寶馬B48TU發動機技術解析 寶馬B48TU發動機技術解析
寶馬車型上采用最多的就是代號為B48的2.0T發動機,目前這臺2.0T最新的版本是B48TU,也就是B48發動機的技術升級版本Technical Update 。今天分享一下這臺寶馬2.0T的核心技術。
和寶馬之前著名的N系列發動機不同,寶馬從這一代B系列發動機開始引入了模塊化發動機開發的策略,這一策略目前已經成為行業最著名的戰略之一。
寶馬模塊化的概念就是一個汽缸0.5L排量,通過調整氣缸數量來實現不同的排量,就像搭積木一樣。這種策略可以大大的減少發動機核心系統的開發工作,也很方便發動機生產線的共線生產,降低制造投資。
寶馬B系列發動機中包括柴油機和汽油機,其中汽油機的三個產品分別是B58/B48/B38,也就是3.0T直列6缸,2.0T直列4缸,1.5T三缸。
1、小缸徑大升程的設計
B48的氣缸直徑從上一代N20系列的84mm減小到了82mm,沖程則從89.6mm增加到了94.6mm,小缸徑大升程的設計可以獲得更好的低速扭矩和更高的發動機效率,但是最高轉速會受到一定的限制。注重低速扭矩和油耗目前增壓直噴發動機的設計趨勢。
2、燃油噴射系統
寶馬一致都是采用中置噴油器直噴的技術方案,在B48TU版本上采用了重新設計的6孔噴油器,并且將噴油壓力提高到目前最先進的350bar,同時,為了實現更好的燃燒,將點火系統也升級到了42kV系統。
3、VALVETRONIC連續可變氣門升程裝置
這是寶馬的招牌技術,在B系列發布當即上寶馬重新設計了著名的Valvetronic連續可變氣門升程裝置,降低了高度。
4、Double Vanos進排氣門可變正時系統
B48采用了帶中置油壓控制閥結構的Double Vanos進排氣門可變正時系統(雙VVT),這種設計使得氣門正時的調節角度更大,響應更快,有助于改善性能和油耗。
正時驅動方面,寶馬B系列發動機也是很有特點的,B系列發動機把正時鏈條系統布置在了發動機后端(一般正時鏈條都設計在前端)。這種設計可以減小發動機的總長度,另外曲軸后端的扭轉振動更小,對鏈條系統的噪聲和壽命都有好處,缺點是維修困難。最新的B48TU版本把B48第一代的三層鏈條簡化為兩層鏈條,結構更加簡單。
5、雙渦管增壓器
雙渦管增壓器同樣是寶馬的招牌技術,B48TU發動機上采用了兩種不同的雙渦管結構:
對于低功率發動機,寶馬采用了缸蓋集成排氣管的設計,這種設計可以利用排氣能量來加快暖機,同時高負荷時用水套來冷卻排氣管,降低增壓器的溫度。但是在發動機功率比較高的情況下,這種設計也會將更多的排氣能量通過缸蓋水套傳遞到冷卻系統中,給發動機的冷卻系統帶來巨大的挑戰。
因此,對于中高功率版本,寶馬采用了排氣管我蝸殼集成的方案,沒有采用和缸蓋集成的方案,這樣對冷卻系統熱負荷會有很大改善。不過,這也說明在B48TU上直接低功率發動機通過刷數據改成高功率發動機是存在很大風險的。
因此,在這種設計下,高低功率版本的增壓器肯定也是不一樣的。
6、電弧絲噴涂工藝LDS
寶馬在B系列發動機采用了電弧絲噴涂工藝LDS缸孔加工工藝,使用雙金屬電弧噴涂在鋁缸體缸孔內表面噴涂一種極薄的(大約0.3mm)鐵碳合金涂層。這種涂層可以替代笨重的鐵缸套,實現減輕重量,降低摩擦,改善散熱的目的。
7、冷卻系統
B48發動機最有意思的一點就是把上一代N20的電子水泵重新改回了傳統的機械水泵,據說這是由于N系列電子水泵故障率比較高的原因。但是B48引入了熱管理模塊增加旋轉滑閥式電子節溫器(SCV),可以實現快速暖機,并靈活控制水溫,從而降低油耗。
8、全新設計的缸蓋罩
為啥要說這個,就是上一代N系列缸蓋罩漏油的問題是非常普遍的,可以說的N20的通病。見下圖:
寶馬在B48上重新設計了缸蓋罩的結構和密封形式,目前看,漏油問題應該基本解決了。
9、平衡軸
寶馬B48的平衡軸設計和上一代N20也不同,B48把平衡軸設計在缸體兩側(N20是在油底殼中)。理論上缸體兩側設計的平衡軸可以利用兩側軸的高度差來平衡一部分傾覆力矩,是比較好的設計方案。
但是問題也出在這個平衡軸上,B48的平衡軸出現過批次召回的質量問題,涉及部分用戶需要更換整機。
總結一下:
B48發動機可以說和原來的N20完全不同,是一臺全新設計的發動機,其模塊化的設計理念相當先進,引領潮流。B48保留了VALVETRONIC和雙渦管增壓器這種寶馬標志性的技術,而且在性能上做到了高低功率兼顧,并改善了之前N20的一些問題??傮w來說,最新版本B48TU還是非常不錯的發動機。
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