宝马N20发动机的技术特点
N20发动机还采用了双vanos进排气门可变正时系统(类似丰田的D-VVT、福特的iVCT等技术),主要是通过控制电磁阀给油来调整进排气Vanos调节机构,从而实现连续可变气门提前或延迟。
进气vanos和排气vanos的可调范围可分别达到70°曲柄角和55°曲柄角,双vanos可变正时技术处于领先水平。ECOTEC LLU发动机的DCVCP可变正时系统在进气端具有60°的可调曲轴转角,在排气端具有50°的可调曲轴转角。
气门升程调节装置(Valvetronic)
宝马的Valvetronic可变气门升程系统主要是通过在其配气机构中增加偏心轴、伺服电机和中间推杆来改变气门升程。
电机工作时,蜗轮蜗杆机构会带动偏心轴转动,然后通过中间推杆和摇臂推动气门。凸轮轴通过偏心轮不同转角的中间推杆和摇臂推动气门,从而控制气门升程。N20发动机的进气门和排气门最大升程分别为9.9mm和9.3mm。
高精度直接燃油喷射技术
N20发动机还采用了博世高压喷射装置HDE,可以根据发动机工况高精度控制燃油喷射。高压泵是一个单活塞泵,由排气凸轮轴通过一个三级凸轮驱动。
博世的6孔喷油嘴电磁阀喷油器能有效改善燃油和空气的混合。这种电磁阀喷油器的喷射角度和喷射形状变化很大,喷射压力最高可达200bar。
单涡轮双涡管增压技术
N20发动机采用N55发动机使用的成熟的双涡管单涡轮增压技术。所谓单涡轮双涡管涡轮增压器,可以简单理解为将普通增压器上的涡管分成两个涡管,涡轮由两路废气驱动。这样做的好处是什么?
充分利用废气脉冲的能量驱动涡轮,有效缓解涡轮增压在低速时的迟滞现象。N20发动机可以在1250rmp爆发最大扭矩,持续到4800rmp(高功率版)。
进排气更充足。根据发动机的点火时间,将点火时间相邻的两个气缸的排气管相互分开(1和4,2和3),形成两个废气通道,然后驱动涡轮。这样可以有效降低各缸的排气干扰,使气缸的排气进气更加充分。
双平衡轴
四缸发动机相对于V型发动机乘坐舒适性较差,所以会在发动机内部设计一个平衡轴来抵消发动机内部的振动。其原理是利用偏心轴的转动产生与发动机振动相反的振动,从而达到减振的效果。
N20发动机采用双平衡轴,位于发动机底部,由曲轴通过齿形链驱动,可以消除发动机的一、二阶振动。
特性曲线可调油泵
N20发动机采用已应用于N55发动机的特性曲线调节阀,数字式发动机电子系统可通过该调节阀电控控制油泵的输送功率。
可调油泵的特性曲线可以根据发动机转速进行调节。例如,当负载较低时,可以相应地降低油泵的输送功率并降低油压。
总结:宝马N20发动机可以说是少了两个气缸的N55发动机,集单涡轮双涡管增压技术、电子气门技术、高精度燃油直喷技术于一体,让N20发动机高性能的同时,进一步降低油耗。N20发动机可在1250转达到最大扭矩,最高可持续4800转(高功率版),覆盖日常驾驶使用的转速范围。