直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)勢(shì)

自1917年以來，工程師馬克思& # 8226；弗里茨開發(fā)了第一臺(tái)寶馬直列六缸航空空發(fā)動(dòng)機(jī)——寶馬IIIA。到現(xiàn)在，近一個(gè)世紀(jì)（查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策）過去了，從aero 空發(fā)動(dòng)機(jī)到汽車發(fā)動(dòng)機(jī)，從化油器到缸內(nèi)直噴技術(shù)，再從自然吸氣到全面實(shí)施渦輪增壓。不斷進(jìn)化的寶馬發(fā)動(dòng)機(jī)成為國際發(fā)動(dòng)機(jī)大獎(jiǎng)榜單上的常客。今天，我們?nèi)匀豢吹綄汃R的直列六引擎。今天不談過去的歷史情懷和功勛。在上一代N55直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)即將換代的當(dāng)下，我們將理性解讀寶馬最新的B58直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)，看看它比N55強(qiáng)在哪里。

●為什么叫B58？

新一代寶馬直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的代號(hào)為B58。2021年后，原“N”字頭改為“B”字頭，“5”和“8”分別代表直列六缸和汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的含義，開創(chuàng)了寶馬發(fā)動(dòng)機(jī)模塊化發(fā)展的理念。

●寶馬3.0T新一代直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)配備車型。

【2015款進(jìn)口寶馬340i基礎(chǔ)款】

寶馬7系（查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策） 2016款 740Li 尊享型車型首頁 | 參數(shù)配置 | 圖片 | 口碑 | 車型報(bào)價(jià)廠商指導(dǎo)價(jià)143.80萬

●配有直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的車型

●不談感受，一句話說說寶馬為什么排六缸。

拋開寶馬和寶馬粉對(duì)直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的喜愛，以及多年來開發(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)持直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的原因是什么？

□從乘坐舒適性來看，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)輸出的動(dòng)力來源于各缸燃油混合氣的爆炸功。但是，要想獲得持續(xù)平穩(wěn)的動(dòng)力源，就要利用好這些氣缸的“亂發(fā)脾氣”，依靠它們來抵消不平衡的力和力矩，具體的辦法就是控制好它們“點(diǎn)火”的時(shí)機(jī)，也就是點(diǎn)火順序。憑借其獨(dú)特的點(diǎn)火順序和布置，直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中獨(dú)特的乘坐舒適性。

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一般來說，普通發(fā)動(dòng)機(jī)通過吸氣、壓縮、做功和排氣四個(gè)沖程完成一個(gè)工作循環(huán)。對(duì)于單缸發(fā)動(dòng)機(jī)，當(dāng)曲軸旋轉(zhuǎn)720°時(shí)有工作沖程，而對(duì)于六缸發(fā)動(dòng)機(jī)，當(dāng)曲軸旋轉(zhuǎn)120°時(shí)有工作沖程。直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火順序是1-5-3-6-2-4或1-4-2-6-3-5。這種設(shè)置的目的是中心對(duì)稱的兩個(gè)氣缸的運(yùn)動(dòng)節(jié)奏相同，從而抑制直列發(fā)動(dòng)機(jī)的“翹曲”振動(dòng)。此外，由于六個(gè)氣缸成對(duì)配對(duì)，三組氣缸的氣門正時(shí)正好相差120度，所以曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)的任何時(shí)刻，活塞的往復(fù)慣性力總是處于各個(gè)方向相互抵消的狀態(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)所無法實(shí)現(xiàn)的。因此，直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)不需要配備平衡軸。

□化劣勢(shì)為優(yōu)勢(shì)的垂直布局

顯然，直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)與四缸發(fā)動(dòng)機(jī)或V6發(fā)動(dòng)機(jī)相比，其缺點(diǎn)是體積不夠緊湊，且排成一行的氣缸組增加了發(fā)動(dòng)機(jī)的整體長度，影響了布局的靈活性。將直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)水平放置將非常困難，幾乎只有沃爾沃這樣做了。對(duì)于采用縱置發(fā)動(dòng)機(jī)的寶馬車型來說，發(fā)動(dòng)機(jī)越長不僅對(duì)內(nèi)飾空空間產(chǎn)生負(fù)面影響，而且縱向布置的六缸發(fā)動(dòng)機(jī)前橋后延伸的零件也越多，這也在一定程度上優(yōu)化了前后橋的配重，提升了整車的操控穩(wěn)定性。

