[汽車之家 發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)]  自1917年工程師馬克思•弗利茲研發(fā)了第一臺(tái)寶馬直列六缸航空發(fā)動(dòng)機(jī)——BMW IIIa至今，近一個(gè)世紀(jì)的年輪碾過(guò),，從航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)戰(zhàn)到汽車發(fā)動(dòng)機(jī),，從化油器到缸內(nèi)直噴技術(shù)，再?gòu)淖匀晃鼩獾饺�面推行渦輪增壓,，不斷進(jìn)化的寶馬發(fā)動(dòng)機(jī)成為國(guó)際發(fā)動(dòng)機(jī)大獎(jiǎng)名單上的�,？停瑫r(shí)至今日依舊看到的是寶馬對(duì)直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)陣營(yíng)的堅(jiān)守,。而今天我們不聊過(guò)往的歷史情懷和功勛榮譽(yù),，在上一代N55直六發(fā)動(dòng)機(jī)將被取代的時(shí)刻，來(lái)理性解讀一下寶馬最新的B58直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī),，看看它到底比N55強(qiáng)在了哪,？

● 為什么叫B58？

　　寶馬新一代直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的代號(hào)為B58（以下簡(jiǎn)稱B58）,，在2013年之后由原先的“N”字頭改成了“B”字頭,，“5”和“8”分別代表了直列六缸和汽油機(jī)的含義，并開(kāi)創(chuàng)了寶馬發(fā)動(dòng)機(jī)模塊化開(kāi)發(fā)的理念,。

● 寶馬3.0T新一代直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)（B58）搭載的車型

『2015款 進(jìn)口寶馬340i 基本型』

● 搭載直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的車型

● 不談情懷,，我們來(lái)聊聊寶馬為什么將六個(gè)氣缸一字排列?

　　拋開(kāi)寶馬及寶馬粉對(duì)直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的鐘愛(ài)情節(jié),，也不談多年開(kāi)發(fā)直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)積累和成本控制優(yōu)勢(shì)，寶馬堅(jiān)守直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的理由還有哪些？

□ 從平順性的角度看,，直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)“天生麗質(zhì)”

　　眾所周知,，發(fā)動(dòng)機(jī)所輸出的動(dòng)力是來(lái)源于一個(gè)個(gè)氣缸內(nèi)燃油混合氣的爆炸做功，然而想要得到持續(xù)平順的動(dòng)力源泉,，就要利用好這些氣缸們的“暴脾氣”,，靠它們互相抵消不平衡力和力矩，而具體的做法就是控制它們“發(fā)火”的時(shí)機(jī),，也就是點(diǎn)火順序,。直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)靠特有的點(diǎn)火順序和排列方式，成就了它在傳統(tǒng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中獨(dú)步天下的平順性,。

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　　一般來(lái)說(shuō)，普通發(fā)動(dòng)機(jī)都是由吸氣,、壓縮,、做功、排氣四個(gè)行程完成一次工作循環(huán),，單缸發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸旋轉(zhuǎn)720°有一個(gè)做功行程,，而對(duì)于六缸發(fā)動(dòng)機(jī)而言，曲軸每旋轉(zhuǎn)120°就有一次做功行程,。直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火順序?yàn)?-5-3-6-2-4或者1-4-2-6-3-5,，這樣設(shè)置的目的是為了中間對(duì)稱的兩個(gè)氣缸的運(yùn)動(dòng)步調(diào)是一致的，這就抑制了直列發(fā)動(dòng)機(jī)的“翹板式”振動(dòng),。另外,，由于六個(gè)氣缸兩兩一組，三組氣缸的配氣相位正好相差120°,，從而在曲軸旋轉(zhuǎn)的任意時(shí)刻,，活塞的往復(fù)慣性力在各個(gè)方向上一直是處于相互抵消的狀態(tài)，這是三缸發(fā)動(dòng)機(jī),、四缸發(fā)動(dòng)機(jī)和V6發(fā)動(dòng)機(jī)所不能達(dá)到的,。也因此，直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)不需要加裝平衡軸,。

□ 化不利為優(yōu)勢(shì)的縱向布置

　　顯然,，相比四缸發(fā)動(dòng)機(jī)或者V6發(fā)動(dòng)機(jī)，直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的弊端就是體積不夠緊湊,，直線排列的氣缸組讓發(fā)動(dòng)機(jī)整體的長(zhǎng)度增大,，影響了布置的靈活性。將直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)橫置會(huì)非常困難,，幾乎只有沃爾沃這么做了,。對(duì)于以縱置發(fā)動(dòng)機(jī)為主的寶馬車型來(lái)說(shuō),，較長(zhǎng)的發(fā)動(dòng)機(jī)帶來(lái)的并不只是占用車內(nèi)空間方面的負(fù)面影響，縱向布置的直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)伸向前軸之后的部分更多,，這在一定程度上也優(yōu)化前,、后軸的配重，提升整車的操穩(wěn)性,。

