發(fā)動機技術(shù)巡禮 寶馬M3新S55B30發(fā)動機

　　【太平洋汽車網(wǎng) 技術(shù)頻道】新一代寶馬M3/M4的問世，也意味著采用更新技術(shù)的發(fā)動機即將來到我們面前。在近年渦輪增壓汽油機盛行的潮流以及日益嚴格的排放法規(guī)催鼓下，寶馬也不得不放棄自吸傳統(tǒng)，而全面把自家的發(fā)動機更新了一個遍，全面渦輪化。對于M系列車型來說，連M3上僅余的那臺S65B40自吸V8發(fā)動機也即將被“和諧”掉，換成是雙渦輪加持的代號為S55B30的直6發(fā)動機。下面我們要介紹的就是這款既傳統(tǒng)又創(chuàng)新的S55B30發(fā)動機。

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● S55B30發(fā)動機參數(shù)：

● 向傳統(tǒng)致敬——可以看做是N55的強化版

　　直列6缸發(fā)動機的平順性曾是寶馬發(fā)動機引以為豪的特性之一。直6比直4運轉(zhuǎn)更平穩(wěn)，而比V8更為小巧，因而被認為是最理想的前置后驅(qū)車的發(fā)動機布置形式。對于近年M系列車型所采用的V型大排量自吸發(fā)動機而言，S55返璞歸真重用直6設(shè)計可說是對傳統(tǒng)致敬。

　　S55B30的活塞行程為89.6mm，氣缸直徑為84.0mm。這與同為直列6缸渦輪增壓的N54/N55系列發(fā)動機完全相同。長形氣缸（行程>缸徑）設(shè)計，能夠在更低的轉(zhuǎn)速達到扭矩峰值。

　　從動力輸出的巨大落差與相似的發(fā)動機基礎(chǔ)參數(shù)來看，把S55說成是N55的改裝版也不無道理。

● 堂而皇之的雙渦輪與全面電子化

　　回想在N54剛出來的時候，復(fù)雜的進氣泄壓系統(tǒng)、精巧的小型雙渦輪設(shè)計以及各種電子化部件讓人不得不感嘆德國人對機械設(shè)計的那種偏執(zhí)。直至N55的出現(xiàn)，設(shè)計才回歸正常，單渦輪雙渦管，簡化的進氣系統(tǒng)，在機械設(shè)計上完全是另一種風格。N54在N55面前，真的是來自星星的你。

　　到了S55，作為一款性能車發(fā)動機，堂而皇之的雙渦輪、水冷式中冷器以及電子排氣泄壓閥等部件，在節(jié)能減排的同時壓榨出最強動力。和N54右派保守設(shè)計相比，S55才是真正的M-Power，這里的“M”可以理解為夠“Man”夠男人。

　　S55B30的排氣旁通閥（也叫泄壓閥），它采用了電子直接控制方式。傳統(tǒng)渦輪排氣旁通閥是通過真空作動器控制閥門的開閉的，而真空管路真空度則是由電子氣動壓力轉(zhuǎn)換器控制（寶馬內(nèi)部稱為EPDW）。所以傳統(tǒng)渦輪排氣旁通閥的控制方式是間接的，這就存在控制的延時和欠精確。排氣旁通閥控制的電子化，使得直接精確控制排氣旁通閥成為可能，發(fā)動機增壓值能夠被更為精確地控制。

● 雙渦輪與水冷中冷器

　　S55B30的雙渦輪是霍尼韋爾生產(chǎn)的，單渦輪增壓值達到1.25bar。從增壓值上看，S55B30原廠的增壓值僅僅設(shè)定在比普通民用渦輪車（1bar或以下）要高，但提升空間還是有的。后期通過ECU程序升級，實現(xiàn)動力提升可行性相當大。

　　筆者從現(xiàn)在得到的資料來看，S55B30原廠的渦輪是單渦管設(shè)計的渦輪，三個氣缸排氣推動一個渦輪對進氣進行增壓。這種采用兩個輕質(zhì)小渦輪的設(shè)計產(chǎn)生的效果與單渦輪雙渦管設(shè)計產(chǎn)生的效果是一樣的，能較好地解決渦輪遲滯的問題，即提升發(fā)動機的響應(yīng)性。

