宝马B58发动机(3.0T)的亮点以及试驾体验(2)

BMWCHE/2016-03-04/ 分类:技术解析/阅读:
各项细节 这里要谈到的细节,其意义和影响不如前面提到的两点深远和基础。一款好的发动机,大方向固然重要,但它的成功也依赖于各项细节的实施。 ...
       各项细节
  这里要谈到的细节,其意义和影响不如前面提到的两点深远和基础。一款好的发动机,大方向固然重要,但它的成功也依赖于各项细节的实施。下面我们来看看宝马的工程师是如何在各个方面上去完善这台B58发动机。
       做一只“恒温动物”靠什么?
  从前面的分析我们得知,封闭式水道缸体、水冷式中冷对发动机的冷却系统提出了相比N54/55发动机更高的冷却要求。因此在B58身上宝马特地增设了一个热管理单元,由皮带通过曲轴驱动;该单元里面有一个电控旋转阀门来控制冷却液流量。
  曲轴驱动的冷却液泵虽然解决了N54/55发动机纯粹靠电动泵所带来的耐用性隐患,但同时也带来一个问题:涡轮在停发动机之后如何冷却?因此,宝马为B58的涡轮单独配备了一个电动冷却液泵。
       完美的重量分配背后的代价?
  假如您留意N54/55发动机会发现它的各种外围设施:正时链、油滤及其散热器、空调压缩机、发电机等等,全部都聚到了发动机的前头,因此这两款发动机自身的重心也是比较靠前的。宝马应该是最不遗余力追求车辆前后重量分配的车厂之一了,因此它不单止在车体结构布局上下手,这回它还甚至在B58自身的重心上作文章。
  空调压缩机、发电机这些因为需要皮带驱动,所以也只能放在前头。但是其它的零部件,可以统统挪到发动机后方去!因此在B58上面,油滤和它的散热器、还有包括VANOS可变气门的所有正时部件,全部挪到了发动机的尾部,发动机重心位置得到优化。
  这同时也带来副作用:日常维护很不方便。油滤的情况还不太糟糕,从下图可以看到虽然油滤盖子的位置隐蔽,并且周旋的空间比较狭窄,但假如采用合适的工具,更换滤芯还不算困难,当然其操作难度肯定不会像在N54/55上那样低。
  VANOS正时调节系统假如需要维修那就惨了。B58上这套系统处于发动机的正后方,紧贴着乘员舱的防火墙。因此要动正时系统,必须把整台发动机从车子里面拆出来。这可是个大工程,维修费用估计不低。
  另外,由于正时链在后头,离乘员舱很近,而正时链运作的时候会有明显噪音,因此宝马在B58的后上方套了一块隔音海绵物质。这块海绵状物体在发动机舱各个缝隙里面卡得很紧。在维护发动机后头部件时(比如说最靠里的那一个火花塞)假如把它扯开了,很难把它塞回到原来的位置上去。这样是否会影响原厂的隔音效果就不得而知了。
  上面讨论的维护上的麻烦,对于买340i新车的消费者是不需要担心的。因为美国市场宝马新车有原厂4年的保修。但假如过了保修期并且您不想卖掉它呢?那您只好保佑这台发动机的VANOS系统不要出问题啦。
       如何“呼吸”得更好?
  VANOS系统管气门正时;而气门升程上的调节,宝马在B58也用上了看家本领之一:Valvetronic。N55上用的Valvetronic属于第三代,B58上是第四代。两代系统之间没有本质上的差异,B58上这个最大的改动就是把调节电机从缸盖里面(N55的设计)移到了外头,位于B58发动机最前头的右上方。这个改动的好处是减少了安装空间,降低了B58发动机的整体高度。
  尽管Valvetronic通过调节气门升程来等效实现了节气门的作用,理论上B58并不需要节气门;但是跟其它也采用了Valvetronic的发动机类似,宝马仍然为B58配备了一个额外的节气门,位置就在稳压舱/中冷的进气入口处。这样做有多个目的,比如说:1.在发动机负载有突变的情形下,Valvetronic机制并不一定能在瞬间满足进气调节的需求,因此需要有节气门来协助稳定发动机的运行;2.B58需要这个节气门来提供一定的内部真空,辅助油气管道系统的通风;3.万一Valvetronic系统失灵,这个节气门起到了冗余备份的保障作用。
        喷油如何更高效?

  理论上来讲螺线管喷油的在反映灵敏度、控制自由度等方面都不如压电式的好。您或许会觉得宝马这是为了节省成本,但对于美国市场来讲其实用或者不用效果都是一样的:采用压电式喷油器的目的是为了实现燃料分层燃烧(所谓的“稀燃”),但很可惜美国的汽油含硫量太高,搞不了稀燃,因此就算B58用上了压电喷油器也无济于事。
       增压器也进化
  B58发动机采用了一个比N55稍大一些的涡轮增压器,仍然是双涡管类型。跟N55上面的涡轮增压器相比,B58的增压器涡轮的直径增加了6%,压气机叶轮的直径增加了10%,从而最大增压压强提高了20%。
  下面这张是宝马公布的B58/N55输出对比图来,从5000转之后B58输出功率出现了一个像刀削式平整的平台。这要么就是宝马在ECU控制程序逻辑上面故意做出来的效果,要么就是宝马比较谦虚,在宣传图上把5000转之后那段的输出画成是平的。
  因为对于内燃机来讲,假如不刻意分段控制输出的话,发动机功率曲线应该是会像图中N55那样的一个拱形的平滑曲线,而不可能是图中B58那种出现棱角的折线。这从另一角度暗示了B58的实际能力肯定比目前的320马力要高不少。跟N55相比,B58的电子化程度明显高一些。在涡轮增压器这方面:它的旁通阀门采取了电动控制的方式,控制速度和精准度都更好。
  但是涡轮工作起来的温度极高,并且高热是电子设备的天敌之一。由于控制B58旁通阀的这个电机离涡轮距离很近,所以尽管在官方资料里没有提及,在340i上我们可以看到,宝马用热屏蔽金属片把这个电机围了一圈。至于这些电子部件在发动机舱里高热环境下的长期耐用性如何,现在我们暂时无法得知。
  宝马习惯把发动机电子控制单元(ECU)放在发动机舱里面。比如说N55的ECU安装在进气稳压舱的下方,通过进气气流来冷却;对于B58,它的ECU位置挪动了一下,放到了驾驶员侧前悬架支柱塔旁边,因此它的冷却只能通过吹进发动机舱的空气来实现。
  B58的ECU、还有它的各个接线口是直接裸露的,这块区域上面只有一个塑料盖子象征性地遮挡一下而已,所以防水、防潮、防尘方面宝马是否有充足考虑,我这里也得打个问号。
  在这一章节里我们了解了B58发动机的方方面面。客观来讲它的科技含量很高,但作为普通用户,我们最关心的是它的实际使用体验。因此接下来我介绍一下装载了这台发动机的2016款340i的试驾体验。
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