1为什么换装B系列发动机？

　　在笔者读大学时，曾在语文课中学到了一个词汇-宏碁，意为一场宏大的棋局，联想到宝马要在目前的国产车型中全面用B系列的新模块化发动机来替代现在的N20系列四缸发动机，好端端的N20系列发动机说换就换，显然宝马才没有那么任性，可见一场更大的棋局才刚刚开始，不过这是变好了还是不好了我们更得分析。不仅未来国产的所有华晨宝马车型都将搭载最新的B系列模块化发动机，就连马上要在国内上市的全新一代7系730Li车型上也将搭载，海外的各个宝马车型也会使用，其B58六缸直列发动机更是这款模块化发动机平台的中高端产品，在北美更是肩负着为宝马赢得竞争对手的使命，所以四缸换四缸这事儿吧真的是一场“宏碁”。（宏碁意义为一场宏大的棋局，其中碁为通假字棋，读音也与棋相同）的开始。

　　话说2011年宝马N20系列的高性能四缸涡轮增压发动机才刚刚使用了不到5年时间，宝马已经开始在全球全面接替N20机型，同时我们还发现不仅仅是N20，就连宝马经典的N55直列六缸发动机也在北美和欧洲等宝马的主要市场上全面被B系列模块化发动机的B58机型替代，而小到三缸的N1X系列也开始被B38/37机型全面替代。这是要将模块化发动机进行到底吗？巴伐利亚发动机制造厂这是开启了疯癫模式了吗？我们从全球市场来看一看目前豪华品牌车型的各个级别发动机的现况吧！

　　可以看出目前宝马最新的B系列四缸发动机在升功率和输出的峰值扭矩方面都没有劣势，考虑到梅赛德斯在M274/M270（M274为纵置发动机，M270为横置，适应的车型平台不同，两者实质性能基本一致）上还有不同版本的调校，我们还不能说宝马在性能参数上全面占优势，不过你要知道B系列的气缸可是从直列三缸用到了未来的V12呢，而且未来模块化组成的新发动机也拥有较大的功率输出调校区间。

△ 图为宝马第二代也就是全新一代的X1 20i车型搭载的B48发动机，若要是继续使用NXX系列的涡轮增压发动机则会导致什么样的后果呢？ 

　　上面我们说了目前B系列发动机在四缸级别中基本与梅赛德斯和奥迪处于同一水准，若要换做老款的NXX系列则会是什么样的情况呢？我们用宝马最经典的N5X系列最后一代产品N55发动机和它的竞争对手举个例子。

　　明显300Ps的输出功率让进入到2015年后的宝马在3.0L六缸发动机领域里与竞争对手间有50Ps输出功率的差距，简直难以直视，而且曾经由于架构问题也使得N55不再适合更高的增压比和输出了，宝马这次将B系列模块化平台延伸到直列六缸推出B58发动机顺带解决了这个问题。综合以上我们不难看出宝马推出B系列模块化发动机的意图：不管三缸、四缸、六缸甚至V8和V12领域中最新的发动机才推出几年，统统在开始全面的替换，落后的被更新，不落后的也换成最新的。B系列模块化发动机会节约大量的研发时间和成本投入，在整体上更快速的针对市场推出全新的产品，并且控制成本，可进一步提升整个集团的产品利润率，宝马的这场“宏碁”下的可真好！

　　说完了全新B系列发动机推出的原因后我们有必要好好仔细的去了解一下这个发动机系列，我们下面将分为两部分，第一部分为整体初步入门了解。第二部分为深度技术解析（非技术宅请自行跳过第二部分，直接看结尾即可哦）。

△ 目前的B系列发动机是未来时间内宝马绝对的中坚力量，其上到V12下到直列三缸，可以说是几乎贯穿了整个宝马集团三大品牌：BMW、MINI和劳斯莱斯的所有产品序列。 

　　全新的B系列发动机是宝马推出的全新发动机模块化生产序列的代号，这其中的发动机模块化我们可以理解为：以每个缸0.5升的排量为基本构成单元，拓展到三缸就是1.5升，拓展到四缸就是2.0升。发动机的缸径和冲程都得到统一，不同缸数发动机的零部件共用率达到60%，零部件供应也变得更协调，而发动机设计则遵循了一套这样的思路，精度更高，性能更稳定。

