向自然吸气致敬（上）：宝马为何成为NA领域的王者？

Lusa

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？BMWSKY特别策划“向自然吸气致敬”，缅怀那些美好时光，拥抱未来！

“2挡7300转，干他！”这是最近一段时间丰田GT86、斯巴鲁BRZ论坛里面最热的一段话。从这句话可以看到几层意思。

一是高性能自然吸气发动机的真正魅力在于高转速；

二是7300转的红线转速很了不起，体现到了车迷们对于这款2.0L发动机的推崇；

三，也体现了车迷对于高转速自然吸气发动机带来的畅快线性动力输出的一种迷恋。

        然而说到这种特性，多数人最先想到的并非GT86/BRZ，而是宝马。准确的说，应该是曾经的宝马。在自然吸气发动机盛行的“那个时代”，宝马在该领域可谓久负盛名。尤其是它的直列六缸，以及红线转速高达8400转的M系列V8发动机，让许多无数竞争对手难以望其项背。那么，“那个时代”的宝马，是如何成为自然吸气领域王者的呢？

背景层面：对自然吸气的特别重视以及运动化的定位

       所有的宝马车迷都会惊叹于最近几年这个品牌在发动机技术上由自然吸气向涡轮增压的转变。之所以会“惊叹”，一个非常重要的原因就在于宝马过去对于自然吸气的“专一”——“那个时代”的宝马，近乎偏执地推崇自然吸气，而丝毫不考虑涡轮增压乃至机械增压。这种做法，不仅就其自身看来前后反差极大，而且与其他品牌的做法也显著不同。正是这种与众不同的偏执与专一，成就了“那个时代”宝马在自然吸气领域的王者地位。

       宝马早在上世纪60年代就接触过涡轮增压技术，并应用于赛车运动。然而正是这种接触，让当时的宝马对涡轮增压技术的民用化非常反感。我们知道，那个时代民用版的涡轮增压车型，基本上都是偏重运动性的，并且极限加速能力的强悍程度丝毫不亚于现在。有趣的是，“那个时代”排斥涡轮增压的宝马，对于运动性的追求却要比现在还要极致。这种定位的特殊性和对技术的偏执性，注定了宝马必须弄出全球最好的自然吸气发动机，才能与其品牌定位相吻合。最终宝马也是这么做的，并且的确做到了。

技术层面：对配气技术近乎极致的追求

       从文章开头的渲染，即便对技术一窍不通的人，应该也意识到“转速”对于高性能自然吸气发动机的重要性。的确，自然吸气发动机的进气单纯依靠负压，与涡轮增压的强制进气有本质不同。那么想提升自然吸气发动机的极限能力，提升转速、以及让高转速下表现出良好的动力特性至为关键。

      提升一款发动机的转速需要技术，但这并不是最关键的。真正的难点在于，宝马车毕竟不是纯赛车，它必须在保证高转速特性优秀的同时，依然具备良好的日常驾驶特性。从发动机设计的角度来看，这里就存在一个矛盾点——照顾高转速特性，低转速表现往往不佳，反之亦然。要缓解甚至解决这个矛盾，方法存在于一款发动机的各个方面，但最关键的，显然是配气技术。事实上在那个自然吸气盛行的时代，全球发动机技术比拼的，80%以上都是配气技术。

何谓配气技术？说白了就是改善进气、排气的“量”和“时点”的技术。最初级的，如每缸几气门、凸轮轴的形式等等。而说到技术含量，一般以“可变”为核心。如气门正时可变、气门行程可变等。为何要“可变”？目的自然就是为了满足高低转速不同工况下的发动机工作需求。

       最常见的“可变”即VVT可变气门正时。这种技术仅仅是改变气门叠加角以适应不同工况，对高低转速特性的改善相对有限。但由于成本低，而且对于转速范围不大的普通家用发动机很合适，所以，普及率极高。

                             宝马VALVETRONIC

       真正效果显著的，是可变气门行程。气门行程对于一款发动机的特性是能起决定性作用的。要想获得超一般的高转速以及优秀的高速特性，就必须有较大的气门行程。有些改车的人，其他不用动，就换一根高转角凸轮轴，功率就大幅度提升。然而，持续的大行程对于日常驾驶是致命的——低速扭矩弱，严重的还会频繁熄火。面对这个问题，一部分厂商会通过可切换凸轮来实现行程的分段可调。由于结构复杂，有些厂商还不得不为此放弃VVT而采用SOHC的原始设计。即便如此，这些发动机已被包装得近乎完美。

       宝马则不同，它采用的是VAVLETRONIC，直译过来可以叫电子气门。说白了，就是气门开闭的大小可以实现电子控制，而非其他发动机的纯机械控制。这一技术的绝妙之处有两点。一个是气门行程可以无级可调，这是其他技术不具备的。另一个是控制的智能化——气门可以完全受控于ECU，或开到头（行程最大），或完全不开（行程最小），全由ECU说了算。显而易见，这种控制理论上已经是登峰造极了。

注意：这种设计除了可以以最佳方式兼顾高低转速以外，更在于仅依靠“软件工程师”（而不需要重新设计或调整发动机硬件）就可以对发动机的特性任意改变——或者变得温顺、或者变得劲爆。如果工程师可以把这个软件放在iDrive里，由驾驶者自己去选，自然也就变成了最理想的“驾驶模式可变”。

       VAVLETRONIC是宝马配气技术的代表但并非全部。同样，配气技术的领先性是宝马获得NA（自然吸气）王者地位最重要的因素，但也并非全部。例如宝马对于直六的坚持，就代表了它对平衡的一种极致追求——为此不惜放弃长度更理想、更易于布置且已经逐步成为全球绝对主流的V6结构，看重的就是直六在平衡性方面的独特优势。直六成为宝马品牌的经典，其实早在1917年品牌创立之初就成形了——当时宝马生产航空发动机（IIIa发动机），当时就采用了直六的型式，因为六缸机理论上不需要为曲轴配重，自己就能达到完美的平衡，所以直六很容易达到当时航空发动机的基本需求：功率（转速）、轻量化、可靠性、效率。而这种平衡性，对于高转速下的动态表现，尤其是震动控制和驾驶者的感官效果，影响非常大，对于口碑的影响甚至超越了实际的性能数据。除此之外，还有如为了轻量化采用镁铝合金材质等等。总而言之，基于“那个时代”宝马对自然吸气的偏执和自身的技术实力，成就了它在NA领域的王者地位。

SKY小结：

       从“那个时代”的宝马，其实我们已经可以看出这个运动型豪华品牌在动力技术方面的一种独特性。它在特定时期下的“偏执”，成就了其自然吸气领域的王者地位。既然宝马在那一领域那么“牛”了，为何现在会全面转向涡轮增压呢？敬请期待《向自然吸气致敬（中）：宝马为何放弃NA技术？》。

Kenty

法拉利458上的V8 可有9000转啊。。新保时捷911GT3的平6也8400转。。