　　傳統(tǒng)的空冷式中冷器所占用的體積較大，一般會安裝在水箱散熱器下方。而水冷式中冷器冷卻效率更高，其引入使得發(fā)動機總成更為小巧緊湊。S55發(fā)動機水冷式中冷器位于發(fā)動機頂部，靠近進氣歧管一側(cè)。

● 鍛造活塞/曲軸與高效冷卻系統(tǒng)

　　S55B30是一款高轉(zhuǎn)速發(fā)動機。從它的氣缸直徑與活塞行程就可知一二。因而輕量化的活塞以及高強度的曲軸是必須的。S55B30的活塞與曲軸均采用鍛造工藝制造，高強度和輕量化是這兩個零件的設(shè)計制造目標。

　　為了讓新M3/M4既可以日常代步也能上賽道，寶馬為S55B30設(shè)計了一個復(fù)雜高效的冷卻系統(tǒng)。該冷卻系統(tǒng)帶有主副散熱器，能夠在不同的駕駛工況提供最優(yōu)化的散熱性能。

● 寶馬看家本領(lǐng)——VANOS與Valvetronic

　　Valvetronic一般僅應(yīng)用在民用發(fā)動機上，是一種可以無級改變氣門開度的技術(shù)，首次應(yīng)用是在2001年的316ti上的N42B18發(fā)動機上。Valvetronic的優(yōu)勢在于能降低發(fā)動機換氣損失。而S55B30作為一款性能車發(fā)動機，筆者認為其裝配Valvetronic系統(tǒng)的主要目的在于讓車輛在日常駕駛擁有更好的燃油經(jīng)濟性，從而滿足日益嚴苛的排放法規(guī)。

　　VANOS本質(zhì)上就是VVT可變氣門正時技術(shù)，也算不上是什么先進的東西，這里就不作詳細講解了。感興趣的朋友請看：《圖解汽車 解讀可變氣門機構(gòu)》。

● 偏執(zhí)狂——鎂鋁合金油底殼

　　雖說是鎂鋁合金會比鑄鐵甚至硅鋁合金更輕，但是鎂鋁合金的耐腐蝕能力則是相當不靠譜（不排除寶馬采用特殊工藝能做到耐腐蝕）。N52系列發(fā)動機上的鎂金屬氣門罩蓋就被驗證是一個不靠譜的做法，使得其改進型號N52K換用了樹脂氣門罩蓋。對于與地面距離那么近的油底殼而言，筆者認為采用鎂鋁合金制造油底殼并不是一個好主意。

　　但在賬面數(shù)據(jù)上來看，鎂合金油底殼加上各種輕量化材料的運用和結(jié)構(gòu)優(yōu)化，使得S55B30比起S65B40要輕了10kg。又是10kg，當年N52B30與M54B30的進步也是10kg。難道偏置的寶馬工程師為了達到10kg的輕量化目標，所以才采用的鎂鋁合金油底殼？

● 能關(guān)掉嗎？——制動能量回收與啟停系統(tǒng)

　　S55B30這套發(fā)動機總成帶有制動能量回收系統(tǒng)以及啟停系統(tǒng)，這是在節(jié)能減排的大趨勢下必不可少的兩項配置。各種輕量化加上這兩項配置，使得新一代M3的百公里綜合油耗為8.8L，碳排放量為204g/km。但對于一款性能車而言，這兩個東西確實需要一個開關(guān)。總不能花上百萬買個車，輸在起跑線上吧？

　　總結(jié)：好了！BMW M3/M4的S55B30發(fā)動機就介紹到這里。S55B30的各種改進升級使得其性能再次得到提升，而對于M系列的擁護者來說，購買的欲望又來了。如果你是一位老M3的車主，那么新M3是絕對有必要上的；至于上不上M4就要看你是不是一個愿意接受新事物的人了。在德國，4系和M4可是相當受到本地人的歡迎。至于為什么？個人認為，1、3、5、6都是老爺車，4才是真正的新款式。PS：新M3/M4有6MT和7DCT，想上賽道的必須買6MT，個人觀點。

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