[汽車之家 技術(shù)] 伴隨著新一代M3/M4車型的問世,寶馬在M車系上全面舍棄了自然吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī),而搭載在新車型上的直列6缸渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)(代號(hào)為S55B30)雖然在排量和氣缸數(shù)量上都進(jìn)行了“精簡”,但憑借裝備的一系列先進(jìn)技術(shù)卻使其在動(dòng)力性能上依然迅猛強(qiáng)勁。
現(xiàn)款的M3車型搭載了一臺(tái)4.0L V8汽油發(fā)動(dòng)機(jī)(代號(hào)S65B40),但在嚴(yán)格的排放法規(guī)面前,它被“下課”相信也是遲早的事,這樣它也成為現(xiàn)今寶馬M車系中最后一款自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)。
『新一代寶馬M3』
『寶馬M4』
● 動(dòng)力遵循了每一代都比上一代更強(qiáng)
新一代M3的3.0L(實(shí)際排量為2979mL)直列6缸發(fā)動(dòng)機(jī)的排量相比現(xiàn)款縮減了1020mL,這樣在基礎(chǔ)架構(gòu)上就更利于對(duì)油耗和排放的控制,但是你又大可不必?fù)?dān)心其動(dòng)力的衰減。憑借雙渦輪增壓系統(tǒng),這臺(tái)S55發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率達(dá)到了430Ps/5500-7300rpm,最大扭矩為550N·m/1850-5500rpm,這樣的表現(xiàn)完全超越了現(xiàn)款M3上4.0L V8發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力水平,同時(shí)這也遵循了寶馬M3在近30年發(fā)展史中的慣例:每一代的動(dòng)力都比上一代更強(qiáng)。
現(xiàn)款M3和新一代M3的動(dòng)力比較 | ||
現(xiàn)款M3(S65B40) | 新一代M3(S55B30) | |
排量(mL) | 3999 | 2979 |
功率(Ps) | 420 | 430 |
扭矩(N·m) | 400 | 550 |
當(dāng)然,這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)不是只有一股子蠻力,加載其上的多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)讓其動(dòng)力充沛、順暢的同時(shí),油耗也得到更為優(yōu)秀的控制。
根據(jù)之前對(duì)《血統(tǒng)與性能的象征 BMW發(fā)動(dòng)機(jī)編號(hào)漫談》的研究,這臺(tái)代號(hào)為S55B30的發(fā)動(dòng)機(jī)很容易讓我們想到寶馬現(xiàn)今大量使用的N55系列發(fā)動(dòng)機(jī),S55發(fā)動(dòng)機(jī)確實(shí)也借鑒了一些N55的設(shè)計(jì),二者也有著一定的傳承,但是作為M-Power的家族成員,它又和N55發(fā)動(dòng)機(jī)并不完全相同。
在缸體結(jié)構(gòu)上,二者都采用了鋁合金材料,缸徑和行程同為84×89.6mm,較大的行程滿足了渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)偏重高扭矩輸出的特性。
● 兩顆1.25bar的渦輪增壓器 電子泄壓閥是亮點(diǎn)
與N55發(fā)動(dòng)機(jī)的單渦輪增壓不同,為了配得上M-Power的名分,工程人員給S55發(fā)動(dòng)機(jī)并列式地加載了兩顆渦輪增壓器,壓力值為1.25bar,這個(gè)數(shù)據(jù)相比絕大部分普通民用增壓車輛(通常在1bar以下)的增壓值要高,但是相比自家全新M5上的那臺(tái)1.5bar的雙渦輪增壓V8發(fā)動(dòng)機(jī)(代號(hào)為S63B44)以及奔馳A45 AMG上的那臺(tái)1.8bar增壓值的2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)還是顯得較為保守。
這兩顆渦輪增壓器本身并無太多亮點(diǎn),但是泄壓閥卻采用了與傳統(tǒng)機(jī)械式不同的電子控制方式,也就是說可以通過電腦對(duì)泄壓閥進(jìn)行更為精準(zhǔn)地控制,從而使渦輪在各種發(fā)動(dòng)機(jī)工況下都能處在合理且持久的增壓值上。寶馬的工程人員也說到,其實(shí)整套增壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要以順暢自然的動(dòng)力輸出為主要目標(biāo),而不是一味強(qiáng)調(diào)性能數(shù)據(jù)。
● 水冷式中冷器
為了更好地降低經(jīng)過增壓后空氣的溫度,S55發(fā)動(dòng)機(jī)采用了水冷式的中冷器,它被安放在發(fā)動(dòng)機(jī)的頂部,準(zhǔn)確的說是位于氣缸蓋靠近進(jìn)氣的一側(cè),而為了降低發(fā)動(dòng)機(jī)的高度,所以只能被迫將發(fā)動(dòng)機(jī)的主體傾斜一個(gè)角度。