□省略一個(gè)氣缸蓋。

與V6發(fā)動(dòng)機(jī)相比，由于直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的六個(gè)缸站是一排的，所以只需要一個(gè)缸蓋。對(duì)于帶有雙頂置凸輪軸的發(fā)動(dòng)機(jī)，這意味著省略了兩個(gè)凸輪軸。一方面，它減少了零件數(shù)量，減輕了重量，簡(jiǎn)化了發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)。另一方面也減少了多一個(gè)配氣機(jī)構(gòu)帶來的動(dòng)力損失。

或許通過增加平衡軸，三缸、四缸和V6發(fā)動(dòng)機(jī)也能達(dá)到良好的乘坐舒適性；或許通過優(yōu)化整車的結(jié)構(gòu)布局，其他車型也能實(shí)現(xiàn)前后軸完美的重量分配；或許其他的改進(jìn)也能讓發(fā)動(dòng)機(jī)保持較高的燃油效率，而寶馬的選擇也很簡(jiǎn)單，那就是繼續(xù)開發(fā)直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)。新B58發(fā)動(dòng)機(jī)在N55的基礎(chǔ)上有哪些改進(jìn)？接下來我們給出答案。

氣缸、增壓系統(tǒng)、配氣機(jī)構(gòu)

●與目前的N55直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)相比，頂級(jí)B58在哪里？

新一代直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)B58與前代代號(hào)N55相比，改進(jìn)了進(jìn)氣、排氣和渦輪增壓器結(jié)構(gòu)，采用了集成在進(jìn)氣歧管上的水冷中冷器，并優(yōu)化了可變進(jìn)氣升程機(jī)構(gòu)Valvetronic。此外，還對(duì)整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的熱管理系統(tǒng)進(jìn)行了升級(jí)，包括使用熱管理模塊控制冷卻液溫度、采用新技術(shù)在氣缸壁上涂覆耐磨涂層等。這些創(chuàng)新提高了B58發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和燃油效率。

□功率增加20Ps，扭矩增加50N·m。

同樣的3.0T渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，為什么新款B58能把最大功率和最大扭矩提升這么多？特別是扭矩提高了50N·m，除了壓縮比從10.2:1變?yōu)?1:1外，與B58縮小缸徑、采用更長行程的設(shè)計(jì)密切相關(guān)。

B58發(fā)動(dòng)機(jī)不僅改變了氣缸的尺寸，還改進(jìn)了氣缸壁的加工工藝。目前大多數(shù)廠家采用等離子熱噴涂技術(shù)在氣缸壁上噴涂合金碳化物或其他復(fù)合材料，以提高氣缸壁的耐磨性和導(dǎo)熱性。B58采用電弧噴涂法，工藝難度較大，但效果較好。它可以使氣缸壁具有良好的耐磨性，在一定程度上減少摩擦造成的動(dòng)力損失。

另外，如果仔細(xì)觀察兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩特性曲線，會(huì)發(fā)現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高的過程中，B58的扭矩在初始階段比N55小，但B58的扭矩曲線斜率更大，即發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩爬坡的加速度更大。是什么導(dǎo)致了它們不同的扭矩特性？答案是B58使用了更小的渦輪。

□如何讓發(fā)動(dòng)機(jī)呼吸更順暢？

為了滿足不同工況下發(fā)動(dòng)機(jī)配氣的需求，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)和可變氣門升程技術(shù)。不同的是，可變氣門升程技術(shù)的物理結(jié)構(gòu)得到了改進(jìn)。

總的來說，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)都發(fā)生了一定的變化，主要體現(xiàn)在氣缸尺寸設(shè)定、加工工藝、渦輪尺寸和可變氣門升程機(jī)構(gòu)等方面。然而，這些改進(jìn)的部件要發(fā)揮作用，有一個(gè)先決條件，即保持冷卻系統(tǒng)處于正常工作溫度。

冷卻系統(tǒng)、模塊化設(shè)計(jì)

