10个问题扒一下宝马最新一代发动机
BMWCHE/2016-02-11/宝马资讯/阅读:次
“未来几年，我们的国产车型将由目前的3款增至6款。新发动机工厂无疑将发挥重要战略作用，令我们在中国生产的宝马汽车能够传递原汁原味的BMW品牌精神，即纯粹驾驶乐趣。”华晨宝马汽车有限公司总裁兼首席执行官海森博士在新发动机工厂开业现场这么说。新发动机工厂将投产宝马集团最新一代3缸和4缸涡轮增压发动机，这两台代表国际领先水平，性能卓越的高效发动机将会逐步装备宝马全部国产车型。
宝马全新一代3缸/4缸发动机将全面替代久负盛名的N20发动机，新发动机是宝马集团模块化设计与生产的最新成果，从格局上提升等级，再留出足够的接口接驳全新科技，成为行业新标杆。过去的两周时间，我们用十个问题来深扒它，而现在，只需一口气读懂。
第一问：模块化，参数设定的单体气缸排列组合
宝马最新一代3缸、4缸发动机，其中一大特性是“模块化”；以每个缸0.5升的排量为基本构成单元，拓展到三缸就是1.5升，拓展到四缸就是2.0升。
发动机的缸径和冲程都得到统一，不同缸数发动机的零部件共用率达到60%，零部件供应也变得更协调，而发动机设计则遵循了一套这样的思路，精度更高，性能更稳定。而工程师更可以针对纵置横置的需求快速组合发动机。
第二问：长冲程，打长拳
华晨宝马新发动机工厂投产的全新四缸发动机，缸径和冲程改成82mm、94.6mm，相比于上一代发动机，气缸活塞的行程长了，随之带来的是发动机扭矩的提升。
长冲程运动更有力，相比于之前“打快拳”的上代发动机，新发动机的扭矩有了明显提升，对于驾驶者来说，在第一脚油里就能感觉到。我们以欧洲版本的F30 320i为例（国产发动机参数以未来厂家公布的数据为准），发动机从1350rpm就能爆发出290Nm的最大扭矩，比上一代多了20Nm，这几乎是市面上最早能爆发出最大扭矩的2.0T发动机，同时最大扭矩的输出一直维持到4250rpm。还有必须一提的是11.0高压缩比，这说明油耗给力，百公里综合油耗5.5升，二氧化碳排放量只有124g/km。
第三问：电弧喷涂，你知道吗？
目前很多发动机都用铝合金材质的气缸，铝本身并不耐磨，很多厂家的做法是给气缸内部整上一个衬套；但宝马的解决方案是：采用电弧喷涂工艺。
这种工艺的气缸壁涂层仅为0.33毫米，与气缸贴合为一体，其电弧喷涂工艺之高，保证了涂层的强度是内壁衬套的两倍以上。电弧喷涂可以使气缸壁摩擦系数大大降低，活塞运动更顺畅了，还能使发动机重量更轻，导热性更好、使用寿命更长。
第四问：高精度缸内直喷，每一滴油都被完全燃烧
新发动机运用了宝马新一代HPI高精度缸内直喷系统，200bar的喷油压力的同时喷油所需的时间控制在0.14毫秒，从而使单个燃烧过程可以实现多次燃油喷射。
新型六孔喷油器上,每个孔的直径都是不一样的，其中靠近排气门的两个喷油孔各减少20%的喷油量，靠近进气门的四个孔各增加10%的喷油量，这样的设计可以使排气门侧的燃油混合气燃烧得更充分，给发动机带来的自然就是燃油经济性的提升。
每一滴燃油都应该发挥自己的作用，否则它短暂的“油生”就白来了一趟气缸，最大程度雾化它，并且发挥自己的热量，这就是高精度缸内直喷的价值所在
第五问：真不怕三缸振没了宝马的豪华格调吗？
“三缸天生比四缸振动大”是民间流传的说法，但事实真的是和经验一样吗？当然不是，为了保证三缸发动机的平顺，一根平衡轴被安装在曲轴箱里，由曲轴带动，旋转方向与曲轴相反，转速和曲轴转速相同，最大限度的消除发动机的一阶振动。
至于消除噪音，宝马给最新一代发动机几乎每一个面都增加了隔音罩，甚至油底壳下面也增加了，这直接带来的好处是减少了传到驾驶舱的机油泵、皮带轮、水泵等噪音。
第六问：把最好的配气技术做到更好
新一代发动机当然不能少了宝马的Double-VANOS和Valvetronic两项配气技术。
