作為“德系”豪華車三巨頭之一，寶馬自然稱得上的汽車江湖上的頂尖高手，一身武功深不可測。

寶馬的武功走的是飄逸輕靈的路數(shù)，追求速度感和駕駛樂趣，江湖有言：“坐奔馳，開寶馬”就是最好的明證。

在Double VANOS 的基礎(chǔ)上，利用一個伺服電動機來控制一個偏心軸，它們之間實現(xiàn)一個由轉(zhuǎn)速到角度的轉(zhuǎn)換，從而可以使偏心軸更精確地轉(zhuǎn)動，再由它控制一個異形中間臂，中間臂的運行軌跡同時受凸輪軸運動的影響。這個中間臂再帶動進氣門搖臂動作，從而實現(xiàn)對進氣門的無級調(diào)節(jié)。當駕駛?cè)瞬燃铀偬ぐ鍟r，伺服電動機便會根據(jù)所收集的信號適當運轉(zhuǎn)，然后驅(qū)動偏心軸、異形中間臂、可變正時凸輪軸和氣門搖臂，對進氣門的正時和升程進行無級調(diào)節(jié)。

正是由于VALVETRONIC可以無級調(diào)節(jié)氣門的正時和升程，因此它可以精確地反映駕駛?cè)瞬燃铀偬ぐ宓男畔ⅲ⒖梢該?jù)此控制燃油的噴射量，這樣一來，原來的節(jié)氣門也就顯得多余了。因此，現(xiàn)在采用VALVETRONIC 的寶馬發(fā)動機上的節(jié)氣門在正常工況下一直處于全開模式，其功能完全由VALVETRONIC 代替，并因此使發(fā)動機燃油經(jīng)濟性提高10%，而且使動力響應(yīng)更加迅速。

▲寶馬VALVETRONIC電子氣門工作原理示意圖

其他品牌的可變氣門技術(shù)一般都是有級調(diào)節(jié)的，只能分“高速”和“低速”兩種情況對氣門正時或升程進行有級調(diào)節(jié)。而寶馬的VALVETRONIC 系統(tǒng)可無級調(diào)節(jié)氣門的正時和升程，不僅能夠“時時刻刻”使燃燒效率達到最佳狀態(tài)，而且還因此省去了用來控制進氣量的節(jié)氣門結(jié)構(gòu)。

▲寶馬VALVETRONIC的工作原理和構(gòu)造圖

由于發(fā)動機得以完全獨立地對控制燃燒過程所需的進氣量進行調(diào)節(jié)，而不再像以往那樣受“無效”進氣量的影響，不需要節(jié)氣門的間接控制，不需要等進氣充滿進氣歧管后才讓空氣進入氣缸，而是直接由氣門開啟的深度來決定進氣量和噴油量，因此發(fā)動機的動力反應(yīng)更加迅猛。據(jù)稱，氣門開度從最深（9.5 毫米）到最淺(0.2毫米) 的整體變化可在0.3 秒內(nèi)完成。

▲寶馬V8雙渦輪增壓發(fā)動機

然而隨著渦輪增壓技術(shù)的進步和直噴技術(shù)的突破，柴油發(fā)動機上的高壓共軌直噴和渦輪增壓等技術(shù)在汽油發(fā)動機上的應(yīng)用越來越常見。

從2009 年起，寶馬開始在3.0 升的直列6 缸發(fā)動機上棄用雙渦輪增壓方式，而是改用一種稱為單渦輪雙渦管的增壓器，并將其名稱由Twin Turbo 改為TwinPower Turbo，也稱雙渦流增壓技術(shù)(Twin Scroll TurboCharger)。

現(xiàn)在單渦輪雙渦管增壓技術(shù)已普及應(yīng)用到寶馬的4 缸發(fā)動機上。

▲寶馬3.0升直列6缸Twin Power Turbo 汽油發(fā)動機

寶馬最新的汽油機渦輪增壓系統(tǒng)采用了單渦輪雙渦管原理設(shè)計。在直列6 缸3.0 升發(fā)動機上，三缸一組，每組在排氣歧管和渦輪增壓器中都有單獨的氣道，兩組廢氣共同吹動同一個渦輪旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動進氣渦輪對進入到氣缸中的空氣進行壓縮。

