發(fā)動機(jī)技術(shù)巡禮(6) 寶馬N20發(fā)動機(jī)技術(shù)解析

● N20發(fā)動機(jī)的技術(shù)特性

　　進(jìn)排氣門可變正時系統(tǒng)(雙Vanos)

　　N20發(fā)動機(jī)同樣采用了雙Vanos進(jìn)排氣門可變正時系統(tǒng)（類似于豐田的D-VVT、福特的iVCT等技術(shù)），主要通過對電磁閥對機(jī)油的控制，來相應(yīng)調(diào)節(jié)進(jìn)排氣vanos調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，從而實現(xiàn)氣門的提前或延遲連續(xù)可變。

　　進(jìn)排氣可變正時系統(tǒng)的進(jìn)氣vanos的調(diào)節(jié)范圍可達(dá)70°的曲軸轉(zhuǎn)角，排氣vanos的調(diào)節(jié)范圍可達(dá)55°的曲軸轉(zhuǎn)角，雙vanos可變正時技術(shù)處于領(lǐng)先水平。ECOTEC LLU 發(fā)動機(jī)的DCVCP可變正時系統(tǒng)，進(jìn)氣端可調(diào)范圍為60°的曲軸轉(zhuǎn)角，排氣端可調(diào)范圍為50°的曲軸轉(zhuǎn)角。

　　氣門升程調(diào)節(jié)裝置(Valvetronic)。寶馬的Valvetronic可變氣門升程系統(tǒng)，主要是通過在其配氣機(jī)構(gòu)上增加偏心軸、伺服電機(jī)和中間推桿等部件來改變氣門升程。

　　當(dāng)電動機(jī)工作時，蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)會驅(qū)動偏心軸發(fā)生旋轉(zhuǎn)，再通過中間推桿和搖臂推動氣門。偏心輪旋轉(zhuǎn)的角度不同，凸輪軸通過中間推桿和搖臂推動氣門產(chǎn)生的升程也不同，從而實現(xiàn)對氣門升程的控制。N20發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣門最大升程達(dá)9.9mm，排氣門最大升程達(dá)9.3mm。

　　高精度燃油直接噴射技術(shù)

　　N20發(fā)動機(jī)同樣采用了Bosch高壓噴射裝置HDE，能根據(jù)發(fā)動機(jī)工況高精度控制燃油噴射。高壓泵是一個單活塞泵，由排氣凸輪軸通過一個三段凸輪進(jìn)行驅(qū)動。

　　使用的Bosch的7孔噴射嘴式電磁閥噴射器能有效提高燃油與空氣混合，這種電磁閥噴射器的噴射角度和噴射形狀可變性較高，噴射壓力最高可達(dá)200bar

　　單渦輪雙渦管增壓技術(shù)

　　N20發(fā)動機(jī)采用N55發(fā)動機(jī)上運用成熟的雙渦管單渦輪增壓技術(shù)。所謂單渦輪雙渦管增壓器，可以簡單理解為將普通的增壓器上的渦管分割為兩根渦管，渦輪是由兩個通道的廢氣推動的。這樣做有什么好處?

　　充分地利用廢氣脈沖的能量推動渦輪，有效緩解渦輪增壓低速時的遲滯性。N20發(fā)動機(jī)在1250rmp的時候就能爆發(fā)最大的扭矩，一直持續(xù)到4800rmp(高功率版)。

　　進(jìn)排氣更為充分。按照發(fā)動機(jī)的點火時間，將點火時間相鄰的兩個氣缸的排氣管兩兩分開(1和4一組、2和3一組)，合成兩個廢氣通道，進(jìn)而推動渦輪。這樣可以有效降低各缸的排氣干涉，使氣缸的排氣進(jìn)氣更為充分。

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　　雙平衡軸

　　四缸發(fā)動機(jī)相對于V型發(fā)動機(jī)來說平順性不好，因而在發(fā)動機(jī)內(nèi)部都會設(shè)計有平衡軸用于抵消發(fā)動機(jī)內(nèi)部振動。其原理是使用偏心軸旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生與發(fā)動機(jī)振動相反的振動從而實現(xiàn)消振的效果。

　　N20發(fā)動機(jī)采用了雙平衡軸，位于發(fā)動機(jī)底部，由曲軸通過一個齒形鏈條進(jìn)行驅(qū)動，可對發(fā)動機(jī)進(jìn)行一階和二階的振動進(jìn)行消除。

　　特性曲線調(diào)節(jié)式機(jī)油泵

　　N20發(fā)動機(jī)采用了已在N55發(fā)動機(jī)上應(yīng)用的特性曲線調(diào)節(jié)閥，數(shù)字式發(fā)動機(jī)電子系統(tǒng)可通過該調(diào)節(jié)閥以電動控制的方式來控制機(jī)油泵的輸送功率。

　　特性曲線調(diào)節(jié)式機(jī)油泵可根據(jù)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，如在較低負(fù)荷時，可相應(yīng)減小機(jī)油泵的輸送功率而減小機(jī)油壓力。

　　總結(jié)：寶馬N20發(fā)動機(jī)可以說是少了兩個缸的N50發(fā)動機(jī)，集合了單渦輪雙渦管增壓技術(shù)、電子氣門技術(shù)、高精度燃油直噴技術(shù)，使得N20發(fā)動機(jī)擁有高的性能下，進(jìn)一步降低了油耗。N20發(fā)動機(jī)在1250轉(zhuǎn)時就能達(dá)到最大扭矩，并能持續(xù)到4800轉(zhuǎn)（高功版），涵蓋了日常行車所要用到的轉(zhuǎn)速范圍。

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