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向自然吸氣發動機告別 淺談BMW增壓之路
馮景毅
原創 · 0瀏覽·2011-08-10 01:00
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[技術設計 技術講堂]對于真正喜愛BMW品牌的人來說,他們對自然吸氣式直列6缸發動機有著近乎偏執的熱愛,那綿綿不絕的動力輸出、平順的線性加速感,以及發動機高轉速時充滿魅惑的聲音都會加速你的腎上腺素分泌,而這一切也體現著BMW始終追求駕駛樂趣的設計精髓。

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如果追溯歷史的話,那么,BMW 303車型則是具有里程碑式意義的一款車,正是它確立了BMW兩個經典的設計元素。一個是位于車頭的雙腎型進氣格柵,另一個則是自然吸氣式直列6缸發動機,并且一直延續至今。

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『BMW 303車型』

BMW一直堅持使用自然吸氣發動機,并且曾多次獲獎,包括搭載于M5和M6上的5.0升V10發動機,以及M3上的那臺連續6年獲得世界發動機評選冠軍的3.2升直列六缸發動機,可以說BMW已經將自然吸氣發動機的極限完全壓榨出來。

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『設計靈感源自F1賽車的S85 V10發動機』

由于自然吸氣發動機先天上的限制,若要追求更大的動力無非只能拉高轉速或是增加排氣量,而拉高轉速會影響發動機的耐用度,一味地增加排氣量,發動機的體積與重量也將無止盡的放大,而且大排量自然吸氣發動機也難以滿足日益嚴格的排放法規。

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『E46 M3的發動機S54B32,直列6缸自然吸氣發動機的神話,升功率超過100匹』

雖然BMW在自然吸氣發動機上有其自己獨到的建樹,但是這并不說明它在渦輪增壓技術上的羸弱。其實當年BMW還在生產飛機發動機時,就已經開始大量運用廢氣渦輪增壓技術,而在上個世紀的60年代末期,BMW也是第一家將渦輪增壓系統導入賽車運動的廠商。在上世紀80年代F1還可以使用廢氣渦輪增壓系統時,BMW便以一臺可輸出超過1000匹馬力的1.5升發動機,獲得了年度總冠軍。到1987年為止,BMW借助這款渦輪增壓發動機共獲得了9項大獎賽的冠軍。

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『1983年尼爾森·皮蓋駕駛寶馬巴拉汗姆車獲得F1世界錦標賽的冠軍』

此外,3系的老祖宗2002,于1973年同樣搭載一臺渦輪增壓發動機。不過由于當時這項技術還不夠成熟,渦輪和發動機機體的壽命遠低于普通自然吸氣發動機,因此,BMW并沒有對這項技術進行大范圍的應用。

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『BMW 2002』

在賽車上,使用渦輪增壓可以最大限度的壓榨出發動機的馬力,在民用級市場上,渦輪增壓技術則可以很好的兼顧動力與排放。為了符合更加嚴格的排放法規,同時還要滿足消費者對駕駛樂趣的訴求,BMW在2007年推出了一臺雙渦輪增壓發動機N54,重新開始了它的渦輪增壓之路,但是這也使不少喜愛自然吸氣的BMW車迷黯然神傷,不過BMW還是用自身的實力向世人證明了N54的強大,并且著名的WARD’S在2007、2008和2009連續三年將世界最佳發動機獎項頒給了N54,足見BMW雙渦輪增壓的魅力。

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『N54雙渦輪增壓發動機』

其實這臺N54發動機就是源自2001年那臺設計極為出色的自然吸氣式直列六缸發動機N52,它幾乎應用了BMW能為發動機提供的除渦輪增壓以外的所有技術,達到了同級別最出色的動力表現。而N54發動機在繼承了N52優秀、成熟設計的基礎上增加了兩個小直徑的渦輪增壓器,同時引入了先進的缸內直噴技術,其動力性相比N52有了大幅提高。

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『N54發動機相對復雜的進排氣系統』

BMW的工程師在N54發動機上進行了大量試驗性的工作,換來的結果是升功率的大幅提升,并且兩個小直徑的渦輪能夠以更低的轉速啟動,使N54實現了接近自然吸氣發動機迅速的油門響應。但是由于雙渦輪結構使得N54發動機的進排氣系統相對復雜,同時取消了BMW先進的Valvetronic電子氣門技術。相對調教精良的N52發動機,N54雖然參數看上去很漂亮,但是在設計上還不夠成熟與完善。不過在時隔多年之后,N54發動機可以說是BMW在渦輪增壓技術上的一次大膽嘗試與創新。

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