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博格华纳助力宝马车型换代双流道涡轮增压器

2022-02-25 09:00    艾森ECU升级(北京运营中心)


宝马作为一线豪华汽车品牌中以其出色的运动属性而在市场上俘获了大批量的车迷粉丝,在宝马的荣耀史中,直列六缸发动机不但令宝马引以为傲,更是成就宝马运动基因的重要元素之一。在宝马生产汽车的近百年历史中,汽车动力单元的发展由自然吸气发动机发展到涡轮增压发动机,再到后来的混合动力系统,宝马一直是对直列六缸发动机情有独钟,其推出的直列六缸发动机更是备受市场的好评。
 


 

在近十年的时间中,宝马在涡轮增压领域上大步迈进,说到涡轮增压器,宝马绝对是个绕不过的话题。从2007年出道的N54(宝马从自吸转向涡轮增压的重要之作)以来,N54就获得了由美国权威杂志《Ward's Auto World》所评选出的“全球十佳发动机”的殊荣,并一直保持了三年之久,直到它的接班人N55的问世。如果说N54是一战成名的话,那么N55的到来则可以说将宝马涡轮增压发动机彻底推向了巅峰。也正是从N55开始,宝马正式建立起至今都是宝马发动机核心的三大技术。
Valvetronic连续可变气门升程     Gasoline Direct-Injection缸内直喷     TwinScroll双涡流涡轮增压器
多年来,这三大技术一直作为宝马发动机的核心亮点并不断进行着完善与优化。
宝马宣布发动机再次得到技术革新,研发出全新的双流道涡轮增压器,将适配于3.0L直列六缸汽油发动机。
看到这里可能就有不少人产生题目中的疑问了,十几年前宝马不就推出了双涡流涡轮增压器了嘛,这全新的双流道涡轮增压器又是什么鬼?
别急,要回答这个问题,首先让我们先了解下N55身上的TwinScroll双涡流涡轮增压器。

 


可以看到,双涡流涡轮增压是在单个涡管的截面下,内置有两个相互独立的排气管道。这样在排气量一定的情况下,减少排气截面能够达到增大废气流速的效果。道理跟同一个人大嘴呼气和小嘴吹气的区别一样。
反映到发动机上便是,采用双涡流技术后,可以涡轮更早介入,从而减少涡轮迟滞,并能更早带来峰值扭矩的爆发。
结合到实际发动机参数上,虽然N55看似比N54降低了一些,原因也很好理解,N54为双涡轮,N55为单涡轮,但凭借TwinScroll双涡流以及Valvetronic可变气门升程技术的引入,为N55带来了更早的扭矩爆发,并且持续时间也更加持久。

△左侧为双涡流涡轮系统;右侧为单涡流涡轮系统
这也消除了市面上早期人们对于涡轮增压车型,《加速突兀不够线性》的固有印象。可以说是大众正式开始接纳涡轮增压汽车的重要转折点。
此外,N55发动机在官方油耗上也要比N54降低了18%,并符合了欧5的排放标准(N54只符合欧4标准)。一时间N55彻底被推向了神坛。
那么在了解TwinScroll双涡流技术后,让我们再来回过头来看看这套全新的双流道涡轮增压器。

双流道涡轮增压器相比起普通的单流道涡轮增压器,最大的区别就是在于采用两条口径较小的管道来代替原来的单一的大口径管道,在减少发动机的排气干涉问题的同时也能够优化发动机的增压系统,以此提升增压性能。
当发动机处于怠速或者低功率输出的时候,发动机的排气气流并不强,因此单一的大口径管道就会处于一种压力不足的状态,就不足以带动涡轮,从而就会产生极其严重的迟滞;
对于双流道涡轮增压器则不同,配备了双流道的情况下,发动机处于怠速或者低功率输出的时候,就只需要打开一个流道通过气流,同时也能够产生更高排气压力,迅速推动涡轮;当发动机高速或者高功率输出的状况下,一旦单流道满足不了发动机的增压需求了,ECU就会控制打开另一根流道的阀门,提升发动机的增压效率,这时候就是相当于大口径的单流道的输出,满足发动机的高性能输出要需求。
博格华纳给宝马提供的双流道涡轮增压器每个流道可同时供三个气缸使用,排气歧管与涡轮增压器管路分开布置,涡轮增压器内部通过两个独立的螺旋气室将脉动式尾气分别导流,有效防止发动机进排气歧管内的气流互相干扰,极大地帮助了减小发动机低速时涡轮迟滞,让发动机在动力输出上更加接近高性能自然吸气发动机一般的线性动力输出以及灵敏的响应速度。
一般地来说,双流道涡轮增压器相比起普通的单流道涡轮增压器的增压系数更强,动力输出和发动机的热效率上自然要更高一点;双流道设计相比起单流道设计的涡轮增压器,尽管工艺更也加复杂,但是却能够换来非常显著的性能提升,更高效地回收废气中的能量,降低寄生性反向损失,改善低发动机转速下的响应速度、低扭输出和排放问题。

这款全新的双流道涡轮增压器是专门为宝马的高性能车型量身打造的,不惜成本采用了耐高温材料,满足发动机在高温下的高增压系数工作需求,以提高涡轮的增压上限,同时有助于改善燃料与空气的燃烧转换率,减少废气排放。当前宝马自家的发动机技术上可谓是煞费苦心了,放眼市场上宝马的涡轮增压发动机在动力输出曲线上是众多厂商中最为接近自然吸气引擎的一家厂商了,如今再配备上这款来自博格华纳的双流道涡轮增压器,更是如虎添翼。


 

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