動力首破500PS!寶馬S58詮釋性能6缸機精髓
【太平洋汽車網(wǎng) 技術(shù)頻道】作為車壇中最具力量的一臺3.0T直列六缸發(fā)動機,S58自19年在X3M/X4M車型上實現(xiàn)了首發(fā)后,高功率版本達500PS以上的輸出,以及“不依賴任何混動系統(tǒng)即可排放過關(guān)”的人設(shè),令其面對對手排量更大的V8引擎時也能全身而退。這篇文章將著重講解S58發(fā)動機的技術(shù)亮點,以及其與前任——S55發(fā)動機的異同……
寶馬六缸渦輪增壓引擎參數(shù)對比 | |||||
發(fā)動機型號 | N55高功率版 | B58TU高功率版 | S55B30 | S58低功率版 | S58高功率版 |
搭載車型 | M2 | M340i xDrive | M3 | X3 M/X4 M | X3 M雷霆版/X4 M雷霆版 |
缸徑x行程(mm) | 84.0x89.6 | 82.0x94.6 | 84.0x89.6 | 84.0x90.0 | 84.0x90.0 |
最大功率(PS/rpm) | 370/6500 | 340/5500-6500 | 431/5500-7300 | 480/5600-7200 | 510/5950-7200 |
最大扭矩(N·m/rpm) | 465/1400-5560 | 450/1500-5200 | 550/1850-5550 | 600/2600-5500 | 600/2600-5500 |
壓縮比 | 10.2:1 | 11.1:1 | 10.2:1 | 9.3:1 | 9.3:1 |
●常常被忽略的缸體
缸體作為發(fā)動機的核心,承擔(dān)著最嚴(yán)苛的熱力學(xué)、動力學(xué)沖擊,就像人的骨骼一般重要。而S58的缸體盡管只有6個缸、排量3.0L,但“無所不用其極”地采用了許多強化手段,從封閉式水道、鍛造成形工藝、缸體外側(cè)不慢加強筋來看,以人類為類比,相當(dāng)于一個中等體型的短跑運動員。
同時,寶馬在B58/48/38引擎上大面積采用的電弧絲噴涂鐵離子涂層,也在S58引擎上得到了保留,幫助缸內(nèi)的熱量更快地傳遞到水道的水流中,以精確控制燃燒室的溫度,避免因高溫產(chǎn)生爆震。
●活塞連桿系
如何在渦輪時代獲取高轉(zhuǎn)速?還要兼顧排放?這需要廠商的深厚積累。寶馬的對策是,將引擎內(nèi)部部件的轉(zhuǎn)動慣量降至最低。
全鍛造的輕量化活塞、輕量化連桿、經(jīng)過特殊動平衡處理的高轉(zhuǎn)曲軸,能在7500rpm的紅線下精準(zhǔn)地完成每一次的旋轉(zhuǎn),并確保擁有極佳的轉(zhuǎn)速響應(yīng)性。
●特制缸墊
某些高性能機型的“燒缸墊”毛病,在S58車型上或許將不復(fù)存在,畢竟這副使用特殊耐熱材料打造的加厚缸墊,從外觀上都能感到暴力美學(xué)的存在。
●3D打印缸蓋&配氣系統(tǒng)
值得一提的是,S58發(fā)動機并未采用風(fēng)靡車壇的缸蓋集成排氣歧管設(shè)計,只因缸蓋集成排氣歧管設(shè)計會將引擎的熱量往缸蓋方向堆積,令散熱系統(tǒng)難以招架,容易在高負荷下過熱。
因此,S58采用了與前輩S55、B58TU高功版一致的傳統(tǒng)排氣歧管結(jié)構(gòu),有利于發(fā)動機排氣在高轉(zhuǎn)速+高負荷下的散熱。
此外,通過一體式傳動鏈條、VANOS氣門正時無極可變、Valvetronic無極氣門升程調(diào)節(jié)、350Bar燃油直噴系統(tǒng)、封閉式水道的設(shè)計,我們能看出S58與B58TU引擎的深刻淵源。但要知道的是,S58也僅僅與B58TU共享了10% 的設(shè)計,因此鍵盤車神們也千萬別將它們混為一談。
