浅谈宝马直列六缸发动机的发展过程和历代产品特征


宝马的直列六缸发动机在宝马家族中可谓是中坚力量,占有很大的一部分比重,我们今天就来谈谈历代的直列六缸发动机。



宝马发动机的产品大致可以分为这三代:M系列产品、N系列产品、B系列产品。M系列是最早的发动机产品,随后被N系列的发动机所替代,现在新上市的发动机基本都是B系列的发动机,这就是三代产品的交替过程。


第一代M系列六缸发动机



对于直列六缸发动机,M系列的产品主要有M20--M50--M52--M54四种发动机,而且顺序都是依次替代产品。


宝马M系列发动机---电子化时代


M系列是宝马第一代发动机,这一代宝马发动机大量采用电子化控制,使得控制更加精准,我们就从这四款直列六缸发动机说起。


宝马M50发动机是宝马M20发动机的替代产品,M50发动机引入了新进气VANOS系统和爆震控制装置。



这个装置就是VANOS系统,M50只引进了进气一侧的VANOS,上图是双VANOS系统。VANOS系统就是可变气门正时系统,说的直白一些就是通过油压来精准控制进排气门不同时刻的开启和关闭,以保证达到最佳的状态。


宝马M52发动机是宝马M50发动机的替代产品,M52发动机增加了双VANOS系统、铝合金曲轴箱、置于发动机附近的催化转化器。


宝马M54发动机是宝马M52发动机的替代产品,M54发动机增加了电子加速踏板模块、废气再循环二次空气泵。



这就是宝马带有二次空气泵的二次空气系统,1就是空气滤清器、2就是二次空气泵、3就是二次空气阀。


二次空气系统的作用:


1、减少发动机冷起动和暖机期间有害物质的排放,主要是一氧化碳和碳氢化合物;


2、对三元催化器进行预热;


M系列发动机里面知名度最高的就是M54发动机,旗下又分为M54B22、M54B25、M54B30三款汽油引擎,分别搭载于Z4(E85)、3系(E46)、5系(E39)、X3(E83)、X5(E53)等众多车型。


M54引擎还有一个终极版本——S54B32。S系列的发动机都搭载在宝马M车型上面,我们知道“S”表明它是源于“M”部门,搭载于M3(E46)和Z4(E85/E86)。


第二代N系列六缸发动机



对于直列六缸发动机,N系列的产品主要有N52--N54--N55三种发动机,而且顺序都是依次替代产品。


宝马N系列发动机---涡轮时代


M系列属于自然吸气时代,那N系列就进入了涡轮增压时代。涡轮在这个时代开始流行起来,宝马也不可能屈居人后。


N系列发动机是宝马第二代发动机,N52发动机世界首创镁铝合金复合式曲轴箱、全新换气系统 VALVTERONIC II、3级可变进气装置。



这就是N52发动机,首次应用于E63和E64上。



1是镁铝合金复合式曲轴箱,2是硅铝合金嵌入件,新型材料的使用使得N52比M54发动机减轻了10kg。



3级可变进气装置,1是进气集气管、2是振荡管、3是谐振管、4是溢流管。在这个进气装置的正反两侧有两个DISA执行机构,执行机构就是有一个电机和齿轮驱动的风门,来控制打开和关闭。


这套系统就是保证各个气缸的进气量充足,发动机有足够的动力,一根长度固定的进气管只能保证发动机在特定的转速下最佳的气缸进气效果。



这个是宝马的N54发动机,在这个系列中动力最强劲、双涡轮增压器、直接喷射装置HPI。


N54发动机是新一代宝马BMW 6缸直列发动机系列中的新成员。这款新型动力装置以225kW/306bhp的功率和400N.m的最大扭矩可以满足最苛刻的内在和外在动力需求。


这是第一款采用双涡轮增压器、高精度喷射系统和全铝合金曲轴箱的6缸直列发动机,注意上一代N52发动机采用的可是铝镁合金曲轴箱,为何这一代更换为全铝合金曲轴箱,你网上可以搜搜N52发动机的通病就知道了。



这是两款发动机功率和扭矩的曲线对比图,从图上可以明显的看到N54的扭矩和功率都要在N52之上,而且N54发动机在1300r/min左右的时候就可以到达最大扭矩300N.m。



高精度喷射系统,这可是降低油耗成本的核心元件。


双涡轮增压系统让涡轮迟滞已成为历史。N54发动机采用双涡轮增压器,3个气缸驱动一个涡轮增压器,这就比传统的大涡轮增压器尺寸小很多,小尺寸涡轮增压器优点就是转动惯量小。即使驾驶员轻微踩动加速踏板,也会立即产生压力,反应灵敏。



宝马N55发动机,这个发动机可是现在服役很多车型的直列六缸发动机。我们从数据上对比一下N54和N55发动机。



从数据上对比看基本没有什么区别,结构上有一些细微的变化,比如对涡轮增压器进行了改动、机油泵机构供给、喷射器冷却通道、新开发了皮带传动机构和扭转减震器、取消了底部催化转换器等。


传动皮带进行了新的设计,左图是N54发动机、右图是N55发动机的皮带。



N55采用了Twinscroll废气涡轮增压器来替代N54的两个小涡轮增压器,关于单涡轮双涡管增压器这里就不多说了,想了解这方面知识的可以去看以前的文章。



N55这款发动机现在很多车辆都在使用,这款发动机也存在很多通病,有机会我们会专门写一起关于它的文章。


第三代B系列六缸发动机



宝马B系列发动机---模块化时代


宝马B系列发动机进入到模块化生产,所谓的模块化就是通过采用标准化流程降低研发和制造的成本,直白说就是有些零件可以公用、有些零件是单独设计的。



这个就是模块化生产,绿色的部件代表相同部件、黄色的部件代表协同部件、蓝色的部件代表新部件。


B58发动机主要采用双VANOS、Twinpower涡轮增压技术、集成在进气装置内的间接增压空气冷却以及热量管理模块。新一代的发动机主要特点就是耗油量和尾气排放量均低。



B58发动机的增压空气冷却器跟N55有明显的区别,N55的中冷器都在发动机的最前端(外侧),B58的中冷器直接集成在进气模块里,这一点很有意思。


宝马B58发动机是15年发布的,在国内的这些车型上面基本都是18款、19款、20款才采用此款发动机,具体这款发动机的效果如何,我们还得看市场的检验。B系列的发动机自上市以来已经出现了一些问题,比如B38/B48发动机过热、B38/B48/B58发动机漏油、B38/B48发动机怠速过高等技术通报,也有部分车主B系列发动机冷却液缺失等问题。


在宝马B系列发动机中B38/B48/B58都是先驱者,出现各种故障问题也不稀奇,但随着时间的推移,各种问题希望都会相继解决。那针对宝马的直列六缸发动机,你最喜欢哪一个型号呢?


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