之所以這樣也是要確保中冷器盡可能靠近進(jìn)氣歧管,以保證經(jīng)過冷卻后的空氣盡快進(jìn)入氣缸,同時(shí)這種較短的進(jìn)氣設(shè)計(jì)也有利于提高油門的響應(yīng)速度,并減小渦輪遲滯的問題,使發(fā)動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)速達(dá)到1850rpm時(shí)就可以輸出峰值扭矩。
● 集多項(xiàng)寶馬先進(jìn)裝備于一身
在技術(shù)裝備方面,S55發(fā)動(dòng)機(jī)集成了寶馬現(xiàn)今幾乎所有的主流先進(jìn)技術(shù),包括有缸內(nèi)直噴、Valvetronic電子氣門、Double-VANOS雙可變氣門正時(shí)系統(tǒng)等,它也是繼全新M5上的S63B44發(fā)動(dòng)機(jī)之后,第二款將缸內(nèi)直噴、渦輪增壓以及Valvetronic電子氣門技術(shù)集成在一起的M-Power發(fā)動(dòng)機(jī)。
Valvetronic電子氣門不像渦輪增壓裝置可以讓動(dòng)力性能顯著提升,它是一項(xiàng)可以讓發(fā)動(dòng)機(jī)順暢呼吸且更為精細(xì)化運(yùn)轉(zhuǎn)的技術(shù),通過對(duì)氣門升程的無級(jí)調(diào)整,可以有效提升發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒效率,同時(shí)也可以適當(dāng)?shù)貎?yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出曲線。
之前,Valvetronic電子氣門技術(shù)只應(yīng)用在除M-Power的寶馬普通發(fā)動(dòng)機(jī)上(比如N52、N55、N20等),原因是該技術(shù)很難在高強(qiáng)度是工作環(huán)境下長期穩(wěn)定的工作,特別是那些高性能發(fā)動(dòng)機(jī),但是隨著全新M5以及新一代M3車型的動(dòng)力系統(tǒng)裝備此項(xiàng)技術(shù),可見寶馬還是很好地解決了該問題,而工程師就是要將這項(xiàng)極為精細(xì)化調(diào)整和控制發(fā)動(dòng)機(jī)呼吸與燃燒的技術(shù)與強(qiáng)勁性能巧妙融為一體。
此外,S55發(fā)動(dòng)機(jī)的缸體采用了無缸套的設(shè)計(jì),這樣的好處在于增強(qiáng)了缸體的強(qiáng)度,同時(shí)在缸套內(nèi)部通過激光加工工藝在其表面形成了一個(gè)高強(qiáng)度耐磨的涂層,再結(jié)合輕量化的鍛造活塞、高扭轉(zhuǎn)剛性的鍛造曲軸以及更適合高轉(zhuǎn)速需求的曲柄連桿機(jī)構(gòu),最終使S55發(fā)動(dòng)機(jī)在機(jī)械結(jié)構(gòu)上相比普通的N55B30擁有更敏銳和快捷的油門響應(yīng)。
● 創(chuàng)新性地采用了鎂合金油底殼
S55雖然沒有采用干式油底殼的設(shè)計(jì),但是在油底殼的材料上卻使用了鎂合金,不知道這種材料在重量上是否會(huì)比耐高溫的樹脂材質(zhì)更具優(yōu)勢(shì),但是這確實(shí)又是一次大膽的創(chuàng)新嘗試(之前寶馬曾在N52發(fā)動(dòng)機(jī)上創(chuàng)新地應(yīng)用了鎂鋁合金缸體)。從V8到L6,氣缸數(shù)和排量的減小以及通過輕量化的設(shè)計(jì),S55發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量比現(xiàn)款M3的V8發(fā)動(dòng)機(jī)輕了近10公斤。
● 百公里綜合油耗不高于9L
好馬還需配好鞍,與這臺(tái)S55發(fā)動(dòng)機(jī)相匹配的包括一臺(tái)6速手動(dòng)變速器和7速雙離合變速器。在變速器方面,寶馬的工程人員主要通過對(duì)新材料的使用,比如碳纖維等大幅降低了變速器的重量。綜合來看,通過發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)起停系統(tǒng)和制動(dòng)能量回收系統(tǒng),新一代M3的每公里碳排放在200克以下(現(xiàn)款V8發(fā)動(dòng)機(jī)為263克),而百公里的綜合油耗也將不超過9升。
總結(jié):
排量、體積、重量都進(jìn)行了瘦身,但是動(dòng)力性能卻依然超越了上一代產(chǎn)品。準(zhǔn)確的說,S55發(fā)動(dòng)機(jī)不是一臺(tái)飆動(dòng)力參數(shù)的性能尤物,工程人員更注重發(fā)動(dòng)機(jī)整體運(yùn)轉(zhuǎn)的快速響應(yīng)、平順性等關(guān)乎駕駛品質(zhì)的提升。憑借Valvetronic電子氣門、缸內(nèi)直噴等多項(xiàng)先進(jìn)主流技術(shù)的集成,讓它獲得動(dòng)力性能、油耗的雙豐收。而首次使用在全新M5車型M-Power發(fā)動(dòng)機(jī)上的Valvetronic電子氣門技術(shù)已經(jīng)日臻成熟,從而也讓工程人員順勢(shì)將其應(yīng)用在新一代M3車型上,或許寶馬對(duì)于M的定位不只是動(dòng)力強(qiáng)勁那么簡單,集成多種先進(jìn)技術(shù),讓發(fā)動(dòng)機(jī)成為一個(gè)更為智能精準(zhǔn)運(yùn)轉(zhuǎn)的性能機(jī)器才是他們想要的。(文/汽車之家 馮景毅 部分圖片源自網(wǎng)絡(luò))
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