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过去十年是汽车工业的又一个黄金十年,很多有趣的技术被发明推广:8速,9速,甚至是10速自动变速箱,涡轮增压,电动车,氢燃料电池,自动驾驶,LED自动头灯等等。

在这当中,宝马用它的涡轮增压技术开创了一个全新的时代,从里程碑式的N54,和随后的N55,N63,N20,到全新的B系列引擎(B37/38,B47/48,B57/58)。



回到本世纪初,一股风潮在汽车工业中悄然兴起——人们对引擎动力越来越饥渴。彼时,六缸机还在200马力徘徊,300马力则是高端引擎诸如V8/10/12的领地。

第一个在平价车领域发动“马力战争”的汽车制造商是日产。它在2001年发布了英菲尼迪I35,搭载了VQ35DE V6引擎,这是入门级豪华轿车中首次动力超过250马力。打那时候起,宝马就压力山大,不信看时间线:

2001年底:日产VQ35DE V6, 255 hp (2002款英代拍汇菲尼迪I35)

2005年1月: 日产VQ35DE V6, 300 hp (2005款日产350Z 35周年纪念版)

2005年1月: 丰田2GR-FE V6, 280 hp (2005款丰田亚洲龙)

2方晓日005年4月: 丰田2GR-FSE V6, 306 hp (2006款雷克萨斯IS350)

2005年4月: 董卫亮宝马N52 L6, 255 hp (2006款宝马330i)


日产VQ35DE V6

看得出来宝马很尴尬。丰田的2GR不仅马力更大,扭矩也更强:3.5排量376牛米,也即每升107牛米。升扭矩是自吸发动机非常重要的指标,因为它直接与引擎的充量系数有关,代表着汽车制造商的研发实力。和2GR-FSE相比,最高性能的3.0L N53也才320牛米,升扭矩106牛米。

要知道,N53还引入了稀薄燃烧技术,2GR-FSE是没有的。这表明丰田的自吸引擎研发能力更强。


丰田2GR-FSE

作为对丰田2GR的回击,宝马第二年推出了N54双涡轮引擎。事实上宝马秘密研发N54很多年了,玩得也更大,走的完全是另一个路数:涡轮增压。宝马的失误在于,它太小看了竞争对手,最终逼不得已让N5顾显楚恬恬4匆忙上阵。

由于时间成功88法则太紧,N54某些方面还有瑕疵。三年后,宝马发布了其继任者:N55。当然这也算不上完美,它的开发正巧碰上2008金融危机,尽管N55有不少改进,但还是能看出资金拮据的蛛丝马迹。


宝马N54

关键改动

B58相比N54/55有两大改进:

1.B58是封闭式缸体;N54/55是开放式;

2.B58是水冷式中冷器,N54/55是涡轮式。

封闭式缸体

先来看看B58的封闭式缸体设计。它天生就比开放式缸体强度大,因此更适合高负荷和高压工况。这也解释了为什么M3/4的S55引擎在N55的基础上改为封闭式缸体。这也正是宝马从不将N54/55的动力升到340马力以上的原因,它根本承受不了。

虽然B58在结构上更坚固,也有短板。比如它的制造成本更高;它的冷pigff照片却液流量也受限,宝马还父债子偿专门为其设陈伟霆为什么叫陈公子计了一个热管理模块。

另一方面,也不是说开放式设计不好。它更轻,也更容易冷却,因此它更适宜缸压不那么高的设计。


N54

B58

N54/55采用铸铁缸套,B58则不同:它用的是一种叫电弧喷涂的新技术,是等离子喷涂法的一种,在缸体表面喷上一层0.3mm薄的钢膜,也就无需再用缸套了。这么做最终是为了减重。

等离子喷涂以前是很新奇的技术,GT-R,LFA都有应用,如今成本已经大大降低,连福特的EcoBoost引擎也在使用。


电弧喷涂

你会发现宝马大部分直列六缸机都是长冲程的,B58也是如此。它的缸径和冲程分别是82 mm ,94.6 mm。这么设计不是为了更强的低扭,而是出于封装的考虑。宝马要是采用短冲程,为了保证排量不变,它的缸径就要更大,由于气缸排成一列,引擎就会变得过长,最终很难放进引擎谢义亚室,不然就得加长车头,这对很多车型来说是没必要的。更关键的是,缸径变大,曲轴也跟着变长,其强度也会变弱。


B48气缸

再者说,长冲程对涡轮机也有利:由于涡轮迟滞,引擎处于自吸模式时,扭矩越高越好,这将给予司机更快的油门响应。

看起来B58的封闭式设计让宝马花了不少钱。灯笼简笔画,网易彩票网,塞浦路斯但通观全局,就是另一回事了,因为B58并不是一个独立的产品,而是宝马全新B系引擎中的一份子。B系引擎采用模块化设计,不论是汽油还是柴油机,都采用一样的缸径,一样的冲程,甚至是一样的缸体。因此,所有引擎可以均摊设计和制造成本,最终降低总成本。

水冷式中冷器

几乎所有“正经”的高性能涡轮机都采用水冷式中冷器,因为它更高效,也更稳定。对B58来说也是如此。


B58,高亮部分是中冷器

B58的水冷式中冷器集成于进气歧管充气室,后者位于引擎顶部,缸盖下面。进气不再需要像N54/55那样连接中网的中冷器,如此紧凑的设计有一大好处:进气道显著缩短,这提升了油门响应速度。