□ 省去一個(gè)氣缸蓋

　　相比V6發(fā)動(dòng)機(jī),，由于直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的六個(gè)氣缸站成了一排，所以只需要一個(gè)氣缸蓋,。對(duì)于采用雙頂置式凸輪軸（DOHC）的發(fā)動(dòng)機(jī)就意味著省去了兩根凸輪軸。這一方面縮減了零部件的數(shù)量,，減輕了重量,，也簡(jiǎn)化了發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)；另一方面也減少了多一套配氣機(jī)構(gòu)帶來(lái)的功率損失,。

　　或許通過(guò)加裝平衡軸,，三、四缸,、V6發(fā)動(dòng)機(jī)也能達(dá)到很好的平順性,；或許通過(guò)優(yōu)化整車結(jié)構(gòu)布置，其它車型也能取得完美的前后軸重量分配,；或許通過(guò)其它方面的改進(jìn)也能使發(fā)動(dòng)機(jī)保持很高的燃效,，而寶馬的選擇很簡(jiǎn)單，就是繼續(xù)研發(fā)直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī),。那新的B58發(fā)動(dòng)機(jī)在N55基礎(chǔ)上有什么改進(jìn)呢,？我們接下來(lái)給出答案。

● 和現(xiàn)款的N55直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)相比，B58強(qiáng)在哪,？

　　對(duì)比代號(hào)為N55的前輩，新一代直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)B58在進(jìn)、排氣和渦輪增壓器結(jié)構(gòu)上做了改進(jìn),，采用了集成在進(jìn)氣歧管上的水冷式中冷器,，同時(shí)也優(yōu)化了可變進(jìn)氣升程機(jī)構(gòu)Valvetronic。另外,，對(duì)整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的熱管理系統(tǒng)進(jìn)行了升級(jí),，包括利用熱管理模塊控制冷卻液溫度、采用新的工藝在氣缸壁上配涂耐磨涂層等等,。這些革新都使B58發(fā)動(dòng)機(jī)在性能和燃效方面進(jìn)行了提升,。

□ 功率提升20Ps,、扭矩提升50N·m

　　同樣為3.0T渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，為什么新的B58能夠?qū)⒆畲蠊β屎团ぞ靥岣吣敲炊?尤其是在扭矩方面提升了50N·m,。除了壓縮比由原來(lái)的10.2:1變成11:1的因素外,，其與B58減小了缸徑,采用了更長(zhǎng)行程的設(shè)計(jì)脫不了關(guān)系。

　　B58發(fā)動(dòng)機(jī)不只是氣缸尺寸發(fā)生了變化,，在氣缸壁的處理工藝上也做出了改進(jìn),。目前大多數(shù)廠家都是采用等離子熱噴涂技術(shù)，在氣缸壁上噴涂合金碳化物或者其他復(fù)合材料來(lái)提高氣缸壁的耐磨性和熱傳導(dǎo)性,。B58采用了電弧噴涂方式,，相比之下它的工藝難度更高，但效果更好,，能夠使氣缸壁擁有良好的耐磨性,，并且一定程度能減少摩擦帶來(lái)的功率損失。

　　另外,，仔細(xì)觀察兩款發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩特性曲線,，你會(huì)發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)升高轉(zhuǎn)速的過(guò)程中，起初階段B58比N55的扭矩要小,，但B58的扭矩曲線斜率更大,，也就是發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩攀升的加速度要大。是什么導(dǎo)致了它們?nèi)绱瞬煌�的扭矩特性��,？答案是B58采用了更小的渦輪,。

□ 如何讓發(fā)動(dòng)機(jī)更好地“呼吸”

　　為了適應(yīng)不同工況下發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣需求，新一代直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)B58與N55一樣采用了進(jìn),、排氣雙可變正時(shí)系統(tǒng)（VANOS）和可變氣門(mén)升程技術(shù)（Valvetronic）,。不同的是在可變氣門(mén)升程技術(shù)的物理結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了改進(jìn)。

　　總體來(lái)說(shuō),，新一代B58發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)體結(jié)構(gòu),、增壓系統(tǒng)和配氣機(jī)構(gòu)發(fā)生了一定變化，主要體現(xiàn)在了氣缸尺寸設(shè)定,、加工工藝,、渦輪尺寸以及氣門(mén)可變升程機(jī)構(gòu)等方面。然而讓這些改進(jìn)后的部件發(fā)揮作用還有一個(gè)前提,，那就是讓冷卻系統(tǒng)為它們保持正常的工作溫度,。

□ 如何讓發(fā)動(dòng)機(jī)不“發(fā)燒”

