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标题: 向自然吸气致敬(下):NA王变身Turbo王? [打印本页]

作者: Lusa    时间: 2014-3-4 14:27
标题: 向自然吸气致敬(下):NA王变身Turbo王?
编者按:久负盛名的高转速自然吸气发动机非宝马莫属,尤其是宝马引以为豪的直列六缸自然吸气发动机以及用在M系列的V8发动机,高达8400转的红线转速让许多竞争对手难以望其项背。然而,就在宝马将自然吸气发动机制造技术达到巅峰之时,却急流勇退,全面转向涡轮增压,这其中有哪些深层原因?车云菌特别策划“向自然吸气致敬”,分析彼此之间的进化与传承。

当年宝马X3 28i的发动机将由N52(3.0L自然吸气)换成N20(2.0T直喷增压)时,曾有人去抢购最后的N52版本。这反映出宝马自然吸气时代的影响力的确是达到了“深入骨髓”的地步。然而这些人如果有机会开到朋友N20版本的X3 28i,就算嘴上不说,心里肯定在后悔:从任何角度看,都是N20表现更好。这是纵向比。

横向比也是如此——虽各有高招,但从实际表现和口碑来看,宝马的Turbo发动机同样是综合评价最高的。一时间,宝马这个NA王,摇身一变成了Turbo王。这是运气、偶然,还是别的什么原因?我们不妨从宝马的Turbo历程来梳理。

N54:虽然短命,但已彰显出宝马要做Turbo王的野心

宝马在2007年以N54的推出向世人宣布它革命的开始。这款只有三年寿命的机型,却为宝马赢得了无数大奖,其中就包括含金量极高的沃德最佳发动机奖,而且是连续三年一次不落。

从N54的设计及其赢得的荣誉,我们可以清晰地看出宝马的思路——“要做就做最好的”。作为一款直列发动机,N54本来是有条件采用单涡轮增压的,但设计者却不惜工本地采用了双涡轮增压,目的就是要尽一切可能提升性能的同时,彻底消除涡轮迟滞。N54的最大扭矩出现在1200转。在N54之前,全世界没有任何一款涡轮增压发动机能做到这一点。这意味着涡轮迟滞几乎已不复存在——除了起步瞬间,有多少情况发动机转速能低于1200转?




宝马N54发动机

作为直六的增压版本,N54的另一大亮点自然是性能。它可以在仅与6AT配合的情况下,用5.6秒的时间把一台335i从静止加速到100公里/小时。这在过去,是M3才能达到的成绩。

N55:摸索后的成功转变,奠定了Turbo王者的基础

N54那么厉害,为何只有三年生命期?因为这是宝马用于探索的产品,事实证明它并不是宝马心目中最理想的产品。N54的双涡轮增压成本高不是问题,要命的是这种复杂的结构,让宝马不得不放弃VALVETRONIC。看过《向自然吸气致敬(上):宝马为何成为NA领域的王者?》的人都清楚VALVETRONIC对于宝马意味着什么。因此别的妥协可以,要让所有的宝马Turbo发动机都舍弃VALVETRONIC,这不现实。




宝马N55发动机

宝马的工程师最后找到了解决办法。用双涡管单涡轮增压来替代双涡轮增压,这样既可以缓解迟滞问题,又可以让VALVETRONIC走马上任。这就是随后诞生的N55。很少会有人觉察到N54变为N55的转变,因为这两款发动机的数据完全一样,实际表现也一样优秀。更有趣的是,N55的成本要比N54低。不要忽略成本,它会直接影响到一种技术的生命力——性能相同的情况下,成本越低生命力就越强。




双流道涡轮增压技术

这项不易被人察觉的转变对于宝马来说却意义非凡,因为它意味着宝马找准了方向——接下来最主流的宝马涡轮增压发动机,基础技术几乎全部源自N55。

N20:曾引发最大争议,但事实证明是最成功的一次转变

高端车主可能会对N54、N55这些感兴趣,但对于大多数人而言,真正关心的其实是N20,也就是宝马车20i或28i上搭载的那台2.0T发动机。




宝马N20发动机

N20取代N52的争议性之大,我们在文章开头已经渲染过。除了车迷对于自然吸气的怀念以外,还在于宝马是在用一台直列四缸发动机取代直列六缸发动机。而宝马的直六实在是太有魅力了,以至于让不少人情感上接受不了。毫无疑问,宝马在做这项替代决定的时候会“压力山大”。这也意味着N20要做得更加完美,才能让昔日的车迷/粉丝们回心转意、改变看法。




参数对比:2.0T宝马N20发动机(红)VS 3.0L宝马N52发动机(蓝)

从直观想象,人们很容易认为N20就是在N46(2.0L自然吸气版本)的基础上加装涡轮增压而来。而事实上,宝马是直接以N55为蓝本开发的。你甚至可以认为N20就是N55“切掉俩缸”。它的平衡特性与N55一样完美,峰值扭矩介入的转速点略高,但1250转的数据仍然是令人吃惊的。最后的结果,就是如文章开头所说的那样,全面超越被替代者N52。就以前后版本的X3 28i为例。性能,N20版的28i加速为6.7秒,比N52版本快0.2秒;油耗,N20版本仅7.9L,而N52版本为9.4L。震动、噪音、平顺性,同样优秀。而N20随时就有的峰值扭矩,是N52想都不敢想的。日常开,一脚油下去谁更猛?谁开谁知道。

N13:完美的收官之作

N13诞生的时间并不短,但之前一直应用在MINI这些横置发动机平台的车型上。这也使得N46B20成为宝马家族最后坚持服役的自然吸气发动机。伴随着新1系的推出,宝马最终解决了N13的纵置和与ZF的8AT变速器的搭配问题。这也让N46完成了它最后的使命。




宝马与PSA合作的N13发动机

N13别看定位低、排量只有1.6L,而且研发还有PSA的合作背景,但所有应用在宝马车型上的版本,技术可都是纯宝马式的。包括双涡管增压、VALVETRONIC电子气门等无一遗漏。数据上,由于排量小,峰值扭矩的转速也不得不有所提升,但仍只有1350转,依旧是极为难得的水平。性能自不必说,即便是低功率版本,已强于之前的N46了,更不必说拥有170马力和250牛米的高功率版。而作为中小排量机型,它算是体现出直喷涡轮增压真正的可贵之处——高效、省油。以1系为例,新款动力更强的同时,百公里油耗比之前的N46版本低了2.5L。这对于一款紧凑级小车来说,变化幅度可算是相当大了。

其他:

以上对于宝马涡轮增压发展过程的梳理遵循主线。在这其中,其实还有不少分支。例如豪华车主喜欢的N63(4.4T),它的表现也绝非之前的N62(4.8L)可比。高性能车迷可能开始会对M5和M6上用S63(4.4T的M版本)取代之前的S85(经典的V10自然吸气)耿耿于怀,但最终新款M5/M6的表现打消了所有人的疑虑,因为性能提升实在是太明显了。

这种情况也会出现在新一代的M3上。这不,刚开幕的北美车展已经将传闻变为现实——我们在《向自然吸气致敬(上):宝马为何成为NA领域的王者?》提到过、M3上的那台S65(拥有8300转红线转速的V8),已经被新的S55(3.0T)所取代,加速则成绩快了0.6秒。

车云小结:

所谓殊途同归,从宝马推出涡轮增压发动机的过程来看,它的成功与自然吸气领域的成功,从根源上说是一样的。一个是重视——从确立开始就要做到最好。二一个是实力。宝马的动力技术优势并非局限于某一领域,在自然吸气领域的技术沉淀,用在涡轮增压领域也一样得心应手。









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