以N52为代表的宝马六缸发动机发展史及其技术参数解析

BMWCHE/2015-12-06/ 分类：技术解析/阅读：

宝马公司对六缸发动机进行不断优化。先是用 M50发动机替代M20发动机。为了提高功率并降低油耗和废气排放，在 M50发动机上又引入了新的进气VANOS机构和爆震控制装置。 ...

(一)概述
宝马公司对六缸发动机进行不断优化。先是用 M50发动机替代M20发动机。为了提高功率并降低油耗和废气排放，在 M50发动机上又引入了新的进气VANOS机构和爆震控制装置。

作为 M50发动机的下一代产品，M52发动机采用双VANOS机构、铝合金曲轴箱和置于发动机附近的催化转换器，从而朝着目标迈出了决定性一步。减轻驱动裝置重量，变得越来越重要。与 M50发动机相比，M52发动机的动力性提高2%，耗油量降低5%。

随后的 M54发动机采用电子加速踏板模块和其他改进措施，例如用于进行废气再处理的二次空气泵，体现出与前几代产品的不同特性。与上一代 M52发动机相比，M54发动机的动力性能提高2%，耗油量降低2%，能够更好地满足 ULEV和 EU3排放标准。M54发动机的一款变型产品一M56发动机，甚至能够达到严格的美国 SULEV排放标准。

N52发动机是宝马新一代六缸发动机的代表。使用该发动机后，直列六缸发动机有了全新的面貌。N52发动机首次应用于 E63和 E64底盘车型上，在提高功率/扭矩的同时降低耗油量和废气排放。

N52发动机的开发工作主要针对以下客户和法规要求：降低耗油量，优化动力性能，提高舒适性，降低排放，减轻重量，改善成本/收益比例。与上一代 M54/M56发动机相比，N52发动机的耗油量降低12%，动力性提高10%，同时达到了严格的EU4和ULEVⅡ排放标准。

(二)升功率/比质量的概念

为了对各种发动机进行比较，引入了升功率和比质量的概念。升功率表示发动机每升排量的最大有效功率(kW/L)。与 M54发动机的升功率(55.0kW/L)相比，N52发动机将升功率提高至61.7kW/L。

比质量表示每千瓦功率的结构质量(kg/kw)。结构质量与功率之比越小，所产生的功率就越有效。与 M54发动机的比质量(1.00kg/kW)相比，N52发动机的比质量降至 0.82kg/kw。

(三)全新的解决方案

通过采用轻型结构设计方案，N52发动机的质量比 M54发动机减轻了lokg，所采用的铝镁合金复合式曲轴箱和轻型结构排气歧管对此贡献最大。将镁金属材料用于底板和汽缸盖罩等部件，对减轻发动机重量起到重大作用。这些措施大大改善了比质量，在降低发动机油耗方面表现明显。N52发动机的创新之处见下图。

1. ValvetronicII系统 2.集成式油水热交换器
3.复合式镁合金曲轴箱 4.三级可变进气装置
5.流量可调式机油泵 6.标准型 N54发动机(减少摩擦)
7.单皮带传动机构 8.电动冷却液泵
9.针对重量进行优化的VANOS单元

N52发动机采用的新型部件包括：铝镁合金复合式曲轴箱、全新换气系统 (Valvetronic Ⅱ系统)、流量可调式机油泵、电动冷却液泵、三级可变进气装置、镁合金汽缸盖罩、单皮带传动机构、耐高温轻型结构歧管(无空气间隙)。

(四)N52发动机的技术参数见下表。

(五)标准型 N52发动机

标准型 N52 发动机是六缸四气门直列发动机。该发动机通过确定轴承尺寸和减小运行阻力来优化摩擦状况，有特点部件/系统如下：两件式铝镁合金复合式曲轴箱、梯形连杆、硅铝合金(Alusn)汽缸盖、集成在曲轴箱和汽缸盖内的正时齿轮室、带有硅密封唇的汽缸盖密封垫、ValvetronicⅡ系统、重量经过优化的双VANOS机构(全可变气门机构)、集成在发动机电子系统内的控制装置、流量可调式机油泵、电动调节式冷却液泵、带有集成式加热装置的曲轴箱通风系统、三级可变进气装置。

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