匠心独运：宝马直列六缸发动机

(资料图片仅供参考)

很多汽车制造商宣布放弃燃油发动机时，宝马却选择继续研发内燃机。接下来将要驱动宝马新7系的必然是一台发动机领域的璀璨明珠。让我们来共同见证一下吧。

如果说宝马集团决定继续研发传统发动机，那这对于查验汽缸盖罩下的部分来说绝对是个很好的理由。宝马开发部主管弗兰克·韦伯明确表示，宝马要多条线路并进，这其中当然包括了内燃机。他还说，对于新7系来说，欧7、欧8排放标准都不在话下。这番话似乎是想要告诉我们什么，而且他居然还用“调皮的”眨眼动作来撩拨我们的好奇心。宝马是如何以合理的成本来实现技术可行性内最低排放水平，以及应该如何来打造一款既能兼顾舒适、平顺又带有典型宝马运动风格、动力强劲的直列六缸发动机呢？想必宝马一定是使用了一些特殊手段，否则应该是行不通的。难道是在一级方程式里使用的预燃室燃烧系统？室内点火？可变压缩比？好像又都不是。倒更像是他们对先前已掌握的技术的进一步开发及完善，同时引入更新的48伏混动技术，这样的事情似乎也只有宝马才能做得来。

让我们一步一步来了解吧。宝马发动机项目经理托马斯·赛勒和马丁·韦策尔已经在测试车间等候我们了。现在是周五中午，我们将所驾驶的长期测试车iX3接上线充电，抬头就看到一台大号六缸发动机在强光照射下被抬升起来。不知何故，此时有些惆怅，同时伴有些许世界末日的情绪，或许是因为这台发动机是在慕尼黑这里开发的最后一台六缸发动机。当然，之后可能会有小的更新，但是大幅度的，比如该发动机所使用的全新汽缸盖和新的气门控制，另外一整套热动力循环流程，怕是不会很快再次出现在这里了。相反，在接下来的20年里，应该都不会有什么变化了。“我们从概念提出阶段就非常重视将灵活性最大化，因此针对目前还在讨论中的废气排放场景和法规要求，我们可以迅速做出响应”，两位经理解释了目前的大概情况。我们想要找到排气歧管，但它却不见了！也就是说，来自所有汽缸的废气热量都会汇集在铝制汽缸盖内，并通过仅有的两个出口端进入双涡管涡轮增压器。

这到底是怎么实现的？“通过优化冷却管道，我们可以使铝的温度保持在较低的水平”。优化冷却管现在比以往任何时候都容易实现，因为整个铸造型芯是由3D打印机生成的。这样一来，当发动机启动后，它排出的废热气能够在尽可能高温的情况下到达涡轮增压器，然后立即去往直接相连的废气滤芯，以便在最短时间内开始废气净化工作。

这就开始了？是的，直接连接在涡轮机外壳上的颗粒过滤器能够迅速对废气进行转化，因为新开发的过滤器原件具有催化涂层。这样做的目的就是为了能够提高在靠近发动机处清洁过滤废气的效率。

不过，最大的秘密还是隐藏在一个小小的精密机械杰作中。“排气侧的滚子摇杆可以被关闭，这样能使气门升程为零”，原来如此！气门不动，没有气体交换。关闭汽缸，再也没有废气排出。那进气呢？“我们进一步对Valvetronic进行了深度开发，让它也能够应对气门升程为零的情况”。好吧，通过这种方式，发动机能够在气门没有任何运作的情况下依旧向前牵引。但这有什么意义呢？”我们称这种模式为“扬帆2.0”。当气门关闭，不会发生气体交换，活塞实际上是在与空气弹簧对抗。这样一来，我们最大程度地减少了阻力矩并由此最终大大减少了二氧化碳排放量”。然后就只需要克服发动机摩擦力，这会显著增加可回收能量，这些能量能够在汽车滑行时转移到电池中存储，或者允许汽车在发动机耦合状态下滑行。当然还有另外一大优势，发动机可以在油门踩下的一瞬间也就是第一下油气混合物喷射时立即进入工作态，因为在喷射之前发动机会始终保持转速。

新的亮点是Valvetronic以及首次由供应商舍弗勒开发、用于宝马发动机的排气系统现在均为电动。甚至Vanos正时调整也不再是液压的，而改为电力驱动。通过这种改变，能够节省大量安装空间及时间，而且可以在机械条件允许的框架内更灵活地编程，借此将原始排放量降至最低。这意味着发动机废气后处理能够按照不同国家对废气处理的特定要求及法规迅速做出反应。这种灵活性目前来看是非常必要和迫切的，因为包括政治层面在内，这个充满变数的时代需要针对不同市场做出不同决策。当下最大的挑战并不是要造出一台多么强大或者清洁的发动机，而是如何使用尽可能少的技术方案来满足尽可能多的各种要求。言归正传，看上去这似乎已经完美地实现了，特别是通过提高能量回收水平，能够让驾驶者在更长的时间内使用纯电驾驶。

这台六缸发动机通过两种方式进行汽油喷射：通过低压系统将油气混合物注入进气歧管，以及通过高压系统将其直接注入燃烧室。优点是在非常低的负载下能够确保油气充分混合。再配上气流阻力非常低的进气管道，不仅确保了更均匀的填充，而且能够在燃烧室内产生更好的湍流。最后，发动机根据米勒循环过程工作，在活塞仍在下冲时关闭进气门，因此处理同样压缩量的混合物所用时间更短，换句话说，该发动机有着更好的燃烧效率。这台发动机上的活塞似乎经过了精细加工，具有罕见的凹型燃烧室和线条明显的汽缸盖，这也印证了这台发动机的高压缩比。

这台发动机将被装配到哪些车型上呢？首先将应用在即将面向市场推出的新7系的两款车型中，包括在美国、中国和其他特定市场提供的BMW 740i。它将搭载最强劲的3.0升发动机，最大功率为380马力（280千瓦），最大扭矩520牛·米，通过轻混系统可以短暂将扭矩输出提高到540牛·米。面向中国市场还将推出735i，具有286马力（210千瓦）功率输出以及最高达425牛·米的扭矩。

与前一代六缸发动机相比，宝马的新一代六缸发动机在油耗方面简直无可匹敌：百公里综合油耗7.0~8.0升，而二氧化碳排放量为每公里159~183克（WLTP）。看来宝马在内燃机领域的努力是值得的。

关键词：