博格華納助力寶馬車型換代雙流道渦輪增壓器
2022-02-25 09:00 艾森ECU升級(北京運營中心)

寶馬作為一線豪華汽車品牌中以其出色的運動屬性而在市場上俘獲了大批量的車迷粉絲,在寶馬的榮耀史中,直列六缸發動機不但令寶馬引以為傲,更是成就寶馬運動基因的重要元素之一。在寶馬生產汽車的近百年歷史中,汽車動力單元的發展由自然吸氣發動機發展到渦輪增壓發動機,再到后來的混合動力系統,寶馬一直是對直列六缸發動機情有獨鐘,其推出的直列六缸發動機更是備受市場的好評。
在近十年的時間中,寶馬在渦輪增壓領域上大步邁進,說到渦輪增壓器,寶馬絕對是個繞不過的話題。從2007年出道的N54(寶馬從自吸轉向渦輪增壓的重要之作)以來,N54就獲得了由美國權威雜志《Ward's Auto World》所評選出的“全球十佳發動機”的殊榮,并一直保持了三年之久,直到它的接班人N55的問世。如果說N54是一戰成名的話,那么N55的到來則可以說將寶馬渦輪增壓發動機徹底推向了巔峰。也正是從N55開始,寶馬正式建立起至今都是寶馬發動機核心的三大技術。
Valvetronic連續可變氣門升程 Gasoline Direct-Injection缸內直噴 TwinScroll雙渦流渦輪增壓器
多年來,這三大技術一直作為寶馬發動機的核心亮點并不斷進行著完善與優化。
寶馬宣布發動機再次得到技術革新,研發出全新的雙流道渦輪增壓器,將適配于3.0L直列六缸汽油發動機。
看到這里可能就有不少人產生題目中的疑問了,十幾年前寶馬不就推出了雙渦流渦輪增壓器了嘛,這全新的雙流道渦輪增壓器又是什么鬼?
別急,要回答這個問題,首先讓我們先了解下N55身上的TwinScroll雙渦流渦輪增壓器。
可以看到,雙渦流渦輪增壓是在單個渦管的截面下,內置有兩個相互獨立的排氣管道。這樣在排氣量一定的情況下,減少排氣截面能夠達到增大廢氣流速的效果。道理跟同一個人大嘴呼氣和小嘴吹氣的區別一樣。
反映到發動機上便是,采用雙渦流技術后,可以渦輪更早介入,從而減少渦輪遲滯,并能更早帶來峰值扭矩的爆發。
結合到實際發動機參數上,雖然N55看似比N54降低了一些,原因也很好理解,N54為雙渦輪,N55為單渦輪,但憑借TwinScroll雙渦流以及Valvetronic可變氣門升程技術的引入,為N55帶來了更早的扭矩爆發,并且持續時間也更加持久。
△左側為雙渦流渦輪系統;右側為單渦流渦輪系統
這也消除了市面上早期人們對于渦輪增壓車型,《加速突兀不夠線性》的固有印象??梢哉f是大眾正式開始接納渦輪增壓汽車的重要轉折點。
此外,N55發動機在官方油耗上也要比N54降低了18%,并符合了歐5的排放標準(N54只符合歐4標準)。一時間N55徹底被推向了神壇。
那么在了解TwinScroll雙渦流技術后,讓我們再來回過頭來看看這套全新的雙流道渦輪增壓器。
雙流道渦輪增壓器相比起普通的單流道渦輪增壓器,最大的區別就是在于采用兩條口徑較小的管道來代替原來的單一的大口徑管道,在減少發動機的排氣干涉問題的同時也能夠優化發動機的增壓系統,以此提升增壓性能。
當發動機處于怠速或者低功率輸出的時候,發動機的排氣氣流并不強,因此單一的大口徑管道就會處于一種壓力不足的狀態,就不足以帶動渦輪,從而就會產生極其嚴重的遲滯;
對于雙流道渦輪增壓器則不同,配備了雙流道的情況下,發動機處于怠速或者低功率輸出的時候,就只需要打開一個流道通過氣流,同時也能夠產生更高排氣壓力,迅速推動渦輪;當發動機高速或者高功率輸出的狀況下,一旦單流道滿足不了發動機的增壓需求了,ECU就會控制打開另一根流道的閥門,提升發動機的增壓效率,這時候就是相當于大口徑的單流道的輸出,滿足發動機的高性能輸出要需求。
博格華納給寶馬提供的雙流道渦輪增壓器每個流道可同時供三個氣缸使用,排氣歧管與渦輪增壓器管路分開布置,渦輪增壓器內部通過兩個獨立的螺旋氣室將脈動式尾氣分別導流,有效防止發動機進排氣歧管內的氣流互相干擾,極大地幫助了減小發動機低速時渦輪遲滯,讓發動機在動力輸出上更加接近高性能自然吸氣發動機一般的線性動力輸出以及靈敏的響應速度。
一般地來說,雙流道渦輪增壓器相比起普通的單流道渦輪增壓器的增壓系數更強,動力輸出和發動機的熱效率上自然要更高一點;雙流道設計相比起單流道設計的渦輪增壓器,盡管工藝更也加復雜,但是卻能夠換來非常顯著的性能提升,更高效地回收廢氣中的能量,降低寄生性反向損失,改善低發動機轉速下的響應速度、低扭輸出和排放問題。
這款全新的雙流道渦輪增壓器是專門為寶馬的高性能車型量身打造的,不惜成本采用了耐高溫材料,滿足發動機在高溫下的高增壓系數工作需求,以提高渦輪的增壓上限,同時有助于改善燃料與空氣的燃燒轉換率,減少廢氣排放。當前寶馬自家的發動機技術上可謂是煞費苦心了,放眼市場上寶馬的渦輪增壓發動機在動力輸出曲線上是眾多廠商中最為接近自然吸氣引擎的一家廠商了,如今再配備上這款來自博格華納的雙流道渦輪增壓器,更是如虎添翼。
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