欧版宝马1系(图库 论坛)有多种新款缸内直喷发动机动力可供选择,其中汽油动力方面有1.6升直四,2.0升直四和经典的3.0升直六发动机,柴油动力方面则是2.0升直四发动机。宝马于2007年开始推广“Efficient Dynamics 高效动力”的创新理念,将多年研究的最新节能环保科技广泛地运用于宝马量产车型中,如铝合金,镁铝合金等轻量化材质的广泛运用,HPI高精准缸内直喷发动机技术的导入等。宝马的“Efficient Dynamics 高效动力”理念并非只强调燃油经济性和降低排放,动力性的提升也是新款发动机的亮点。
i118与i120同为2.0升发动机
宝马1系的i118和i120车型都采用全新的2.0升缸内直喷直四发动机,不过这款2.0升发动机却有两种动力输出版本。i118车型采用的是最大功率为105kW的低输出版本,而i120则采用的是最大功率为125kW的高输出版本,造成这一差异的原因是i120车型的2.0升发动机增加了宝马double-VANOS双可变气门系统。
图1:宝马1系的i118和i120车型都采用全新的2.0升缸内直喷直四发动机,轻铝合金机体和宝马高精密燃油喷射控制系统不仅提升了动力性能还提高了燃油经济性
图2:宝马1系i120车型的2.0升发动机增加了宝马double-VANOS双可变气门系统,并且比缺少这一功能的i118提升了多达20kW的功率输出
宝马于2007年3月新推出的2.0升缸内直喷直四发动机的缸体采用与宝马F1车队使用的F1发动机同样材质的轻铝合金制造,并且同样出自慕尼黑的Landshut发动机工厂。不仅如此,宝马2.0升发动机的汽缸盖和活塞也由铝合金制造,因此这款2.0升发动机的重量仅为135公斤。宝马同时在这款发动机上应用了宝马HPI (High Precision Injection system)高精密燃油喷射控制系统,高低200Bar压力的电控喷嘴可将汽油充分雾化并直接注入燃烧室内,以达到更高的燃烧效率。不过与此同时这款新发动机的压缩比也提高到12:1,但是宝马建议燃油为RON 91-98标准的汽油,相对国内的标号为91号至98号,因此今后即便使用国内的93号汽油也在宝马所建议的范围之内。
图3:宝马i120车型采用的2.0升发动机采用了HPI缸内直喷系统和double-VANOS双可变气门系统(图为这款发动机的剖视图)
图4:这款2.0升发动机装备于五门版i120车型时可以实现0-100km/h加速时间为7.8秒,最高车速224km/h
在HPI缸内直喷系统和double-VANOS双可变气门系统的作用下,宝马i120车型所匹配的2.0升发动机可以发出125kW的最大功率,210Nm的最大扭矩,比老款发动机提升了15kW。这款新发动机装备于五门版i120车型时可以实现0-100km/h加速时间为7.8秒,最高车速224km/h。而在欧盟油耗测试中,这款动力强劲的2.0升发动机平均百公里油耗为6.4升。
缺少double-VANOS双可变气门系统的低输出版2.0升缸内直喷发动机可以发出105kW的最大功率,190Nm的最大扭矩,较老款发动机也有10kW的功率提升。搭载这款发动机的五门版i118车型0-100km/h加速时间为8.7秒,最高车速为210km/h。不过由于高效率的HPI缸内直喷系统的帮助,这款低输出版2.0升发动机的平均百公里油耗仅为5.9升。
另外,宝马1系的入门车型i116匹配的是一款1.6升直四发动机,这款发动机同样采用double-VANOS双可变气门系统,最大功率为85kW,最大扭矩为150Nm。不过欧版i118与i116并不会进口至国内
经典的3.0升直六发动机
直列六缸发动机由于占用空间太大逐渐被很多汽车厂商用更加紧凑的V6发动机所代替,但是宝马却一直坚持自己的传统,正如前面底盘篇所说,坚持使用直六发动机与宝马倡导的操控性有很大关系,因为纵置直列六缸发动机更容易实现车身前后质量50:50的轴荷分配。而且,纵置直列发动机相比V型发动机更有利于节省横向空间,不仅使发动机舱更容易布置,也可以使前悬架最大化利用发动机舱的横向空间。但是直列六缸发动机的体积和长度却远远大于结构紧凑的V6发动机,因此宝马虽然不能在结构紧凑性上取得优势,则将改进的重点放在材料上,3.0升直六发动机采用了独创的镁铝合金材料技术,使得这款发动机比老款发动机的重量降低了30%,161公斤的发动机重量也是直六发动机中最轻的。
图5:宝马3.0升直六发动机采用独创的镁铝合金材料技术制造,重量仅为161公斤
如今,宝马大部分车型上的发动机也都采用了镁铝合金材料技术,这款经典的3.0升直列六缸发动机可以说是宝马所有技术发展的基础,在宝马1系i130车型搭载的N53直列六缸发动机上,几乎可以发现宝马所有最先进的发动机技术。除了前面提到的缸内直喷技术以外,double-VANOS双可变气门系统和Valvetronic升程连续可变也是一大亮点。
VANOS是宝马开发的连续可变气门正时技术(Steplessly Variable Valve Timing),而宝马3.0升直列六缸发动机采用的是进气气门正时和排气气门正时同时可变的double-VANOS双可变气门系统。double-VANOS系统能够在大部分转速区内持续地调节进气气门正时和排气气门正时,并且double-VANOS系统还能够在各种工况下控制高温废气再循环进入进气歧管的流量。它可以利用调节再循环废气量在低速时提高燃油经济性,在高速时产生最大输出功率。
图6:Valvetronic技术是通过步进电机驱动进气门升程的变化。图中,青蓝色凸轮轴及进气门为升程最小时的状态;紫色凸轮轴及进气门为升程最大时的状态
而这款3.0升发动机的另一个亮点便是Valvetronic技术,它是在原有的进气气门正时及排气气门正时无级可变的double -VANOS技术基础之上,增加了进气气门升程可变功能。在功能上,宝马的Valvetronic技术与本田的i-VTEC技术非常接近,但是宝马的Valvetronic技术实现的方法却完全不同,可调节的气门升程也更加广泛,采用Valvetronic技术的进气气门开启深度最浅为0.25mm,最深为9.7mm。
图7:Valvetronic技术不通过节气门的开度控制吸入汽缸的空气量,而是通过进气气门升程的变化控制吸入量,从而减少了发动机的泵吸损失
与传统节气门发动机相比,Valvetronic技术采用升程连续可变的进气门代替了节气门,即Valvetronic技术不通过节气门的开度控制吸入汽缸的空气量,而是通过进气气门升程的变化控制吸入量,从而减少了发动机的泵吸损失。当驾驶者大踩油门时,进气门便开得深(大升程状态)。相反,当油门踩的浅时,进气门便开得浅(小升程状态)。如此以来,Valvetronic技术在提高燃油经济性的同时,还能够提高发动机功率及扭矩输出和降低排放。
装备于宝马1系i130车型上的3.0升直六缸内直喷发动机在Valvetronic技术和double-VANOS系统的作用下,可以发出195kW的最大功率和315Nm的最大扭矩。搭载这款发动机的五门版i130车型可以实现0-100km/h加速时间6秒,最高车速则被电子限速至250km/h。在德国纽博格林(Nurburgring)环形赛道北跑道仅需8分35秒便可跑完一圈。