BMW力推創新高效動力概念落實平民化車型

記者:Alegna 2007-07-18

在現今眾多汽車製造商投入大量資源於節源環保的議題之際,BMW早在多年以前,即以深富前瞻性的創新理念"EfficientDynamics 高效動力"為準則,著手研發多項超越限制、引領潮流的嶄新科技,其中許多技術已被廣泛地運用於BMW量產車款中,如高剛性、輕量化材質的廣泛運用與HPI高精準缸內直噴引擎技術的導入等,也因而引起車壇的紛紛讚嘆與群起仿效。BMW"EfficientDynamics 高效動力"理念不同於時下只強調省油經濟的訴求,BMW以其深厚堅強的技術實力與對永續性經營的堅持,企圖在有效節源與減少有害廢氣排放之下,仍維持BMW一貫堅持且深獲認可的動態操控與駕駛樂趣。節源環保與動態表現這兩項在世俗下看似抵觸的訴求,卻在BMW深刻經營與不斷嘗試後,逐步展現於世人眼前,也為未來車壇築起了一條直達夢想的穩健之梯。


▲在BMW M3高性能取向的引擎上,甚至採用4-1的排氣歧管(芭蕉頭)設計,而非一般車輛慣見的4-2-1配置。為了避免多個汽缸的排氣直接會流在一起時可能會產生的干擾現象,電腦運算出來的複雜繞管方式,讓前後位置不同的汽缸,也擁有長度完全相等的歧管。

在BMW高效動力理念依歸下,共有六大策略可以完成這項不可思議的極限計畫,分為:

1. 空氣力學最佳化:所有BMW車輛的車身造型都以達成最低風阻係數為目標,擁有最低風阻係數的流線車身可以充分表現出車輛的動態性與穩定性,也可有效確保每一分動力皆發揮出相對等的動態表現,擁有同級距最低0.33風阻係數的全新BMW X5即為一成功案例。

2. 輕量化結構設計:運用於全新3系列雙門跑車等車款上的輕量化複合塑料前葉子板、著名的全球最輕、鎂鋁合金直列六缸汽油引擎,與使用於全新5系列等車款的創新LWRT材質底盤,皆是BMW輕量化結構策略的積極做法。全面性地運用輕量化但高強度材質來打造車身結構,不僅提升了油耗經濟性,同時大幅增進BMW堅持的駕駛操控樂趣。



▲旋轉零件的動能是轉動慣量與角速度平方的乘積,因此高轉速引擎運轉時若不能有效降低轉動慣量部分的負擔,結果就是需消耗掉極大動能去推動引擎內部的機件,浪費好不容易壓榨出來的動力,因此BMW工程師花費了很大的功夫仔細斟酌引擎內每一項運轉零件用料與尺寸。

3. 引擎效率最優化:BMW長久以來即致力於讓每一滴油料皆能毫不浪費地轉化成最大動力為職志,如此一來,如何打造更有效率的引擎就成為必須持續努力的課題,舉凡已大量運用的Valvetronic汽門揚程可變系統、先進的HPI高精準缸內直噴技術、以及別出心裁的雙渦輪增壓器,皆是促使引擎效率最優化的有力幫手。

6. Hydrogen氫動力能源策略:BMW可謂發展氫動力能源車輛的先驅者,BMW相信唯有只排放水、毫無污染的氫動力引擎車輛才可稱為未來車輛,而來自於水、可循環使用的氫動力也才能真正解決能源短缺的環保議題。目前BMW已領先全球車壇首度量產氫動力房車BMW Hydrogen 7,並提供多輛新車予著名的政治人物、企業家與社交名人長期試駕,這款擁有260匹最大馬力、極速可達230km/h與9.5秒完成0-100 km/h加速性能的Hydrogen 7車款,已成功地證明BMW獨步車壇的非凡創見。



▲讓零件在足夠的強度與耐用度節前提下獲致最大效率是工程師努力的目標,基於此,輕量化的活塞與連桿可大幅減少引擎內部的內能損失,除此之外,尚有提升運轉平穩的效果。

4. 智慧型能源管理:實現BMW高效動力的目標不僅僅需要使引擎燃燒過程達到最高的效率,還必須對所有的能量及其相互影響進行全盤考慮,從而開發出新的解決方案和創新概念。智慧型能源管理策略即是在不影響車輛動態表現下,有效限制能量的總消耗,或是以更有效率的作動過程將燃油中的能量轉化為電能,藉此有效節省燃油的消粍量。舉例來說,BMW全新直列六缸引擎上無驅動皮帶等設計的電動水幫浦(Electrical water pump),不會使用到引擎動力所產生的能量,在歐盟認證測試結果中,其油粍經濟性提升了2%左右。另外,智慧化能源管理策略,尚包括引擎主動啟閉功能(Auto Start-Stop function)能與電能輔助動力方向盤(Electric Power Steering)等創新功能。



▲代號N52的3.0升雙渦輪增壓引擎問世後,有些人推論BMW會從此倒向渦輪增壓懷抱以獲致強大動力輸出,實際上原廠仍延續一貫的作風,即使在高性能車款M3上也繼續用排氣量更大的自然進氣引擎壓榨其輸出,保持NA引擎容積效益比王者的風範。

5. Diesel柴油動力:BMW更打造出多款能夠將油耗經濟性、優異的動力與較低的廢氣排放作一完美結合的柴油引擎,企圖以柴油動力作為最終Hydrogen氫動力能源前的過渡替代能源。BMW於柴油引擎的卓越技術著實令人稱道,不但一舉突破其他柴油引擎無法同時提昇馬力與扭力的瓶頸,更讓動力向上提升,創造了零遲滯的線性輸出,同時也降低了噪音與油耗,並讓柴油排氣再淨化,造就環境生態零負擔。BMW 2.0升四缸柴油引擎即為一成功案例,在油耗減少16%的同時,動力卻提升了17%!


BMW 323i勁裝版窺見的高效動力成就


如前所述,現今許多BMW量產車早已運用"Efficient Dynamics 高效動力"讓節源環保與駕駛樂趣交會於完美的巔峰。搭載新2.5升六缸動力引擎的全新323i勁裝版同樣地也運用了上述多項技術,首先車身的流線造型即為空氣動力學策略下的亮眼成果;而輕量化結構策略更處處表現於全新323i勁裝版上,包括其搭載著與523i相同的一具全球最輕、鎂鋁合金2.5升直列六缸汽油引擎,與堅持輕量化的全鋁合金雙接頭彈簧柱式前懸吊系統;另外,在引擎方面,所採用的Valvetronic汽門揚程可變系統,更可讓每一滴燃油轉化為最大引擎動力,展現出最優化的引擎效率。全新323i的亮眼動態表現,證明了環保節源與操控樂趣的確可同時存在,更代表了BMW創新的"Efficient Dynamics 高效動力"理念確實是先見之明。