顶级S63发动机是新款宝马M5的动力来源。它是宝马X5 M和宝马X6 M所用发动机的后继研发产品,作为S85发动机的下一代产品在宝马M5上继续书写成功历史。因此现在M车辆也采用宝马“高效动力”驱动战略的“减小排量”方案。顶级S63发动机较之以前S63发动机的主要后继研发特点是采用了最新的混合气制备技术“涡轮增压Valvetronic直接喷射TVDI“。在此与N20或N55发动机非常相似。但研发顶级 S63发动机并非是为了在S63发动机基础上提高功率,而是在降低耗油量的同时提高响应特性和运转特性,创新特点如表1所示,技术数据如表2所示,满负荷特性曲线如图1所示。本文将按照顶级S63发动机的创新特点进行阐述。
一、发动机结构
1汽缸盖
顶级S63发动机的汽缸盖(如图2所示)是带有曲轴箱通风装置集成式空气通道的全新研发产品。机油回路经过改进,集成了新型机油泵。顶级S63发动机也与N55发动机一样采用了第三代Valvetronic技术。Valvetronic伺服电机安装在汽缸盖外部侧面。
废气涡轮增压器、Valvetronic
和直接喷射装置组合称为涡轮增压Valvetronic直接喷射TVDI。
2汽缸盖罩
汽缸盖罩采用了带有改进型曲轴箱通风装置和布线方式的全新结构。曲轴箱通风装置的工作原理与N63发动机相同。在此取消了由曲轴箱通风装置至进气装置的附加管路,因为在汽缸盖内集成了连接各进气通道的相应开孔。每个汽缸列都有各自的曲轴箱通风装置。凸轮轴传感器安装在汽缸盖罩正面。在此使用迷宫式机油分离器从泄漏气体中分离出机油。沿流动方向装有一个粗分离器和一个带小喷嘴的细分离板。油滴在这些障碍物处经过分离并通过回流管路重新返回汽缸盖内。带有前置网状织物的折流板负责继续分离出机油颗粒。机油回流管路带有一个单向阀,用于防止不经分离直接吸入泄漏气体。如果该管内的油位升高,单向阀就会打开,机油就会滴落到汽缸盖内。最后根据发动机运行状态将净化后的泄漏气体通过单向阀或体积流量调节阀重新输送至进气系统。
(1)自吸式发动机运行模式下的曲轴箱通风
在自吸式发动机运行模式(如图3所示)下,进气装置内处于真空状态。此时会使体积流量调节阀打开,净化后的泄漏气体通过汽缸盖内的开孔到达进气通道从而进入进气装置。由于真空压力过大时存在通过曲轴箱通风装置吸入机油的危险,因此体积流量调节阀带有节流功能,可限制流量进而限制曲轴箱内的压力值。