動力首破500PS!寶馬S58詮釋性能6缸機精髓
【太平洋汽車網 技術頻道】作為車壇中最具力量的一台3.0T直列六缸發動機,S58自19年在X3M/X4M車型上實現了首發後,高功率版本達500PS以上的輸出,以及“不依賴任何混動系統即可排放過關”的人設,令其面對對手排量更大的V8引擎時也能全身而退。這篇文章將着重講解S58發動機的技術亮點,以及其與前任——S55發動機的異同……
寶馬六缸渦輪增壓引擎參數對比 | |||||
發動機型號 | 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 |
10個方面解析S58發動機技術亮點
●常常被忽略的缸體
S58對比B58:增缸徑,降行程,加強度
缸體作為發動機的核心,承擔着最嚴苛的熱力學、動力學衝擊,就像人的骨骼一般重要。而S58的缸體儘管只有6個缸、排量3.0L,但“無所不用其極”地採用了許多強化手段,從封閉式水道、鍛造成形工藝、缸體外側不慢加強筋來看,以人類為類比,相當於一箇中等體型的短跑運動員。
同時,寶馬在B58/48/38引擎上大面積採用的電弧絲噴塗鐵離子塗層,也在S58引擎上得到了保留,幫助缸內的熱量更快地傳遞到水道的水流中,以精確控制燃燒室的温度,避免因高温產生爆震。
●活塞連桿系
如何在渦輪時代獲取高轉速?還要兼顧排放?這需要廠商的深厚積累。寶馬的對策是,將引擎內部部件的轉動慣量降至最低。
全鍛造的輕量化活塞、輕量化連桿、經過特殊動平衡處理的高轉曲軸,能在7500rpm的紅線下精準地完成每一次的旋轉,並確保擁有極佳的轉速響應性。
●特製缸墊
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的存在。
●3D打印缸蓋&配氣系統
值得一提的是,S58發動機並未採用風靡車壇的缸蓋集成排氣歧管設計,只因缸蓋集成排氣歧管設計會將引擎的熱量往缸蓋方向堆積,令散熱系統難以招架,容易在高負荷下過熱。
因此,S58採用了與前輩S55、B58TU高功版一致的傳統排氣歧管結構,有利於發動機排氣在高轉速+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無極氣門升程調節、350Bar燃油直噴系統、封閉式水道的設計,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
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,缸內直噴技術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),令其迅速在氣缸內蒸發,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,內部壓力達350Mpa(約3500個大氣壓),且採用了中置缸內直噴的佈局,幫助實現更均勻。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着火,哪怕在高負荷、高輸出的工況下也能將氣缸壓力穩定下來,避免爆震/冒黑煙的惡劣工況。
●無懼G值的潤滑系統
對於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苛的考驗,採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,導致引擎缺乏潤滑而故障。
因此,寶馬工程師在S58的潤滑系統加入雙管迴流泵,讓機油有效而迅速地返回油底殼,理念有點類似於乾式油底殼。而別具一格的雙腔式分區,以及3個潤滑油吸口+7L機油的設計,可以讓S58發動機應付高達1.3G的縱向G值,並可以在任何水平方向接受超過1G的加速度,穩定地為為發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。
●精巧的並聯式低慣量渦輪
儘管未採用先進的VGT增壓器,但S58的這套並聯式雙渦輪增壓系統,也能憑藉低啓動慣量達成均較為迅猛的初段增壓響應;同時電控旁通閥的加入,也令其更好地適應市區駕駛時走走停停的狀態,令S58發動機的“跟腳感”更佳。
●複雜的進氣佈局
有意思的是,寶馬將某些M車型上的S58引擎,從普通的“風箱+進氣濾芯原理引擎本體”的設計,更改為置於引擎頂部,能通過引擎的餘熱對進氣濾芯進行烘烤,從而保證其乾燥;前後兩個分體式進氣風箱,分別負責前後兩個渦輪的氣流供給及過濾雜質。
●大!大!大!的全新側置中冷器
相較於F3X底盤的S55發動機那顯眼的頂置中冷器而言,S58發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定性有着正面的貢獻。
文末語
當幾年前內燃機淘汰論甚囂塵上,寶馬拿出了S55這款均衡無比的發動機,展現出對內燃機(特別是直列六缸汽油機)的痴迷,成為當時渦輪性能機中最“跟腳”的一台。
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發動機,在技術上雖然沒有顯而易見的突破(甚至連流行的輕混系統都沒有加入),實際只是S55機型深度改進後的結果,但它全面而均衡高性能表現,還是讓大家看到了寶馬在內燃機領域的深厚底藴,這也是對走低轉速+高增壓路線,亦或是單純堆缸數的對手們,一次無情的諷刺。