宝马公司的涡轮增压汽油机已具有悠久的历史。1974年推出的BMW 2002Turb。型轿车是世界上第一辆装用涡轮增压汽油机的量产汽车(图1)。1980年搭载3.2L-6缸涡轮增压汽油机的745i轿车成为当时车型型谱中的顶级车型。1983年公司又通过废气涡轮增压使1.5L排量的汽油机的功率高达735kW以上,搭载于一级方程式世界冠军赛车上。但是,当时的涡轮增压汽油机却存在燃油耗高和加速响应性能不良的致命弱点,这是宝马公司自从上世纪80年代末开始放弃继续开发涡轮增压汽油机的主要原因。
经过20多年的技术进步,宝马公司采用现代汽油缸内直接喷射和双涡轮增压(或单涡轮增压机型则采用双蜗道
涡轮增压器)技术成功地克服了以往涡轮增压汽油机的不足。由于汽油直接喷入汽缸,燃油蒸发对燃烧室内充量起到了冷却作用,可明显提高压缩比,从而提高了热效率和最大功率,同时由于增压器采用了耐高温材料,因而为全负荷时降低燃烧温度而需要的混合汽加浓量也明显减少,显著降低了燃油耗,而双涡轮增压可应用惯性矩明显较小的小型增压器,又明显改善了加速响应性能,从而使涡轮增压直喷式汽油机成为具有高效动力性能的机型,开启了涡轮增压汽油机的崭新时代。
一、发动机的主要特点
这种3.0L双涡轮增压均质燃烧直喷式汽油机(图2)是宝马公司6缸汽油机系列中的顶级机型,它在适当提高发动机功率的同时,特别使扭矩有了明显的提高,其最大扭矩达到了原4.0L-8缸机的水平,并且其转速范围明显宽广得多,因这种直列6缸汽油机无不平衡的惯性力和惯性力矩而具有良好的运转平稳性,其最大转速可达到7000r/min,而且获得了类似于自然吸气汽油机那样良好的加速响应性和有利的燃油耗。同时,为了广泛应用于宝马公司汽车型谱中,对发动机的结构空间尺寸和重量也提出了很高的要求。该机型可搭载于宝马公司的各种车型系列,至今已生产了50多万台,并可提供满足更严厉的特超低排放汽车(SULEV)排放限值的机型。这种新机型首先搭载于BMW 335i运动型双座轿车,使其获得了灵活的驾驶机动性(图3)。
该机型的主要特点是:
第二代高精度汽油缸内直接喷射和压电喷油器;
喷油器和火花塞布置在燃烧室中央,实现可靠的均质燃烧;
双涡轮增压,两只小型废气
涡轮增压器分别由3个汽缸的排气来驱动;
优化的气体流动导向和高效的增压空气冷却;
采用进排气侧双凸轮轴相位调节器;
带有电控真空膜盒的涡轮废气放气阀按运行工况点对增压压力进行电子控制调节;
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