在纽约车展上亮相的宝马新M3吸引了众多媒体的关注。作为崭新的第四代M3,它拥有多项令竞争对手黯然失色的技术配置,其中,刚刚研发出来的V8发动机是其最惹眼之点。
在过去的15年中,宝马M3装载的直列六缸发动机斩获颇多,曾两次被评为世界年度发动机。不过,用来驱动新M3的是一款崭新的V8发动机,这是厂商第一次用八缸发动机来驱动M3。
高转速、高扭矩、低重量
无疑,作为大名鼎鼎的直六发动机的接班人,新M3的八缸发动机会继承宝马M系列高转速发动机的诸多优点。此发动机的排量为3999立方厘米,最大功率和峰值扭矩分别达到了309 千瓦和400牛米。
令人惊叹的是,它的峰值扭矩在3900转时即可以全部输出,而在转速高达6500转的区域,此发动机仍能输出大约85%的峰值扭矩!高转速、高扭矩的设计大大提高了新M3的中途加速能力。另外,它的最高转速达到了8400转,宽广的转速范围能充分满足M3的加速要求。
让我们用数字来描述一下这款发动机的威力吧:动力/排量比超过了105马力/升;平均油耗为12.4升/100公里(在欧洲EU测试车道上评测得出的数据);重量只有202千克,比老款六缸发动机的重量还要轻大约15千克!
在它的驱动之下,新M3从静止加速到100公里/小时只需要4.8秒;最高速度被电子限速为250公里/小时。虽然数字是枯燥的,但它仍能从一个方面展示出这款发动机的不俗性能。
量产部件的技术来自F1赛车
取得如此成绩首先得益于这款发动机与宝马F1赛车之间的渊源。此发动机的模块由宝马的轻合金工厂生产,这一工厂处于慕尼黑附近的Landshut地区,它也为宝马F1索伯车队生产发动机模块。因此,新V8发动机自然也拥有了F1赛车的基因。
例如,它的曲柄轴箱由特殊的铝/硅合金制成,汽缸表面不再采用传统的汽缸套覆盖,而换成了裸露的、融合在合金内部的硬质硅晶体。由于省去了覆盖层,汽缸的内表面变得更加细腻,活塞在其中的运行也更加直接、更加畅快。
发动机的高转速和高压力给曲柄轴箱带来了巨大的压力,为了保证不变形,新V8发动机的曲柄轴箱采用了台板式结构设计,可以提供精确严密的支撑力。
在生产时,曲柄轴箱完全采用锻造而成,抗扭刚度和抗弯折刚度都非常强。另外,这种曲柄轴箱的体形非常紧凑,重量也仅有20千克。
由双VANOS在低油压情况下操控气门
新V8发动机还采用了宝马的可变双VANOS凸轮轴控制技术。这一技术让气门正时变得非常简短、快捷,从而降低了循环进气的损失,增加了功率和扭矩输出,并提高了发动机的响应速度。另外,其油耗和排放也因此而有所降低。
工程师为这款新发动机专门研发了一种低压双VANOS 技术版本,保证它即使在正常的发动机油压下,也能迅速地进行气门正时。
每个汽缸配备一个独立的蝶形节气阀是目前最先进、最成熟的发动机设计,它可以使发动机的响应更迅速。通常情况下,这种设计只用在赛车上。但是,宝马M3的新发动机也采用了这一技术。
工程师为八个汽缸配备了八个独立的蝶形节气阀,每排汽缸的一侧各有两个激活器,每个激活器各控制四个蝶形阀,以让发动机在低速运转时更加平静顺滑,在驾驶者需要更大的动力输出时,发动机响应也会更迅速、更快捷。
在润滑方面,两个可控制流量的油泵随时负责发动机的润滑,它会根据当前的驾驶情况提供数量精确的润滑油。即使在极端的刹车行为下, “湿槽润滑法”(专为运动性驾驶行为设计)也可以保证可靠的油量供应。
新的发动机管理系统和刹车能量回收系统
这款发动机还采用了新的发动机管理系统和刹车能量回收系统。其中,新的电子管理系统不仅协调发动机的所有功能,还全盘协调新M3的离合器、变速箱、转向系统和刹车系统的驾驶行为。
另外,这一管理系统还有范围较广的诊断功能,能诊断发动机及其附件的各项运行及控制故障。
采用先进的离子流技术,它可以检测出发动机爆震、不点火、不燃烧等故障。与传统的技术不同,这种新技术会在故障最严重的区域(在燃烧室内)精确地行使其功能。为了做到这一点,它会通过火花塞检查每个汽缸,以寻找可能存在的爆震现象,并根据具体情况控制爆震。
同时,此系统会检查点火状况,探测有无不点火的故障,如果有,火花塞会作为激活器来点火并监测燃烧进程。这样,火花塞就能区分不点火和不燃烧两种情况,并据此做出具体的回应。这种双重功效加快了发动机的诊断进程,使它的维修和保养效率更高。
智能能量管理系统包括一种刹车能量回收功能。一旦过度驾驶和刹车产生能量,它会马上用这些能量来为车载电池充电,而不用耗费车载电池储存的任何能量。只要发动机在驱动汽车,交流发电机就保持不启动状态。除了能高效地回收能量产生电力,这一功能还能随时为加速行为提供更多的驱动力和牵引力。
六速手动变速箱和铝质悬挂负责传输V8发动机的巨大动力
厂商为新M3装载了一款六速手动变速箱,负责将汹涌的扭矩传送到后轮。其悬挂为铝质悬挂系统。其中,前轴的几乎所有部件,包括弹簧支撑、旋转轴承、中央底架、增加前部结构稳定性的推力板等都采用铝制成。
它的五臂式后轴也采用全铝锻造而成,同时还搭配了铝质阻尼。这种设计大大降低了车重,使新M3的重心更低,操控更稳。另外,工程师还通过采用合成物刹车盘,进一步降低了车重。
Mdrive按钮则是为狂野的驾驶迷准备的,它可以设置并保存驾驶者喜爱的各种设定,包括发动机控制图设定、悬挂设定和DSC系统设定等,同时也包括选装配置——伺服控制图设定。
采用轻巧坚固的碳纤维材料和新中控台来适应V8发动机的性能
碳纤维是一种坚固而轻量化的材料,已在F1赛车中得到成功应用。设计师和工程师在新M3上也采用了这一用料,以降低它的重心。碳纤维加强塑料被用在车体的重要部位,使车身重量减轻了5公斤。由于这些重量都是在车体的最上部减轻的,因此它对提高运动性能的意义也非常大。
为了在视觉上增强M3的高科技效果,它的碳纤维CFP顶篷用一层透明的漆覆盖,从而保持并展示出碳纤维的机织结构。另外,碳纤维顶篷的黑色外观让顶篷支柱从侧面看上去更低,创造出车身更矮、更运动的伏地欲冲姿态。
新M3的中控台得到重新设计,更侧重以驾驶者为核心。例如中控台区域的各种按钮形都面向驾驶者,以方便操控,其控制系统为新的IDrive系统。