▲寶馬3.0升直列六缸TwinPower Turbo汽油發(fā)動機

與原來采用雙渦輪增壓器相比，現(xiàn)在采用單渦輪雙渦管增壓的3.0 升直列6 缸發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩來得更早、衰減更慢。比如，原來配備在寶馬740Li 上的3.0 升直列6 缸雙渦輪增壓汽油發(fā)動機，在1500~4500 轉(zhuǎn)/ 分時渦輪介入工作，最大轉(zhuǎn)矩達到450 ?！っ?。而現(xiàn)在改為單渦輪雙渦管后，最大轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)速范圍擴展為1200~5000 轉(zhuǎn)/分，但最大轉(zhuǎn)矩值卻降為400 牛·米，最大功率值也由原來的240 千瓦變?yōu)?25 千瓦。

▲單渦輪雙渦管增壓器構(gòu)造示意圖

盡管氣缸蓋的空間有限，但寶馬還是成功地將壓電式噴油器安置在氣門之間，非常接近火花塞。與此同時，噴油器的設(shè)計和制造使得噴油器能夠承受此處產(chǎn)生的高溫高壓。氣缸蓋上的高壓油泵通過燃油箱中的電動油泵根據(jù)需要供油，也就是在任何特定條件下都根據(jù)需要才開始工作。共軌條件下，噴油器使用高壓油泵產(chǎn)生的20 兆帕油壓將燃油噴入燃燒室，噴油器針閥非?？焖俸鸵恢碌仨憫?yīng)噴射脈沖信號。該噴射脈沖信號由專門研制的發(fā)動機控制單元電路傳輸。另一亮點是與傳統(tǒng)的電磁閥相反，在每個工作行程中壓電式噴油器可發(fā)生高達6 次的燃油噴射。

與其他燃油直噴技術(shù)不同，將噴油器安置在氣門之間的方式可確保在火花塞附近更快和更有效地形成油氣混合氣，這個過程不存在因燃油附著在氣缸壁上而造成的額外損失。這樣可使具有稀燃運轉(zhuǎn)特點的氣缸分層充氣達到了更準確的理想狀況，在燃燒室內(nèi)形成具有不同油氣混合氣比率的多層區(qū)域。此過程中，燃料在混合氣中的濃度隨著與火花塞之間的距離增大而逐漸降低，為了達到最高效率，僅將富含燃料且容易點燃的油氣混合氣保持在火花塞附近。濃混合氣點燃后，離火花塞較遠的稀燃氣層也會平穩(wěn)、徹底和穩(wěn)定地燃燒。

在寶馬汽油發(fā)動機上由不銹鋼制成的燃油管路向壓電式噴油器輸送燃油，壓電式噴油器再以高達20 兆帕的壓力將精細霧化的燃油噴射到燃燒室內(nèi)。壓電式噴油器噴出的霧化燃油呈圓錐分布狀態(tài)，因此燃燒過程非常流暢、清潔。與傳統(tǒng)的進氣歧管燃油噴射系統(tǒng)相比，將燃油直接噴入燃燒室有助于使渦輪增壓發(fā)動機實現(xiàn)更高的壓縮比，并且提升發(fā)動機的排放和聲音表現(xiàn)以及油氣混合氣的冷卻效果。而最重要的優(yōu)越性則是使發(fā)動機能夠在耗油量更低的情況下達到更高的動力水平，進而使燃油經(jīng)濟性得到進一步提升。

▲寶馬直列6缸發(fā)動機曲軸和活塞等機構(gòu)

很難想象一款發(fā)動機同時擁有電子氣門技術(shù)、單渦輪雙渦管增壓技術(shù)和高精度燃油缸內(nèi)直噴技術(shù)這三大寶馬最引以為傲的發(fā)動機技術(shù)會是一個什么樣的情況！恐怕就如同《倚天屠龍記》里兼具九陽神功、乾坤大挪移和九陰真經(jīng)三大神功的張無忌一樣讓人感到興奮和震撼吧。

