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自1917年工程师马克思•弗利兹研发了第一台宝马直列六缸航空发动机——BMW IIIa至今,近一个世纪的年轮碾过,从航空发动机转战到汽车发动机,从化油器到缸内直喷技术,再从自然吸气到全面推行涡轮增压,不断进化的宝马发动机成为国际发动机大奖名单上的常客,时至今日依旧看到的是宝马对直列六缸发动机阵营的坚守。而今天我们不聊过往的历史情怀和功勋荣誉,在上一代N55直六发动机将被取代的时刻,来理性解读一下宝马最新的B58直列六缸发动机,看看它到底比N55强在了哪? ● 为什么叫B58? 宝马新一代直列六缸发动机的代号为B58(以下简称B58),在2013年之后由原先的“N”字头改成了“B”字头,“5”和“8”分别代表了直列六缸和汽油机的含义,并开创了宝马发动机模块化开发的理念。 ● 宝马3.0T新一代直列六缸发动机(B58)搭载的车型
● 不谈情怀,我们来聊聊宝马为什么将六个气缸一字排列? 众所周知,发动机所输出的动力是来源于一个个气缸内燃油混合气的爆炸做功,然而想要得到持续平顺的动力源泉,就要利用好这些气缸们的“暴脾气”,靠它们互相抵消不平衡力和力矩,而具体的做法就是控制它们“发火”的时机,也就是点火顺序。直列六缸发动机靠特有的点火顺序和排列方式,成就了它在传统汽车发动机中独步天下的平顺性。 一般来说,普通发动机都是由吸气、压缩、做功、排气四个行程完成一次工作循环,单缸发动机的曲轴旋转720°有一个做功行程,而对于六缸发动机而言,曲轴每旋转120°就有一次做功行程。直列六缸发动机的点火顺序为1-5-3-6-2-4或者1-4-2-6-3-5,这样设置的目的是为了中间对称的两个气缸的运动步调是一致的,这就抑制了直列发动机的“翘板式”振动。另外,由于六个气缸两两一组,三组气缸的配气相位正好相差120°,从而在曲轴旋转的任意时刻,活塞的往复惯性力在各个方向上一直是处于相互抵消的状态,这是三缸发动机、四缸发动机和V6发动机所不能达到的。也因此,直列六缸发动机不需要加装平衡轴。 □ 化不利为优势的纵向布置 显然,相比四缸发动机或者V6发动机,直列六缸发动机的弊端就是体积不够紧凑,直线排列的气缸组让发动机整体的长度增大,影响了布置的灵活性。将直列六缸发动机横置会非常困难,几乎只有沃尔沃这么做了。对于以纵置发动机为主的宝马车型来说,较长的发动机带来的并不只是占用车内空间方面的负面影响,纵向布置的直列六缸发动机伸向前轴之后的部分更多,这在一定程度上也优化前、后轴的配重,提升整车的操稳性。 相比V6发动机,由于直列六缸发动机的六个气缸站成了一排,所以只需要一个气缸盖。对于采用双顶置式凸轮轴(DOHC)的发动机就意味着省去了两根凸轮轴。这一方面缩减了零部件的数量,减轻了重量,也简化了发动机结构;另一方面也减少了多一套配气机构带来的功率损失。 或许通过加装平衡轴,三、四缸、V6发动机也能达到很好的平顺性;或许通过优化整车结构布置,其它车型也能取得完美的前后轴重量分配;或许通过其它方面的改进也能使发动机保持很高的燃效,而宝马的选择很简单,就是继续研发直列六缸发动机。那新的B58发动机在N55基础上有什么改进呢?我们接下来给出答案。 |
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