［技術設計 技術講堂］ 在汽車工業(yè)一百多年的歷史長河中，有諸多經(jīng)典的設計被人們津津樂道，而發(fā)動機作為一個具有很高技術含量和科技水平的工業(yè)產(chǎn)品在一定程度上反映了一個廠商，甚至一個國家的工業(yè)技術水平，同時也代表了一款車的實力。今天起我們將開啟一個新的系列文章，全面回顧和剖析歷史上的經(jīng)典發(fā)動機，帶您去了解每款發(fā)動機的設計亮點以及隱藏在其背后的技術秘密。

　　BMW的M系列車型可以說是BMW汽車設計理念的極至體現(xiàn)，每一款M車在駕駛樂趣方面都毫不妥協(xié)，然而專門為M系車型開發(fā)的發(fā)動機更是展現(xiàn)了BMW的技術實力，而且深深吸引著眾多性能狂熱者。而專為M系車型開發(fā)和調(diào)校，且曾經(jīng)搭載于M5和M6上代號為S85B50A的V10發(fā)動機則堪稱經(jīng)典。因為它是迄今為止，BMW唯一量產(chǎn)的V10發(fā)動機，其整體結構和電控系統(tǒng)都源自F1賽車的設計，同時最高轉(zhuǎn)速超過了8000rpm。所以說很大程度上，它的面世在發(fā)動機工業(yè)具有里程碑式的意義。雖然它已經(jīng)被動力性更為出色的雙渦輪增壓發(fā)動機所取代，但是不可否認這款發(fā)動機上眾多的設計亮點和很高的科技含量，接下來我就全面剖析一下這款史無前例的經(jīng)典發(fā)動機。

『被公認為當時F1賽場中的動力之王——BMW P84』

　　在上個世紀90年代中后期，F(xiàn)1進入了V10發(fā)動機的時代，這種形式的發(fā)動機無論在升功率、扭矩，還是在功率重量比、平順性上，可以說都達到了內(nèi)燃發(fā)動機的最高技術水準。作為發(fā)動機供應商，BMW憑借自身強大的技術實力打造的P84，被公認為是當時賽場中的動力之王，而搭載于M系上的這臺V10發(fā)動機的很多設計恰好也源于此。

『S85 V10發(fā)動機』

　　S85發(fā)動機采用了V型90度夾角的設計，這對抑制發(fā)動機的振動以及在發(fā)動機運轉(zhuǎn)的平順性上都能取得很好的效果。在如何提高發(fā)動機的動力性上，BMW的工程師選擇了提高發(fā)動機轉(zhuǎn)速的解決方案，因此這款發(fā)動機的最高轉(zhuǎn)速達到了令人癡狂的8250rpm，雖然相比普通發(fā)動機只多出了2000轉(zhuǎn)左右的最高轉(zhuǎn)速，但就是增加的這2000轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速會對發(fā)動機的正常運轉(zhuǎn)產(chǎn)生一系列不良的影響。這種提高發(fā)動機動力性的方法對技術有著極高的要求，因此BMW的工程師需要付出更多的努力來保證其正常的運轉(zhuǎn)以及達到與車輛本身一樣長的使用壽命。

『普通發(fā)動機通過軸瓦蓋對曲軸進行固定』

『分體式曲軸箱 右側(cè)為特殊設計的“臺板”結構』

　　S85的曲軸箱主要由鋁和硅合金制成，而且曲軸箱不帶有氣缸套，氣缸的內(nèi)表面為堅硬的硅晶體，而經(jīng)過鍍鐵處理的活塞，可以直接在不經(jīng)過涂層的氣缸筒中運行。由于S85的高轉(zhuǎn)速對曲軸箱提出了很高的要求，因此BMW的工程師利用了源自賽車的技術，將曲軸箱分為兩個部分，一個為曲軸箱主體，另一個結構則被稱作“臺板”。這個鋁質(zhì)的臺板結構能為缸體提供足夠的扭轉(zhuǎn)剛性，同時可以對高轉(zhuǎn)速下的曲軸提供精確的支承。

『采用鋼制鍛造工藝制造的高強度曲軸』

　　發(fā)動機的高扭矩輸出對曲軸的強度提出了很高的要求，S85的曲軸采用了鋼制鍛造工藝，不僅做到了輕量化，而且達到了很高的扭轉(zhuǎn)強度。而高轉(zhuǎn)速下曲軸的動平衡也關系到發(fā)動機整體運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性，所以曲軸在經(jīng)過高精度的加工工藝處理后，能夠在8000rpm時保持良好的運轉(zhuǎn)，不會產(chǎn)生相關振動和噪音等問題。

『一體式輕合金氣缸蓋』

　　BMW的工程人員為了降低這款大排量自然吸氣發(fā)動機在冷啟動時CO和HC的排放以及盡快讓三元催化器達到正常工作溫度，在氣缸蓋內(nèi)集成了二次空氣噴射裝置。它可以在發(fā)動機工作時，特別是冷啟動條件下向排氣歧管內(nèi)泵入新鮮的空氣，使廢氣在排氣管中進行二次燃燒，降低有害物質(zhì)的排放，同時可以加快提高三元催化器的溫度，使其在最短時間內(nèi)達到正常工作溫度。

『空心鑄造的凸輪軸』

『普通發(fā)動機的正時傳動機構』

『S85發(fā)動機的正時傳動機構』

　　為了降低發(fā)動機的整體重量，S85的凸輪軸采用空心結構。通過上圖我們還可以看到，S85發(fā)動機每一側(cè)的進氣凸輪軸通過鏈條與曲軸相連接，而排氣凸輪軸則是通過齒輪直接與進氣凸輪軸相嚙合，這樣的設計使得配氣相位機構的結構更加緊湊，提高充氣系數(shù)和進氣門的充氣效率，同時可以為發(fā)動機在高速運轉(zhuǎn)時提供精確的配氣正時。