而這樣的終極造物終將來到！

2010 年，集寶馬發(fā)動機技術(shù)于一身的一款終極發(fā)動機N55 發(fā)動機問世了，想像不出來它還有哪些地方需要改進，也看不到還有寶馬的哪些高科技沒有應(yīng)用其上。與前代相比，它首先將雙渦輪增壓改成了單渦輪雙渦管技術(shù)，并將VALVETRONIC 電子氣門技術(shù)回歸，加上已經(jīng)成熟的缸內(nèi)直噴技術(shù)，它將寶馬發(fā)動機的這三大技術(shù)都集于一身，從而使寶馬的經(jīng)典直列6 缸發(fā)動機又進入了巔峰狀態(tài)。雖然少了一個渦輪增壓器，但是在功率和轉(zhuǎn)矩上并沒有什么損失，同時雙渦管技術(shù)的應(yīng)用，使渦輪在發(fā)動機1200 轉(zhuǎn)/ 分時就開始介入，一直可以持續(xù)到5000 轉(zhuǎn)/ 分，使其擁有更為迅捷的加速響應(yīng)。

▲寶馬3.0升直列6缸汽油發(fā)動機外特性曲線

• 首先，現(xiàn)在可能只有寶馬在轎車上使用直列6 缸發(fā)動機，而其他汽車廠商基本都是采用V型6 缸發(fā)動機。因此，直列6缸發(fā)動機已成寶馬發(fā)動機的主要特色之一，尤其是廣泛應(yīng)用于各車型的3.0升直列6缸發(fā)動機，更是經(jīng)典中的經(jīng)典。

• 其次，直列6缸發(fā)動機的動平衡特性最佳，在常見的汽車氣缸排列形式中，從理論上講，直列6 缸是平衡性最佳的氣缸排列形式。因此，直列6缸發(fā)動機的振動較小，靜音效果最佳。據(jù)稱在運轉(zhuǎn)的寶馬直列6 缸發(fā)動機上可以立放一枚硬幣而不倒。

• 第三，寶馬3.0 升直列6缸發(fā)動機是技術(shù)含量最高的寶馬發(fā)動機，寶馬的最新發(fā)動機技術(shù)往往都是率先在此款發(fā)動機上采用。寶馬在發(fā)動機上最拿手的VALVETRONIC電子氣門、高精度燃油直噴、渦輪增壓三大技術(shù)，第一次會師就是在3.0 升直列6 缸發(fā)動機上。

• 第四，從性能指標上看，寶馬3.0 升直列6 缸發(fā)動機最大功率高達225 千瓦（306 馬力），1200~5000 轉(zhuǎn)/ 分均可提供400 ?！っ椎淖畲筠D(zhuǎn)矩。

• 第五，寶馬的直列6 缸發(fā)動機更是多次獲得“世界年度發(fā)動機”稱號，并被廣泛應(yīng)用在寶馬的幾乎所有車系上，已成為寶馬動力的金字招牌。

輕功——底盤

寶馬是以駕駛樂趣打天下的，而汽車的駕駛樂趣主要取決于底盤功夫。底盤的結(jié)構(gòu)設(shè)計、技術(shù)含量和性能調(diào)校，都直接影響和決定一款車的操控性能或運動性能。在底盤上，寶馬有許多自己的獨到之處。

xDrive全時四驅(qū)系統(tǒng) 

結(jié)構(gòu)

寶馬xDrive 在不同車型上具有不同的結(jié)構(gòu)，但它們都有個共同結(jié)構(gòu)，就是都采用電子控制的多片離合器。伺服電動機根據(jù)收集來的行駛和操作信息進行適度的旋轉(zhuǎn)，并可以通過一個壓板按壓多片離合器，從而改變分配給前軸和后軸的驅(qū)動力。不同的是，在不同車型上向前軸傳遞動力的方式不太一樣，在X5 和X6 上采用齒輪傳動向前軸傳遞動力，而在X3 上則采用鋼鏈傳動。