△ 由此大家可以自行想象未来的B系列模块化发动机平台诞生的直列六缸B58/57系列、V8乃至V12等发动机的摸样，不过这只是个大概。 

　　这里我们需要说明的是发动机的主题结构中气缸活塞等虽然占据了一大部分的零部件构成，但是曲轴、平横轴（直列三缸、四缸发动机需要的物理结构，直列六缸由于其1、5、3、6、4、2的点火顺序则不需要）油底壳、涡轮中冷系统和进排气机构等都不尽相同，所以B系列模块化发动机只有60%左右的零部件共用率，只是这个数值已经十分惊人了。同时一款高性能发动机（宝马还一直秉持自己的Efficient Dynamics高效动力策略）若是实现了气缸结构的共用话，那么其整体的研发成本也将大幅度下降，工程师更可以针对纵置横置的需求快速组合发动机。下面我们就进入深度解析篇。

2B系列模块化发动机深入技术解析

　　◆B系列发动机集成度更高

　　上一代的宝马四缸机N20系列其实在一定程度上已经属于模块化发动机了，要不是宝马一直以来对发动机缸径冲程和单杠排量的研究，B系列模块化动机也不会这么快的来到我们的消费市场中，相比N20系列B48在模块化上进一步的提高了集成度。举个简单的例子，N20就相当于乐高积木的普通版，而B48则是属于可编程调控的高级版本。

△ 若要是不理解集成度更高我们用乐高来做个例子，可编程的乐高积木就属于集成度非常高的版本，普通版本的乐高虽然具有一定的物理通用性但是相比可编程版本就没那么高的集成度了，同理N20对比B48也是这样的道理。 

　　这里B48中集成度的提高体现在了气缸整体以及活塞连杆机构上，同时借此宝马还进一步的增加了活塞行程。从而使得活塞在燃烧上止点的瞬时速度、加速度都变得更大，进排气气体流速更快，因此在低转速的时候发动机拥有更好的填充效率，提供更大的扭矩。

　　新B系列发动机的扭矩有了明显提升，对于驾驶者来说，在第一脚油里就能感觉到。这里以欧洲版本的F30 320i为例（国产发动机参数以未来厂家公布的数据为准），发动机从1350rpm就能爆发出290Nm的最大扭矩，比上一代多了20Nm，同时最大扭矩的输出一直维持到4250rpm，扭矩平台进一步的宽泛化。同时11.0高压缩比，也将带来更低的油耗表现，百公里综合油耗仅为5.5升，二氧化碳排放量只有124g/km，这里排放数值也是一个超级重要的指标哦，要知道到2020年，所有欧盟销售的车辆都要达到二氧化碳 95g/km的排放标准（依照车重不同而上下浮动）。若某车型超过限制1g/km二氧化碳，车厂每部车就要交95欧元罚款。例如省油0.3L/100km则对应减少了7g/km的二氧化碳。所以这个省油，其实是给主机厂自己省的，没有人会不在乎，包括奥迪最新的quattro ultra四驱系统也是为了更高的销量以及节能的考量。

　　◆制造工艺的改变

　　目前很多发动机都用铝合金材质的气缸，铝本身并不耐磨，很多厂家的做法是给气缸内部整上一个铸铁材质的衬套；但此次B系列发动机宝马的解决方案是：采用电弧喷涂工艺（铁离子热喷镀技术），所以可以说B系列发动机已经没有了曾经的那层气缸内让气缸不爽的“膜”了（标注：虽然早前N20系列初级模块化发动机已经开始使用铁离子热喷镀技术，但只限于N20系列的四缸机，其他系列例如N55/54则还是铸铁衬套，现在则是全系B系列都开始采用这项早前的昂贵工艺）。

△ 热喷镀之前成本比较高，所以只有少数跑车发动机才用得起（比如说日产GT-R、雷克萨斯LFA）。只是最近这几年这项技术的发展使得成本大幅下降，近来大有普及到中低价位车型领域的趋势，比如说宝马之前的N20、还有福特的EcoBoost家族都有采用。 