　　發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)可燃混合氣燃燒產(chǎn)生的溫度是非常高的,，如果不能正常地對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻,，那么將會(huì)嚴(yán)重影響發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性，甚至?xí)�損壞發(fā)動(dòng)機(jī),。當(dāng)然,，也不是溫度越低越好,，一般來(lái)說(shuō)最佳的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液工作溫度在80-100℃左右，所以在冬天啟動(dòng)車輛時(shí),，要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行升溫并維持最佳工作溫度,。新一代B58發(fā)動(dòng)機(jī)便在冷卻系統(tǒng)方面下足了功夫。

　　首先,，B58的中冷器由原來(lái)N55的風(fēng)冷式中冷器改成了水冷式,。風(fēng)冷式中冷器是借助車頭“撞”進(jìn)的空氣為增壓后的進(jìn)氣降溫，顯然它會(huì)受到車速的影響,，不能在任何工況下都能保持最佳的冷卻效果,。水冷式中冷器則不同，它通過(guò)電腦主動(dòng)控制循環(huán)冷卻液的流速,，來(lái)達(dá)到“隨叫隨到”的降溫“服務(wù)”,。 

　　除了對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)吸進(jìn)的空氣降溫，還要對(duì)整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)本體進(jìn)行復(fù)雜的溫度管理,，其中不僅包括了對(duì)六個(gè)氣缸、機(jī)油,、渦輪增壓器等部件的溫度控制,，還要對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的熱交換器溫度進(jìn)行控制。

　　在冷卻系統(tǒng)中起到很大作用的是節(jié)溫器,，相比傳統(tǒng)石蠟受熱膨脹原理的節(jié)溫器,，新的B58發(fā)動(dòng)機(jī)依靠溫度傳感器和電控旋轉(zhuǎn)閥門(mén)等組成了熱管理模塊，在不同的工況下對(duì)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行了更精確,、更智能的控制,。

　　另外，在作為驅(qū)動(dòng)冷卻液循環(huán)的動(dòng)力源——水泵方面,，B58也相比N55做出了一些變化，N55的冷卻系統(tǒng)中采用了一個(gè)電動(dòng)水泵,，而B(niǎo)58搭載了兩個(gè)水泵,，其中一個(gè)機(jī)械水泵來(lái)驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的主要冷卻循環(huán)，另一個(gè)為電動(dòng)水泵,，有它來(lái)單獨(dú)控制渦輪增壓器的冷卻,。機(jī)械水泵靠發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的來(lái)驅(qū)動(dòng)，因此缺點(diǎn)就是車輛熄火后便不能在循環(huán)冷卻液了,。所以,，可以說(shuō)寶馬在B58發(fā)動(dòng)機(jī)上采用的策略是，根據(jù)不同工況選擇適合的冷卻循環(huán)方式來(lái)對(duì)不同部位進(jìn)行冷卻,。

● 采用模塊化開(kāi)發(fā)方式

　　在這款直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)上也體現(xiàn)了寶馬未來(lái)發(fā)動(dòng)機(jī)模塊化生產(chǎn)的趨勢(shì),，以單缸0.5L排量為基礎(chǔ)擴(kuò)展了其三缸,、四缸、六缸機(jī)的研發(fā),，原因是以此為單元的每個(gè)氣缸的動(dòng)力輸出,、燃油經(jīng)濟(jì)性、機(jī)械摩擦等都能保持在比較理想的狀態(tài),。相比三、四缸發(fā)動(dòng)機(jī),，這款新的直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)或許沒(méi)有模塊化的最大不同點(diǎn)是在于中冷器采用了性能更優(yōu)秀的水冷式,。

　　從N55到B58,，在這個(gè)三缸機(jī),、四缸機(jī)橫行的年代,，我們可以相信未來(lái)寶馬依然不會(huì)讓鐘愛(ài)直六發(fā)動(dòng)機(jī)的粉絲們失落，寶馬依舊會(huì)傳承這一發(fā)動(dòng)機(jī)形式,。并且,，不光是對(duì)進(jìn)排氣系統(tǒng)和渦輪增壓器的改進(jìn),，還是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的優(yōu)化,，我們都可以看到在N55基礎(chǔ)上，B58在再一次壓榨出了直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的各方面性能,。另外,，很重要的是寶馬B系列發(fā)動(dòng)機(jī)模塊化的設(shè)計(jì)理念，也將降低發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā),、制造的成本,，縮短研發(fā)周期�,？傊�,，寶馬對(duì)直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的偏執(zhí)是有理由的。那實(shí)際上新一代B58直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)表現(xiàn)怎樣,，我們還是要等真正試駕過(guò)搭載它的車型后再下定論,。（汽車之家 文/圖 夏志猛）

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