● 平衡軸
由于四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的做功間隔角相比六缸發(fā)動(dòng)機(jī)更大,所以N20發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)平順性方面可以說具有先天的劣勢。為了盡可能減小和平衡發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng),N20發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用了平衡軸技術(shù)。在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的下方,是一個(gè)疊加布置(上下布置)的平衡軸機(jī)構(gòu),它由曲軸通過鏈條進(jìn)行驅(qū)動(dòng),其轉(zhuǎn)速是曲軸的2倍。此外它的另一端連接機(jī)油泵,并驅(qū)動(dòng)其運(yùn)轉(zhuǎn)。
N20發(fā)動(dòng)機(jī)的這套平衡軸機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)較為特殊,一是采用了疊加的布置形式(與傳統(tǒng)分布于曲軸兩側(cè)相比),二是兩個(gè)平衡軸的轉(zhuǎn)速相同,方向相反,且是曲軸轉(zhuǎn)速的2倍。這說明該平衡軸主要用來減小發(fā)動(dòng)機(jī)的二階振動(dòng),而對于占整個(gè)振動(dòng)70%以上的一階振動(dòng),或許已經(jīng)通過位于曲軸上的平衡塊很好地加以了解決。
● 可變排量機(jī)油泵
發(fā)動(dòng)機(jī)中的機(jī)油不僅要提供潤滑、冷卻等功能,同時(shí)還要用來傳遞作用力(比如Double-VANOS系統(tǒng)),因此,機(jī)油泵既要確保充足的供油量,還要保證足夠的機(jī)油壓力,否則系統(tǒng)的相關(guān)部件將難以正常工作。除此之外,在滿足供給需求的條件下,工程師還希望機(jī)油泵的功率盡可能小,這樣就可以降低發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷。
N20發(fā)動(dòng)機(jī)采用了與N55發(fā)動(dòng)機(jī)相同的可變排量機(jī)油泵,該機(jī)油泵是由發(fā)動(dòng)機(jī)電腦根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況來調(diào)整機(jī)油泵的功率,從而供給最適合的機(jī)油量,這樣就可以在不影響機(jī)油供給的前提下,盡可能減小發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷。
通過上圖可以看到,滑閥在調(diào)節(jié)油室內(nèi)機(jī)油的推動(dòng)下向右側(cè)移動(dòng),這樣機(jī)油泵的功率就會(huì)減小,傳統(tǒng)的機(jī)械式調(diào)整的機(jī)油泵的調(diào)節(jié)油室內(nèi)的壓力與發(fā)動(dòng)機(jī)主油道的壓力是保持一致的,而N20發(fā)動(dòng)機(jī)在發(fā)動(dòng)機(jī)主油道與調(diào)節(jié)油室間設(shè)計(jì)了一個(gè)電磁閥,該電磁閥可以調(diào)整由主油道進(jìn)入調(diào)節(jié)油室的機(jī)油量,從而對機(jī)油泵的功率進(jìn)行動(dòng)態(tài)地調(diào)整。
● 噴油器
N20發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用了缸內(nèi)直噴技術(shù),其中高壓油泵由排氣凸輪軸驅(qū)動(dòng),噴油器則由博世提供,其最高可承受200巴的噴射壓力(相當(dāng)于200個(gè)大氣壓)。雖然噴油器不大,但它卻是一個(gè)十分具有科技含量的部件,它不但要在極短的時(shí)間內(nèi)幾乎毫無延遲地進(jìn)行噴油,同時(shí)還要保證每個(gè)氣缸噴油量的一致性,此外噴油嘴還要具有很好的霧化效果,只有這樣才能盡可能節(jié)省每一滴燃料,提升燃油經(jīng)濟(jì)性。
● 發(fā)動(dòng)機(jī)電腦
N20發(fā)動(dòng)機(jī)的電腦由BOSCH公司提供,它與N55發(fā)動(dòng)機(jī)相同,都被安放在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管的上方,依靠流入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣對其進(jìn)行冷卻。
● 關(guān)于N20發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)畫視頻
上面講了一大堆關(guān)于N20發(fā)動(dòng)機(jī)在技術(shù)方面的亮點(diǎn),或許有些朋友還不能全部理解,沒關(guān)系,下面這段充滿樂趣的動(dòng)畫用另一種形式詮釋了N20發(fā)動(dòng)機(jī),看后相信你會(huì)對它產(chǎn)生深刻的印象。
全文總結(jié):
N20發(fā)動(dòng)機(jī)與N55發(fā)動(dòng)機(jī)都裝備了渦輪增壓器、缸內(nèi)直噴系統(tǒng)以及Valvetronic電子氣門裝置,所以在很多部件以及結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上,N20與N55可謂如出一轍,但是,作為一部欲取代經(jīng)典N52發(fā)動(dòng)機(jī)的作品,寶馬還是創(chuàng)新性地首次在N20上應(yīng)用了諸如曲軸偏置、新一代的Double-VANOS、電弧絲噴涂工藝以及平衡軸等技術(shù)。可以說全新的N20發(fā)動(dòng)機(jī)集寶馬在發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域的積累與沉淀,同時(shí)融入了創(chuàng)新與進(jìn)取,而它所能取得的輝煌或許也只有通過時(shí)間才能得以正名。(文/汽車之家 馮景毅)
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