　　这种加工工艺的气缸壁涂层厚度仅为0.33毫米，基本与气缸贴合为一体，同时保证了涂层的强度是早前内壁铸铁衬套的两倍以上。电弧喷涂可以使气缸壁摩擦系数大大降低，活塞往复运动更顺畅了，降低发动机重量，导热性也更好、使用寿命更长。

　　但是！但是！但是！也有制造工艺降低的部分！此前由制造成本更高的锻造曲轴则改为了低成本的铸造曲轴，铸造与锻造工艺之间还是存在着毛坯件质量的差异的，其中N55以及N20都是锻造的曲轴，目前B58已经回归到了成本更低但品质也不如锻造工艺的铸造曲轴，目前B48以及B38系列发动机根据宝马官方公布的资料显示在其沈阳铁西发动机工厂拥有铸造车间，我们也初步判断目前国产的B38/B48发动机曲轴也已经锻造回归成本更低的铸造。

　　◆发动机制造材质的改变

　　为了秉持自己的Efficient Dynamics高效动力策略，宝马此次在B系列发动机的轻量化上也比较努力，由于铝制材料的应用已经占比很大，所以宝马更是在涡轮结构以及缸体结构上开始做文章。

△ 其水冷式全铝合金涡轮增压器可使发动机排气更加顺畅，排气歧管和涡轮的壳体采用一体化铸造技术，两者均使用全铝合金材质，实现了更好的轻量化设计，同时也减少了构件间发生共振的机会。更重要的意义在于为日后提升输出功率提供更加强大的保障。 

　　中冷系统由早前的风冷改为水冷是一个很大的提升，不仅为涡轮提供了更好的工况，同时降低进气温度降低涡轮发动机的燃烧爆震倾向，也为日后提升功率打下基础。

△ 宝马新一代四缸发动机搭载了两个水泵，机械式水泵来控制发动机冷却水的流动循环来调整工作温度；冷车时，冷却水实现小循环来使发动机迅速升温；正常运转时，冷却水实现大循环来维持温度稳定。 

　　电子的小水泵则在熄车时继续给涡轮“洗个冷水澡”，避免局部积热的危害。宝马根据不同工况选择适合的冷却循环方式来对不同部位进行冷却，以此来进一步提升发动机的燃油经济性和动力性。

　　◆更高精度的缸内直喷技术与升级进气机构

　　宝马新一代HPI高精度缸内直喷系统，200bar的喷油压力的同时喷油所需的时间控制在0.14毫秒，从而使单个燃烧过程可以实现多次燃油喷射。同时宝马集团经典的Double-VANOS和Valvetronic两项配气技术也经过了升级后加入到B系列发动机中。

△ Double-VANOS双凸轮轴可变气门正时技术，能根据油门踏板的开度和发动机转速的不同，把握好气门打开和关闭的时机，并且进、排气端都具备调节功能，可以非常好地拿捏发动机进气和排气的时长，从而控制扭矩曲线，可以在较低的发动机转速下获得巨大的扭矩，还能够在较高转速下获得极佳的功率输出。 

　　而宝马Valvetronic电子可变气门系统里，进气门的开度可以通过电机来调节，实现从0.2mm到9.9mm之间无级精准的调节。

△ 第四代Valvetronic各个部件的体积更小更紧凑，新的电机性能更加强劲，整个配气机构的响应速度更快；保证发动机在任何工况下都能有最佳的“呼吸”，使发动机拥有最佳动力输出的同时降低油耗和排放。 

　　随着B系列的发动机一同到来的还有宝马国产化后的2系旅行车，这款新车将于今年一季度国产化后上市。

　　总结：随着N20这款不错的发动机积累下来的模块化技术，宝马进一步的将发动机集成化程度提高，同时统一了气缸大小打造出了可快速成型的新一代模块化发动机技术，不管目前的各级别排量发动机性能是否领先或者落后，宝马都开始统一在全球市场范围内进行发动机的升级。虽然单个发动机制造的精度以及成本可能稍有一定的提升，但是整体发动机研发资金的投入以及研发时间都已经显著的降低很多，这将为宝马集团在未来一定时间内创造出更高的利润率，而这部分的红利持续时间也可能会很久，因为宝马这盘“宏碁”才刚刚开始。