B58 VS N55

还有其他细节表明B58是高性能引擎。比如它的曲轴是锻造的,比N55的铸造件更坚固,B58的活塞连杆也同样是锻造的。


B58曲轴

细节改进

除了上述基础升级,B58还有许多出色的设计。它们不应被孤立看待,而是一个有机整体。下面简要介绍这些改进。

热管理模块

上文提到过,B58的封闭式缸体导致冷却液流量受限,使得引擎冷却系统的工作环境更加严苛。


B58热管理模块

高亮部分是热管理模块的驱动皮带轮

因此,宝马在B58上设置了一套“热管理模块”,它由曲轴通过一根蛇形皮带机械驱动。模块内部,冷却液流速由旋转阀来调节。上一代宝马引擎用的是电子泵,长时间使用容易出故障,现在的机械式冷却泵就没有这个问题。不过,引擎关闭后涡轮依旧高温,为了搞定这种情况,宝马为涡轮添加了电子水泵。

引擎质量分布优化

N54/55引擎上,交流发电机,空调压缩机,正时链条和机油滤芯集成在引擎前部。因此引擎的重心趋于前倾。

B58的设计则不同,它将滤芯及其散热器,VANOS正时链条置于引擎背面。这对天咒纳兰坤质量分布有好处,代价是维护和修理不怎么方便。


机油滤芯位于后部

虽然机油滤芯盖藏在引擎室深处,但还不难找。可VANOS系统维护起来就非常麻烦:它位于引擎右后侧,离挡火墙极近,不把引擎整个拆下来是碰不到它的。因此,对于过了保修期的jvtc340i车主,只能祈祷它别出事儿了(然而宝马工程师已经算好了这一切……)


VANOS

由于正时链条运转时会有噪音,宝马在缸盖和挡火墙之间设置了一层隔音棉

Valvetronic系统和节气门体

VANOS负责气门正时调节,Valvetronic则充当节气门体,用于控制气门升程。N55的Valvetronic是第三代,B58上的是第四代。工作原理并没有本质不同,B58的Valvetronic系统主要差异在于,它将伺服电机从气门盖中移出,并将其放置在缸盖顶部靠右侧。这样的设计带来两大好处:一是显著压缩了安装空间,二是降低了引擎整体高度,从而降低了引擎重心。


高亮部分是Valvetronic伺服电机

理论上讲,有了Valvetronic系统,节气门体就没必要了。不过,B58依然安装了节气门体,在中冷器入口前面。它的作用是:1.当引擎负荷突然改变,Valvetronic机构可能没法那么快适应新工况的需求,节气门可作为过渡手段;2.曲轴箱通风系统需要一点真空;3.节气门体可以充当Valvetronic系统失灵后的候补机构。


高亮部分是节气门体

供油系统

B58供油系统最大的改变合丰混的是,每个燃油喷射器都黄志忠老婆直接用螺栓固定在油轨上,而不像N55那样通过高压管线供油。这样做的好处是压力损失更小(路径越长损失越大),压力控制更快一些,也更精确。


燃油喷射器用螺栓固定在燃油导轨上

B58沿用了电磁阀喷油器,而不是更昂贵的压电式喷油器,后者应用于初代N54和现款N63引擎中。不用的原因是,美国的汽油含硫较高,会让稀薄燃烧技术失效。(个人认为这是胡扯)


B58电磁阀喷射器

涡轮增压器

B58和N55一样采用双涡管设计,但尺寸更大。相比于N55上的,B58的涡轮直径大了6%,叶轮直径也增大了10%,因此B58增压能力提升了20%。


B58涡轮增压器

从下面的官方功率/扭矩曲线图可以看出,功率输出在5000RPM之后有一个gayesx平台期。这很可能是人为限制造成的,任何“不受约束”的功率输出都应该是平滑的曲线,而不是这么生硬的平台广州增城天气,这表明B58会有一个高功版。(2016款340i推出M性能套件,将B58的动力参数提升至355马力和502牛米)


B58 vs N55

B58的涡轮增压器配备了一个成人按摩电控泄压阀,不同于N55,后者采用一个真空电磁阀增压控制系黑眼星系统。不过,在340i上,由于涡轮会产生高温,宝马为电控元件设置了隔热罩。



引擎控制单元(ECU)

宝马的传统是把引擎ECU放在引擎室中。N55 ECU放在进气室下方,因此,它能被进气冷却。B58的ECU移出了引擎,置于驾驶侧的塔座上。请注意,ECU周围的电插头/插座没有密封,在各种天气因素的影响下,其可靠性存疑。


B58的ECU

ECU位于进气歧管驾驶侧塔座之间

结论

B58代表了宝马最新的引擎技术,全新的架构,设计理念和运行方式。封闭式缸体设计和水冷顾颜陆野式中冷器让它完全超越了前代N55。它拥有前所未见的快速油门响应,油门迟滞是午夜宫影院如此的微弱,以至于在日常驾驶中几乎感觉不到,你只能通过手动模式去感知它。

有了它,宝马终于找回了350马力六缸机战场的入场卷,可与奔驰M276 DELA30,和奥迪新款3.0T V6展开贴身肉搏。