「模组化」后性能更强、油耗更省,BMW为518d、520d进

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「模组化」后性能更强、油耗更省,BMW为518d、520d进

德国豪华汽车大厂BMW,日前针对底盘代号F10、第6代的小改款5 Series发表了动力更新车型;本次更新对象为520d与518d两车型,原厂将它们身上原先搭载、原厂代号N47的直列4缸涡轮增压柴油引擎移除,并植入全新的模组化引擎家族成员、原厂代号B47的直列4缸涡轮增压柴油引擎,虽然N47与B47的引擎实际排气量皆为1,995 c.c.,但工程师表示在重新设计、并导入崭新技术的加持下,518d与520d在最大马力上可提升5%,更能提升10%的油耗表现,相当难能可贵。

模组化技术导入,造车成本降低、获利提高

模组化 (modular) ,可说是目前各家车厂所共同追寻的目标,透过模组化机械结构的灵活性优势,车厂可以在同一系列的机构基础之下,打造出各式各样不同的商品。举有名的例子来说,在底盘部分,Volkswagen集团拥有的MQB模组化底盘,就可分别製造出Audi A3 (第3代)、Volkswagen Golf (第7代) 与Škoda Octavia (第3代) 等车款;Mercedes-Benz也拥有MFA模组化前驱底盘平台,已陆续推出A-Class、B-Class、CLA-Class、GLA-Class车款,可让车厂在有限的资源当中,追求最大的利用性。

而不仅是车辆底盘,在车辆的机械零组件当中,同样只要能以模组化的概念来运作,也可以达到节省成本、创造最大收益的模式,在第一段提到的B47引擎,就是BMW以「模组化」概念创造出的引擎家族中,其中一个重要的成员。

BMW的「模组化引擎」,其实自2013年开始、就陆续在集团旗下各车款中现身,家族目前拥有原厂代号B37、B38、B47、B48等4种引擎系列,涵盖了3缸和4缸、汽油与柴油等不同引擎;而因为导入了模组化概念,这系列引擎可运用在集团旗下广泛的车型中,且无论车款是採用纵置或横置的方式摆放引擎,也无分车辆是採前轮驱动,或是BMW惯用的后轮驱动、甚至是车身尺码极小的车款,它皆可完美的与车辆整合。

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模组化精神的具体呈现,在于不同代号引擎之间零组件的流通性与共用性,使得同一种类的零件,能够在不同汽缸数、不同燃料、甚至是不同马力的情况下,皆能共用。根据资料显示,上述引擎若是属于同种燃料形式 (3缸汽油与4缸汽油引擎之间、3缸柴油与4缸柴油之间),其能共享超过60%的零组件;而柴油引擎与汽油引擎之间,相似的架构也高达40%,进一步将製造成本压低。

B37、B38、B47、B48汽、柴油系列引擎确切的模组化方法,包含先将每具引擎各汽缸的排气量皆控制在500c.c.,并将之间的间距控制在相同範围,皆使用铝合金打造曲轴箱,将引擎内的平衡轴以同样设计手法摆置,採用相同的正时链条布局、相同的汽缸螺帽固定位置,并使用同一种汽缸壁涂料打造引擎。此外,引擎构造也尽量採用类似的布局,包含冷却循环系统、进气歧管与排气歧管等构造,在各个引擎间的排列组合方式,较旧款引擎减少约一半,让生产线能以更高的效率製造引擎。

在大量共同部件可流用的条件之下,这也是BMW史上首次可以将汽、柴油引擎放在同一条生产线上打造。

以实际产品来说,2013年11月推出的新一代Mini (代号F56),就拥有代号B38、1.5升3缸汽油引擎的Mini Cooper车型,代号B37、1.5升3缸的柴油引擎的Mini Cooper D车型,以及代号B48、2.0升4缸的Cooper S车型;迷人的油电跑车i8,搭载的是代号B38的直列3缸汽油引擎;而BMW前驱新成员2 Series Active Tourer中的218d,更是和此次动力更新的518d、520d相同,配置代号B47的4缸柴油引擎。由以上例子我们就可知道,其应用範围的确相当广泛,确实拥有「模组化」概念中、节省成本的精髓。

并不只是「调校」,B47引擎是彻头彻尾的全新设计

除了拥有相当充足的灵活性,BMW模组化引擎还能在提升马力之余,创造出良好的节能特性。以本次安装在518d和520d上的B47引擎为例,原厂特别强调,相较于前代的N47引擎,其并不只是针对输出做出调校,而是导入更多的崭新科技、更新,已经到达全新设计的水準。B47引擎除了同样拥有BMW的TwinPower涡轮增压技术外,原厂使用铝合金打造曲轴箱,并在汽缸壁涂上热强化材质,降低内部摩擦係数,并配置了平衡轴,让整体震动降低;可变几何涡轮增压技术也是重点之一,原厂并将柴油共轨直喷系统作了优化。

涡轮增压器使用新的滚珠轴承,加上修正过的废气循环系统,涡轮可以以更有效率的方式运作;散热器的体积缩小,但却能够将引擎所排出的废气,以更快的效率降温,且也能让燃烧温度有效降低。柴油共轨直喷系统部分,原厂替B47引擎更换了一个新的电磁阀喷油嘴,喷射压力达到2,000 bar,让它能更精準的控制燃油量喷出量,达到最好的燃烧效率。

在所有新技术的加持之下,B47引擎较N47引擎轻了2公斤,并拥有更好的高速延展性,让驾驶人能拥有随传随到的动力掌控,且还能进一步提升平均油耗表现。根据原厂的数据显示,518d配置的B47引擎,能够在引擎转速4,000转时、爆发出150匹的最大马力,较先前增加7匹,最大扭力则提升到36.7公斤米;而520d的B47引擎则进行更高马力的调校,使最大马力提升6匹、来到190匹的表现,最大扭力则是提升了2.04公斤米、拥有40.8公斤米的表现。

搭配经过优化的8速Steptronic手自排变速箱 (除了齿比的修改之外,原厂还让变速箱与导航系统整合,即使驾驶人未使用导航,变速箱也会根据目前的行车路况改变换档逻辑,例如前方是一个长下坡,变速箱即会排入较低档位,获得更好的引擎煞车效果),将两车型由零至时速100公里的加速时间进一步缩短;518d Sedan车型由静止加速至100公里需时9.4秒 (518d Touring为9.8秒);而520d Sedan车型则表现更优异,由静止冲刺到时速100公里费时7.7秒 (520d Touring为8.0秒)。

除了性能提升之外,两车型也提升了近10%的油耗表现。518d Sedan拥有平均每公升可行驶23.8公里的表现,每公里的二氧化碳排放量则为110克 (518d Touring平均油耗22.2km/L、每公里二氧化碳排放量为118克);520d Sedan部分,平均油耗为每公升24.4公里,每公里的二氧化碳排放量则为109克 (520d Touring平均油耗22.2km/L、每公里二氧化碳排放量为118克)。

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