首次将高转速V10发动机安装在量产轿车中
V10是唯一一款安装在系列生产轿车中的高转速动力单元。这款新发动机被安装在BMW车型家族中动力最为强劲的量产轿车上,并因此在该等级的轿车市场中再次确立了新的基准。
BMW M5中的新款V10发动机:
发动机中的杰作
每辆BMW的核心都是其动力强劲的发动机。BMW M GmbH也确实将这一原则应用到了所生产的每款车型当中。但是,仅仅这样介绍M5中的新款发动机的确有欠公允:毫不夸张地说,这款10缸动力单元是现代发动机制造领域的一个里程碑。它是当今世界系列化生产轿车中采用的最具诱惑力的发动机之一。
一些汽车发烧友对发动机的声音也很着迷。V10当然不会令他们失望:
这款技术杰作所发出的声音对于车迷而言,如同音乐爱好者听到了交响乐。类似于BMW F1赛车发动机的浑厚音响让人过耳不忘。M5的V10发动机与F1赛车的相同之处当然不仅仅只是气缸的数目。这两款发动机都采用了高转速的设计理念,该理念旨在使发动机在高转速下产生巨大的前推力,是BMW M GmbH制造的高性能自然进气发动机的一个典型特征。所有这些加上10个气缸,令发动机浑厚的工作声如同乐队奏出的最强音,使人们能够立即拥有在真正赛道上的振奋感受。
首次将高转速V10发动机安装在量产轿车中
新款M5的高转速V10发动机过去一直用于赛车和低产量汽车,这是它第一次被安装在系列化生产的汽车上。为了延续M系列在车坛中独一无二的崇高声誉,这款高性能动力单元带来了真正令人瞩目的强大动力:十气缸,五升排量,最大功率507马力和最大扭矩520牛顿米。发动机最高转速可达8,250转/分钟 – 道路行驶车辆中的卓越运动家。
然而,这款发动机所拥有的不仅仅是优异的性能数据。如果您仅稍稍踩下油门踏板,这台高转速自然进气发动机典型的赛车特质便会立即表露无遗。不仅如此,它也极为适合日常驾驶。M5是一款具有赛车心脏的轿车 – 换句话说,就是一款适合道路行驶的运动型轿车。M5可以完全满足这两个方面的所有要求,从而开创了一个全新的自由天地。20年前第一代M5的发布标志着运动型轿车市场的确立,现在,这款崭新的发动机则再次指明了这类轿车未来的发展方向。
来自F1发动机的灵感
这款发动机是BMW M GmbH的工程师们从草图开始重新设计而成的。在构建这款发动机时,工程师们从BMW F1发动机中汲取了灵感,而BMW F1发动机通常被认为是赛车场上最强劲的发动机。另一方面,他们也将系列化生产轿车的所有M特色功能完好地继承了下来,如bi-VANOS、独立节气门和当今功能最强大的发动机电子系统、公司内部开发的专用技术、以及横向力受控的机油供给系统等。
前款M5的V8发动机的最大功率已达400马力,因此,新一代的V10发动机如果希望更进一步,要做的只有一件事:提高动力性能。为了达到这个目的,在发动机设计中通过可以有三种选择:通过增加排量提升最大扭矩、利用涡轮增压器或压缩机增加功率输出,或者采用高转速的理念增加扭矩。
动力不仅仅是增大马力
仅仅增加输出功率是不够的。加速特性与驾驶动力是更为重要的方面,它们在很大程度上取决于实际的前推力与车辆重量。驱动轮的前推力是扭矩与总传动比共同作用的结果。高转速设计极大地优化了变速箱与后桥的传动比,反过来也有助于释放巨大的驱动力。
如果从物理定律上考虑,即使两台发动机具有相同的输出功率,我们也可以分出优劣。如果增大发动机的排量来获得高性能与高扭矩,必然会带来附加的问题,如重量增加、需要更大空间、以及耗油量升高等。增压发动机也有缺点。它们在燃油经济性与自然响应速度(即发动机对于驾驶者的输入指令的迅速反应)方面通常都不能令人满意,无法达到M型严格的整体设计要求。
高转速设计是一个完美的解决方案
第三种方案,即采用结构紧凑的高转速自然进气式发动机,才是完美的答案。如果仅仅是遵从传统,以下这个方案才是BMW的汽车工程师的理想选择:通过增大扭矩来提高性能。从技术角度来说,高转速设计更为复杂,因而更难于应用于实际当中。毕竟,BMW在新款M5中首次将高转速V10发动机应用在量产运动轿车中并不只是一个巧合。
这款10缸发动机的最大转速达到8,250转/分钟,而这一转速区域此前一直是纯正赛车的专利。通过比较我们可以看出:以前M5的发动机转速用电子方式限制在7,000转/分钟。而新款的10缸发动机则突破了8,000转/分钟的限制。
运动型发动机同样可以成为环保典范
当设计排气系统时,工程师们认为最重要的是保持背压最低,以及在如此惊人的动力性能及扭矩下确保最佳的动态气流。排气系统中消音器之前的部分均采用双流设计。废气最终通过四根排气尾管排出,这种造型设计也使得M型的后部很容易识别。在BMW M型汽车中,每根排气管内分别配备两个三金属涂层催化转换器,用以净化10缸发动机排出的废气,尾气标准符合欧洲的EU4标准和美国的LEV 2标准。其中两个催化转换器位于车辆底板下方。
另外两个(每排气管各一个)侧位于更靠近发动机的位置。由于排气歧管的管壁极薄,这些催化器可以快速达到最佳工作温度,这意味着它们在冷启动后不久便可以开始充分发挥作用。此外,由于压力损失低与机械强度高,为这些催化器带来了极为出色的性能。
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