原理

寶馬xDrive 屬于全時四驅(qū)系統(tǒng)，當車輛在正常條件下起步時，多片式離合器保持接合，寶馬xDrive 以40:60 的比例向前、后橋分配動力，以體現(xiàn)寶馬汽車后輪驅(qū)動的特性。在運行中xDrive 用傳感器不斷監(jiān)測車輪的滑轉(zhuǎn)情況，一旦發(fā)現(xiàn)有車輪打滑，寶馬xDrive 能夠在0.1 秒內(nèi)完成驅(qū)動力分配的調(diào)節(jié)。在必要時，驅(qū)動力分配可以發(fā)生顯著的變化：根據(jù)不同的需要，驅(qū)動轉(zhuǎn)矩在前、后橋之間的分配比可以在0:100 至50:50 的范圍內(nèi)連續(xù)變化。

特點

xDrive 一直在不斷改進中，隨著電子技術(shù)的進步，最新的xDrive 在DSC 系統(tǒng)的幫助下，可在車輪開始滑轉(zhuǎn)之前提前發(fā)出響應(yīng)。因此，車輛甚至可在駕駛?cè)艘庾R到需要采取行動之前得以穩(wěn)定。

IV型一體多連桿懸架后橋 

新一代寶馬 X5 上采用的IV 型一體式多連桿獨立懸架后橋是一項獲得專利的寶馬技術(shù)，它通過車輪支撐裝置、副車架和四個橫向連桿，控制分配到懸架的負荷和驅(qū)動力，這種結(jié)構(gòu)對于提升車輛的駕駛動感和駕乘舒適性均極為有益。這種設(shè)計減小了作用在車輪支撐上的任何彈性應(yīng)力， 同時， 柔性擺臂支架還提供了非常合適的縱向車輪導向力，這種導向力對于實現(xiàn)出色的防側(cè)傾舒適性起著至關(guān)重要的作用。

此外，無論新一代寶馬 X5 的負載情況如何，后橋上的空氣彈簧都能夠通過水平高度自調(diào)系統(tǒng)，使車輛在行駛過程中始終保持合適的高度和駕駛特性。

車身自動調(diào)平技術(shù) 

空氣懸架不僅可以調(diào)節(jié)阻尼系數(shù)（軟硬度），而且還具有調(diào)節(jié)高度的功能。寶馬7 系和新X5上裝備的后橋空氣懸架，就利用空氣懸架的這個功能，可以使車身自動調(diào)平，從而在所有駕駛與負載條件下，都能保持車輛的行駛高度不變。車輛的負載即使發(fā)生最輕微的變化，空氣懸架也能立即發(fā)現(xiàn)并抵消各個車輪上不同負載狀況的影響，進而使懸架盡量不需要通過后續(xù)的控制動作，來應(yīng)對路面顛簸或轉(zhuǎn)彎時車身側(cè)傾所引起的響應(yīng)。在后輪胎壓力缺失的情況下，空氣懸架還能夠代替受損的車輪承受負載，進而抵消因輪胎壓力下降而導致行駛過程中車身高度的變動。

50:50前后配重比 

所謂50:50 前后配重比，是指當車輛空載、前排坐一人或兩人時，前軸和后軸

的載荷相等。寶馬一直以50:50 的前后軸荷比而驕傲，不論是跑車、轎車還是SUV，都能做到前軸荷和后軸荷基本相等。

前后軸荷比相等的設(shè)計好處多多，主要還是利于提高車輛過彎時的操控性能和速度極限。因此，汽車設(shè)計師們都想做到前后軸荷比為50:50，但由于大多數(shù)轎車都采用前置發(fā)動機、前輪驅(qū)動，無論如何設(shè)計，其結(jié)果都是前重后輕一頭沉。雖然也有一些豪華汽車采用和寶馬一樣的前置發(fā)動機、后輪驅(qū)動，但在前后軸荷分配上很難做到真正的50:50，只能是接近這個比值。