●350Bar中置直噴系統(tǒng)
低負荷下,S58兩個高壓油泵每隔30秒交替工作;而運動駕駛方式或滿負荷下,兩個高壓油泵同時工作。
眾所周知,缸內(nèi)直噴技術(shù)是從柴油機移植來汽油機上的,細小的汽油顆粒在高壓油泵的推動下,從多孔式噴嘴中噴出,提供了更好的燃油霧化效果(燃油顆粒直徑縮小至10μm以下),令其迅速在氣缸內(nèi)蒸發(fā),從而加快混合氣的生成速率,從而提升燃料的利用率。
而寶馬S58這套直噴系統(tǒng),內(nèi)部壓力達350Mpa(約3500個大氣壓),且采用了中置缸內(nèi)直噴的布局,幫助實現(xiàn)更均勻。更精確控制的混合氣氣流,在火花塞的配合下迅速而均勻地著火,哪怕在高負荷、高輸出的工況下也能將氣缸壓力穩(wěn)定下來,避免爆震/冒黑煙的惡劣工況。
●無懼G值的潤滑系統(tǒng)
對于動不動就在彎道中拉出1G過載的M3/M4而言,S58的潤滑性能將受到嚴(yán)苛的考驗,采用普通的油底殼顯然是不行的,畢竟有可能會在強烈的G值下燃油泵吸不到油,導(dǎo)致引擎缺乏潤滑而故障。
因此,寶馬工程師在S58的潤滑系統(tǒng)加入雙管回流泵,讓機油有效而迅速地返回油底殼,理念有點類似于干式油底殼。而別具一格的雙腔式分區(qū),以及3個潤滑油吸口+7L機油的設(shè)計,可以讓S58發(fā)動機應(yīng)付高達1.3G的縱向G值,并可以在任何水平方向接受超過1G的加速度,穩(wěn)定地為為發(fā)動機提供有效的潤滑和散熱,為激烈的賽道駕駛打下良好基礎(chǔ)。
●精巧的并聯(lián)式低慣量渦輪
盡管未采用先進的VGT增壓器,但S58的這套并聯(lián)式雙渦輪增壓系統(tǒng),也能憑借低啟動慣量達成均較為迅猛的初段增壓響應(yīng);同時電控旁通閥的加入,也令其更好地適應(yīng)市區(qū)駕駛時走走停停的狀態(tài),令S58發(fā)動機的“跟腳感”更佳。
●復(fù)雜的進氣布局
有意思的是,寶馬將某些M車型上的S58引擎,從普通的“風(fēng)箱+進氣濾芯原理引擎本體”的設(shè)計,更改為置于引擎頂部,能通過引擎的余熱對進氣濾芯進行烘烤,從而保證其干燥;前后兩個分體式進氣風(fēng)箱,分別負責(zé)前后兩個渦輪的氣流供給及過濾雜質(zhì)。
●大!大!大!的全新側(cè)置中冷器
相較于F3X底盤的S55發(fā)動機那顯眼的頂置中冷器而言,S58發(fā)動機的中冷器雖然與渦輪增壓器之間的距離變長,理論上會導(dǎo)致渦輪遲滯變大,但全新的高效水冷管路,以及大體積帶來的高熱容量,對在引擎長時間高負荷工作下的穩(wěn)定性有著正面的貢獻。
當(dāng)幾年前內(nèi)燃機淘汰論甚囂塵上,寶馬拿出了S55這款均衡無比的發(fā)動機,展現(xiàn)出對內(nèi)燃機(特別是直列六缸汽油機)的癡迷,成為當(dāng)時渦輪性能機中最“跟腳”的一臺。
幾年過去了,在我國都一筆廢除了燃油車淘汰年份時,M Power再一次拿出了這款更令人驚喜的S58發(fā)動機,在技術(shù)上雖然沒有顯而易見的突破(甚至連流行的輕混系統(tǒng)都沒有加入),實際只是S55機型深度改進后的結(jié)果,但它全面而均衡高性能表現(xiàn),還是讓大家看到了寶馬在內(nèi)燃機領(lǐng)域的深厚底蘊,這也是對走低轉(zhuǎn)速+高增壓路線,亦或是單純堆缸數(shù)的對手們,一次無情的諷刺。
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