G28上市后,我觉得新一代宝马3系的发动机功率没有变化,于是疯狂地说宝马没有良心。完全不知道这台发动机已经升级了很多次。(威廉莎士比亚,美国作家)。

B46TU、B48TU比较

新型技术更新(B48TU)引擎首次出现在宝马F39 X2 M35i上,之后还安装在G20 3系、G29 Z4、F40 1系等其他新车型上。美国低排放版本代号B46TU与B48TU相比,结构上相似。

B48TU发动机的主要进化点:

  • 302 hp(225 kW)、332 lb-ft(450 Nm);
  • 发动机缸体、缸盖设计重新升级;
  • 曲轴减重;
  • 正时链条结构升级;
  • 皮带轮结构升级;
  • 分体式冷却系统;
  • 热管理模块增加电动分流式冷却阀(SCV);
  • 喷油压力提高到350bar,点火电压提高到42kV。

发动机机械层面

(1)发动机缸盖

发动机缸盖依旧由铝制制成;上图为不集成排气歧管的中高功率版本的B48TU,而低功率版本(国内目前上市的325车型)是采用了集成排气歧管的设计,更注重环保和经济性。

(2)曲柄连杆机构

经过升级的B48TU发动机的曲轴进行了升级,强度不减,但和连杆轴都实现了更加轻量化,减轻了1043克的重量。增强版曲轴则在B48A20T1(X2 M35i)上使用。

同时连杆机构在涂层、锻造材料上也经过了升级。采用的IROX涂层是由粘合树脂基质的聚酰胺-酰亚胺和硬质颗粒相结合的固体润滑剂,能够更加有效地减小摩擦。

(3)链传动

左:B48 右:B48TU

新型B48TU发动机的正时链条取消了中间轮设计,从而使得链条从两根变成一根,同时凸轮轴和链轮齿比也随之调整,8mm的套筒式链条、曲轴23个齿、VANOS单元46个齿,这样做的好处就是可以减少机械复杂性、改善车辆静谧性,同时降低空间需求、减轻重量,提升稳定性。

(4)链条张紧器

由于发动机缸盖及其他零部件的改进,链条张紧器的突出表面达到12.5mm,同时密封套也进行了改进。

(5)正时链轮

左:B46 右:B46/B48TU

VANOS单元由以前的36个齿增加到现在的46个齿,链条轨道也有1.5毫米的移位。

(6)皮带轮

左:B46 右:B46/B48TU

皮带轮经过升级之后,所有的辅助部件均由一个皮带驱动,这样有利于节省材料和空间。考虑到热膨胀和老化,传动带的扭矩必须限定于与带轮接触的连续压力,所以传动皮带的张紧器和交流发电机集成在一起,更轻量化、高效率。

冷却系统

(1)分体式冷却

A:高冷却要求,冷却气缸盖

B:低冷却要求,冷却曲轴箱

分体式冷却系统是B48TU发动机的另一项新改进,这个概念系统曾在N63TU发动机上使用过,新增电动分流式冷却阀(SCV),以保证车辆在高负荷驾驶时也能平稳运行,让热量快速消耗、减小排放。这套冷却系统要保证气缸盖、曲轴箱的预热可以单独控制。由数字电机控制(DME),冷却剂通过SCV分布在预热管理模块,来达到分布要求。

(2)热管理模块

1:加热回路 2/3:主/次冷却回路

热管理模块内的旋转阀是保证发动机各种驱动需求的冷却组件。各个冷却液通道的开口可以被打开或关闭,由数字电机(DME)来提供旋转阀所需的旋转角度,调节各个通道的冷却液量度。

冷起动阶段

温度上升阶段

工作温度阶段

最大冷却阶段

在冷起动阶段中,冷却剂经由冷却剂泵的旁路循环。旋转阀的热管理模块关闭(打开压力为2.2 bar);温度上升阶段,系统打开除了热管理模块之外的其他通道,冷却剂流过气缸盖、涡轮增压器和发动机油液热交换器,分流式冷却阀(SCV)关闭;工作(稳定)温度阶段,旋转阀的开关大小位置就取决于冷却剂温度了,运行范围覆盖所有冷却液闭合回路;最大冷却阶段:在高强度驾驶/高环境温度下,阀门100%完全打开,旁通管线完全关闭,电路90%关闭,以实现最大的冷却液流量进入回路。

(3)冷却泵

泄压阀被安装在机械式冷却泵壳上,结合热管理模块,可以发动机更为迅速地达到理想温度,同时在冷却系统的高压环境中也可以减少泄漏和元件损坏。如果压力超过2.2 bar,阀门打开,冷却液流入回路通道;一旦压力下降至低于2.2 bar,阀门关闭,冷却液通过冷却液管道再次流回冷却泵内。

排气系统

涡轮增压器由特质钢体制成,且可以单独更换,只是B46TU和B48TU的涡轮在设计上会有所不同。

燃油系统

A:HDEV5 B:HDEV5 EVO C:HDEV6

整套系统可大致分为燃油供给系统和点火系统。为了满足日益严苛的排放法规,B48TU发动机的喷油压力提高到了稳定的350bar,供油泵由博世提供,点火电压提高到42kV,喷油嘴(博世HDEV6)也进行了重新调整优化。

电力系统

数字电动马达(DME)是计算和信息交换中心,可以传递驱动、激活信号,还可以对零部件属性和模型进行存储,DME的工作电压范围为6~16伏特之间,环境压力传感器和温度传感器也被集成其中,

在B46TU/B48TU发动机中,有8个数字控制单元,根据发动机的版本不同,数字电动马达(DME)也被赋予特定的名称。DME 8.x.y.z(X=汽缸数量,Y=车辆的电气系统结构,Z = H(hybrid))。例如:

DME 8.4.0=B46TU

DME 8.6.0=B58

DME 8.8.0=N63TU2

全新B48TU发动机经过了轻量化、热能量管理、燃油效率等全面的动力系统化升级,甚至将高压燃油喷射系统的喷射压力调到恒定的350bar,这些都为实现更优秀的传动效率做出了贡献,未来会替换掉所有现役B48发动机,而受益于宝马发动机的模块化,未来的B38TU发动机也会经过类似升级…

体验过新一代3系的小伙伴,

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