发动机也玩模块化,宝马打算怎么拼?

  • 发表于: 2015/02/10 13:33:36 来源:车云网

几年下来,模块化这个概念把车型平台改造完毕之后,终于慢慢被愈多的车企用到了发动机上。宝马的这个新动力家族是怎么玩模块化的呢?

此前,在介绍2系Active Tourer这个宝马家族第一款前驱车的时候,车云菌提到过它配置的发动机都是出自宝马最新的模块化发动机家族系列。今儿,俺们就来好好说道说道这个新的家族系列。要知道,这个系列以后将会是宝马的主要动力产品,从1系到7系,甭管前驱、后驱还是四驱车型,都会出现它的身影。

宝马最初对这个家族定下的框架是模块化。那么,在这个系列上模块化都有哪些体现,又有哪些好处捏?就跟着车云菌来看看吧。

模块化第一弹:气缸随意增减

这个系列的发动机代号以B开头,其第一个成员也是最出名的一个是当年用在i8概念车、如今依然在i8量产车上服役的B38。这里先说一下这个系列的命名规则,第一个数字3代表的是缸数,第二个数字则是代表了发动机的类型——柴油机或者汽油机,这里8代表的是汽油机,7为柴油机。所以后面如果看到B47出现的话,就意味着是一款四缸柴油机了。

模块化这个词现在大家都很熟悉了,模块化的发动机宝马也不是第一家,沃尔沃的Drive-E也是一个模块化系列,不过宝马的这个模块化略有不同,并不是像沃尔沃同样将缸数限定在四缸,而是通过定义每个气缸的属性,以此为基础实现模块化。因而,最终的产品差异也很大,B系列不只有四缸发动机,还有三缸和六缸。

而对于气缸,宝马在最初定下的目标是这样的:每一个单独气缸的排量在400-500毫升,汽油机上气缸的输出马力为50-70马力,输出扭矩为60-100牛·米,而柴油机上每缸动力性能为30-65马力,74-100牛·米。这样,不论是三缸、四缸还是六缸发动机,会因为气缸的性能不同,而推出一系列的衍生品。不过,在经过几年研发之后,宝马工程师们将单缸的排量定在了500毫升,因为他们发现这个排量能够将发动机的声学特性、振动特性、工作效率和机械摩擦保持在一个相对完美的平衡状态。


发动机单气缸排量与各种特性关系

与被限定在四缸框架中的Drive-E相比,宝马这种以气缸为基础的做法,在车云菌看来,对发动机而言,会有更大的灵活性和扩展空间。配上调校不同的气缸,可以随意组合出想要的输出性能。以2系Active Tourer为例,218d和220d同样是用B47发动机,但是马力分别为150和190;220i和225i都是B48,马力则分别为192与231。一款车可以定位不同,有更多的动力组合。

模块化第二弹:Vanos、ValveTronic与涡轮增压

Vanos和ValveTronic想必已经不用车云菌再仔细介绍了,可变凸轮轴控制技术和电子气门技术可谓是宝马的看家法宝,也是宝马电控技术的极致表现。而宝马在涡轮增压上的能力体现,除了因为1.6THP而被频频提起的双涡管之外,还在于他将双涡管涡轮、双涡轮增压技术与ValveTronic结合到了一起使用。前人种树,后人乘凉,这项技术也被用到了B系列之上。


双涡管涡轮工作原理

B系列上宝马运用了不少提升发动机效率的技术,不过在汽油版与柴油版上有所不同。汽油版上有高精度燃油直喷系统、Vanos和ValveTronic,与单涡管涡轮、双涡管涡轮和双涡轮增压分别配合,而在柴油版本上,则是高压共轨喷射系统与可变尺寸涡轮相搭配。

这几个里头,可能就可变尺寸涡轮大家会面生一点,之前车云菌介绍的奥迪第三代TDI上,提到过这种技术。简单点说就是涡轮的叶片尺寸可变,在不同的工况下叶片尺寸不同,以改善低速时的涡轮迟滞,高速时的高性能动力输出。(感兴趣的同学点击链接传送)

最终的效果也是可观的,宝马2系Active Tourer的油耗数据就是一个佐证。216d上使用的是B37,输出马力在116,百公里油耗在3.8-3.9升左右,而218d上用的是B47,马力增加到了150,油耗只在4.1-4.3升左右,与B37差距相当小,220d上的B47马力更高一些,最终油耗也有所上升,在4.4-4.6升;汽油版入门车型218i上是136马力的B38,百公里油耗4.9-5.2升,220i上是一台192马力的B48,油耗增加到了6.0-6.1升,使用更高马力B48的225i,百公里油耗在5.8-6.6升之间浮动。

不过,虽然单纯看油耗数字很美好,但是换算成碳排放的话,最低的B37上也是99-104克/公里,再看看未来几年欧盟要实施的碳排放标准,宝马依然要继续努力……

模块化第三弹:通用性

要说模块化发动机的好处,除了在产品线扩展上的灵活性和更低的时间金钱成本之外,更多的其实还体现在生产之上。因而,对于B系列发动机来说,零部件之间的通用性也是一大特色。

在宝马的规划里,汽油机和柴油机会共享气门和活塞组件,所有汽油机的喷油嘴都将会被安装在燃烧室的中心点,而节气门也会设定在相同的位置,出于行人保护的考虑,传动链被安置在发动机的后方。汽油机之间、柴油机之间的通用零部件占比为60%,汽油机与柴油机之间这个数字也有40%。

这两个意味着什么呢?在宝马位于奥地利斯泰尔的工厂里,两款三缸发动机B37和B38、两款四缸发动机B47和B48是共线生产的,并且除了特别的高动力版本需要不同的活塞连杆组件之外,这条生产线也能够生产大多数的衍生品。也就是说,宝马可以根据实际的订单需求灵活调整具体型号发动机的产能。市场需要哪款产品就生产哪款,减少压货、弹性生产神马的,好处不用再科普了吧?

车云小结:

对于宝马这个模块化系列,其实从技术的先进性上来说,并没有多少突破,车云菌比较欣赏的是以气缸为基础的模块化方式。这种理念未必是未来模块化发动机的唯一方向,但是至少从目前来看,留下了足够的灵活性和扩展空间。模块化的概念这几年把平台的价值压榨了个够本,很期待看到它能把发动机改造成什么样。

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