我曾觀賞過寶馬所做的一個真車平衡實驗。一人駕駛一輛空載寶馬汽車過一個蹺蹺板，事先在車身側(cè)面兩軸中間位置貼一個標記，當這個標記處于蹺蹺板的中間位置時，蹺蹺板處于兩端平衡狀態(tài)。這說明這輛寶馬車在只有一名駕駛?cè)说那闆r下，它的前后軸荷達到了完全的50:50 平衡。由于駕駛座基本位于兩軸的正中間，即使前排坐上兩人，也一樣能保持前后50:50 平衡。

原理

寶馬汽車要么采用前置發(fā)動機、后輪驅(qū)動，要么采用前置發(fā)動機、四輪驅(qū)動，這樣的布置方式雖然比前置發(fā)動機、前輪驅(qū)動更有利于達到前后軸荷平衡，但由于發(fā)動機和變速器都在車前部，按照常理，車前部的重量仍要比后部重得多。但寶馬的設(shè)計師是怎樣做到前后軸荷50:50 平衡呢？其原理無非是盡量將前軸的載荷往后軸移。

1）采用短前懸、長軸距設(shè)計，也就是盡量讓前軸往前放，盡量減輕前軸的負荷。

2）發(fā)動機盡量往前軸后方放置，讓駕駛室盡量靠后，因此，寶馬汽車的前發(fā)動機蓋都比較長，尤其是配備直列6 缸發(fā)動機時，更容易將發(fā)動機重量往后放置，這可能是寶馬一直采用直列6 缸發(fā)動機的主要原因之一。

3）采用鎂鋁合金等輕量化技術(shù)減輕發(fā)動機的重量，相當于減輕前軸的配重。

4）將前懸架采用重量較輕的鋁材制造，可以減輕前軸的負擔。

5）將駕駛室盡量后移，以增加后軸的載荷。

外門功夫

車身輕量化 

▲寶馬3系轎跑車使用塑料前翼子板

▲在1939年生產(chǎn)的328“Mille Miglia”賽車上就開始采用管狀的空間骨架，以減輕車身重量，因此，這輛車被稱為寶馬輕量化車身的先鋒。

碳纖維車身

▲碳纖維車身

2011年，BMW正式發(fā)布出行新紀元的BMW i子品牌，車身使用輕重量、高強度的碳纖維增強復(fù)合材料制造，預(yù)示著豪華汽車將進入“碳纖維”時代。如今，全新BMW 7系基于BMW i的碳纖維車身科技打造了Carbon Core高強度碳纖維內(nèi)核，使得面向未來的碳纖維科技擴展至BMW品牌核心車型上。

碳纖維生產(chǎn)的起點是從石油中提取的一種名為聚丙烯腈的白色纖維。在經(jīng)過高達1300℃的高溫和在多種壓力條件下的復(fù)雜工藝處理后，其中纖維的各種構(gòu)成要素會通過氣化被逐一剔除，最終只留下幾乎純碳組成并具有穩(wěn)定的石墨結(jié)構(gòu)的7 微米的纖維。僅7 微米的纖維直徑相當于人類頭發(fā)直徑的十分之一。由于純碳是黑色的，因此碳纖維絲也呈黑色。之后再將約5 萬根這樣的單絲捆綁成所謂的粗紗或纖維束，之后再將纖維束加工成特殊的纖維織物。

▲碳纖維原料和預(yù)成型

碳纖維增強復(fù)合材料有著絕佳的物理特性：比鋁輕30%、比鋼輕50%，強度卻是鋼的7至9倍，最早用于航空、航天、軍工等科技高精尖領(lǐng)域。在全新BMW 7系的車體框架中，碳纖維增強復(fù)合材料被用于加固車頂橫梁結(jié)構(gòu)以及B柱和C柱、底部側(cè)圍、中央通道和后部支撐。相比上一代車型，全新BMW 7系最大減重達130公斤。

▲精加工修整

    

結(jié)語：

寶馬汽車作為底蘊深厚的名門正派，其獨門絕技當然不止這些！

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