□如何防止發(fā)動(dòng)機(jī)“發(fā)熱”

發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)可燃混合物燃燒產(chǎn)生的溫度非常高。如果發(fā)動(dòng)機(jī)不能正常冷卻，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，甚至損壞發(fā)動(dòng)機(jī)。當(dāng)然，溫度越低越好。一般來說，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的最佳工作溫度在80-100℃左右。因此，冬季啟動(dòng)車輛時(shí)，需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行加熱，保持最佳工作溫度。新一代B58發(fā)動(dòng)機(jī)在冷卻系統(tǒng)方面下了很大功夫。

首先，B58的中冷器由N55的風(fēng)冷中冷器改為水冷。風(fēng)冷中冷器借助汽車前部的空空氣冷卻增壓進(jìn)氣。顯然會(huì)受到車速的影響，在任何工況下都無法保持最佳的冷卻效果。水冷中冷器不一樣。它通過計(jì)算機(jī)主動(dòng)控制循環(huán)冷卻液的流量，實(shí)現(xiàn)“隨叫隨到”的冷卻服務(wù)。

除了對(duì)吸入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣體進(jìn)行冷卻外，還需要對(duì)整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體進(jìn)行復(fù)雜的溫度管理，不僅包括六缸、機(jī)油、渦輪增壓器等部件的溫度控制，還包括空調(diào)制系統(tǒng)的熱交換器的溫度控制。

恒溫器在冷卻系統(tǒng)中起著重要的作用。與傳統(tǒng)的基于石蠟熱膨脹原理的溫控器相比，新型B58發(fā)動(dòng)機(jī)依靠溫度傳感器和電控回轉(zhuǎn)閥組成熱管理模塊，可以在不同工況下更精確、更智能地控制冷卻系統(tǒng)。

此外，與N55相比，B58在水泵作為驅(qū)動(dòng)冷卻液循環(huán)的動(dòng)力源方面做了一些改變。N55的冷卻系統(tǒng)采用電動(dòng)水泵，而B58配備了兩個(gè)水泵，一個(gè)是機(jī)械水泵，驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的主冷卻循環(huán)，另一個(gè)是電動(dòng)水泵，用于獨(dú)立控制渦輪增壓器的冷卻。機(jī)械水泵由發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸驅(qū)動(dòng)，缺點(diǎn)是車輛熄火后冷卻液無法循環(huán)。因此，可以說寶馬在B58發(fā)動(dòng)機(jī)上的策略是根據(jù)不同的工況選擇合適的冷卻循環(huán)模式，對(duì)不同的零部件進(jìn)行冷卻。

●采用模塊化開發(fā)模式。

這款直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)也體現(xiàn)了寶馬未來模塊化發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)的趨勢(shì)，在0.5L單缸排量的基礎(chǔ)上，拓展了其三缸、四缸、六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)，因?yàn)榇钶d這款單元的各缸動(dòng)力輸出、燃油經(jīng)濟(jì)性、機(jī)械摩擦等都能保持在理想狀態(tài)。與三缸和四缸發(fā)動(dòng)機(jī)相比，這種新型直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)可能沒有模塊化。最大的區(qū)別就是中冷器是水冷的，性能更好。

從N55到B58，在這個(gè)三缸發(fā)動(dòng)機(jī)和四缸發(fā)動(dòng)機(jī)并存的時(shí)代，我們可以相信，未來寶（查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策）馬不會(huì)讓喜愛直六發(fā)動(dòng)機(jī)的車迷輸，寶馬依然會(huì)繼承這種發(fā)動(dòng)機(jī)形式。而且，不僅僅是進(jìn)排氣系統(tǒng)和渦輪增壓器的改進(jìn)，還有發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的優(yōu)化，我們都可以看到，B58在N55的基礎(chǔ)上，再次擠掉了直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的各方面性能。此外，非常重要的是，寶馬B系列發(fā)動(dòng)機(jī)的模塊化設(shè)計(jì)理念也將降低發(fā)動(dòng)機(jī)的R&D和制造成本，縮短R&D周期。簡(jiǎn)而言之，寶馬對(duì)直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的偏執(zhí)是有道理的。事實(shí)上，我們還是要等新一代B58直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際試駕后才能下結(jié)論。

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