体)。从V8到L6,气缸数和排量的减小以及通过轻量化的设计,S55发动机的质量比现款M3的V8发动机轻了近10公斤。

● 百公里综合油耗不高于9L

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    好马还需配好鞍,与这台S55发动机相匹配的包括一台6速手动变速器和7速双离合变速器。在变速器方面,宝马的工程人员主要通过对新材料的使用,比如碳纤维等大幅降低了变速器的重量。综合来看,通过发动机自动起停系统和制动能量回收系统,新一代M3的每公里碳排放在200克以下(现款V8发动机为263克),而百公里的综合油耗也将不超过9升。

总结:

    排量、体积、重量都进行了瘦身,但是动力性能却依然超越了上一代产品。准确的说,S55发动机不是一台飙动力参数的性能尤物,工程人员更注重发动机整体运转的快速响应、平顺性等关乎驾驶品质的提升。凭借Valvetronic电子气门、缸内直喷等多项先进主流技术的集成,让它获得动力性能、油耗的双丰收。而首次使用在全新M5车型M-Power发动机上的Valvetronic电子气门技术已经日臻成熟,从而也让工程人员顺势将其应用在新一代M3车型上,或许宝马对于M的定位不只是动力强劲那么简单,集成多种先进技术,让发动机成为一个更为智能精准运转的性能机器才是他们想要的。

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编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2014/0209/article_8608.html
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