Double-VANOS双凸轮轴可变气门正时技术，能根据油门踏板的开度和发动机转速的不同，把握好气门打开和关闭的时机，并且进、排气端都具备调节功能，可以非常好地拿捏发动机进气和排气的时长，从而控制扭矩曲线，可以在较低的发动机转速下获得巨大的扭矩，还能够在较高转速下获得极佳的功率输出。
宝马Valvetronic电子可变气门系统里，进气门的开度可以通过电机来调节，实现从0.2mm到9.9mm之间无级精准的调节。第四代Valvetronic各个部件的体积更小更紧凑，新的电机性能更加强劲，整个配气机构的响应速度更快；保证发动机在任何工况下都能有最佳的“呼吸”，使发动机拥有最佳动力输出的同时降低油耗和排放。
第七问：涡轮也需要一条贯穿的“大动脉”
“宝马减缸数不减技术”，全新一代三缸增压发动机采用了世界首创的水冷式全铝合金涡轮增压器。为了使发动机排气更加顺畅，排气歧管和涡轮的壳体采用一体化铸造技术，两者均使用全铝合金材质，这种设计真正实现了轻量化，同时也减少了构件间发生共振的机会。
为了解决铝合金涡轮增压器的低熔点问题，涡轮壳体采用双层壁设计，如同涡轮身上长出了一条大动脉，控制冷却水的流动使涡轮壳外表的温度保持在120℃以下，同时使内部温度不超过350℃。能使发动机动力更强劲，同时也能显著提高涡轮寿命。
有冷却水道的发动机经得起高温摧残，而现在涡轮也有了！
第八问：Keep Calm and Carry On
任何时刻，请别兴奋过度！
宝马新一代四缸发动机搭载了两个水泵，机械式水泵来控制发动机冷却水的流动循环来调整工作温度；冷车时，冷却水实现小循环来使发动机迅速升温；正常运转时，冷却水实现大循环来维持温度稳定。
电子的小水泵则在熄车时继续给涡轮“洗个冷水澡”，避免局部积热的危害。宝马根据不同工况选择适合的冷却循环方式来对不同部位进行冷却，以此来进一步提升发动机的燃油经济性和动力性。
第九问：横置前驱能给孩子腾出多少空间
宝马新一代模块化发动机可非常灵活地实现横置和纵置安放。创新BMW 2系旅行车是宝马突破传统推出的全新前驱车型，发动机为横置安放。
从上图可见，蓝色为纵置发动机位置，红色为横置发动机位置。发动机与变速箱从纵置变为横置，占用轴距方向的空间更小，车头和座舱得以前移，增大了乘员舱的纵向空间；由于取消了后驱车型必备的传动轴，如此也增加了乘员舱的高度空间。同时减小了位于后排座椅中央的凸起，不但提升了后排座椅的实用性，也给予后排乘客更加舒适的乘坐体验。
第十问：每一克重量都要三思
宝马最新一代发动机通过新材料的运用、新结构的设计及先进的制造工艺等方面，极力将“轻量化”做到最好。
新材料的运用：全球首创全铝水冷涡轮增压器，排气歧管与涡轮增压器外壳采用铝合金材质、一体铸造成型。新一代发动机的气缸盖罩则采用了先进的高科技新型塑料材质。
新结构的设计：新一代发动机采用了一体式的曲轴箱，不但省去多个部件之间的连接件，减轻了重量，同时提高了曲轴箱的刚性。数据显示新一代三缸发动机的曲轴箱的重量仅为20kg。
先进的制造工艺：宝马采用先进电弧喷涂工艺，通过0.33毫米的涂层替代传统缸套，实现了轻质、耐磨。而无论是曲轴，还是平衡轴，宝马所采用的锻造工艺都拥有更好的强度、更轻的重量。
宝马全新一代3缸/4缸发动机是其各自级别的佼佼者！体现了目前全球发动机轻量化、小型化、高性能和低排放的最高水准，其模块化理念也代表了未来传统内燃机的一大趋势。
我们有理由相信，随着这两颗强大 “心脏”的植入，宝马国产车型的竞争实力将大大加强。前驱或是后驱都不重要，两厢或是三厢也仅是个人喜好，对宝马粉儿来说，最重要的是强劲的动力所能捍卫的“纯粹驾驶乐趣”。海森博士说创新BMW 2系旅行车将于今年一季度国产上市，这都2月中旬了，我已经有些迫不及待了，你呢？
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