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寶馬N20發(fā)動機介紹
寶馬N20:
轉自太平洋汽車網
寶馬N20發(fā)動機具有三個關鍵性的技術：1、雙渦管單渦輪增壓技術；2、可變氣門升程輔以可變氣門正時技術；3、燃油直接噴射技術
可變氣門升程與正時技術，寶馬稱之為VALVETRONIC with twin VANOS，該系統(tǒng)會根據需要而自動改變進氣閥門的升程。其效果是發(fā)動機可以自動調節(jié)功率輸出從而優(yōu)化燃油消耗。而可變氣門正時，寶馬稱之為VANOS，可以影響進氣閥和泄氣閥的開合時間。其優(yōu)點在于可以讓發(fā)動機在較低的轉數下獲得較高的扭矩、在較高的轉數下獲得更強大的功率輸出，同時也能優(yōu)化尾氣排放以及燃油消耗。 燃油直噴技術（Petrol Direct Injection/High Precision Injection）現在已不新鮮，N20發(fā)動機的燃油直接噴射的原理是在百萬分之一秒內在火花塞的附近精確生成空氣和汽油的混合物。如此一來，燃燒就可以在更潔凈的區(qū)域內均勻地完成。這種技術可以提高燃燒效率，最直接的好處是降低燃油消耗。 相比以上兩個技術，N20最引以為豪的毫無疑問是雙渦管單渦輪增壓技術（TwinScroll Turbocharger），相比一般的渦輪增壓發(fā)動機，N20具有兩個渦管，分別與氣缸1和氣缸4、氣缸2和氣缸3連通，這一長一短兩個渦管將發(fā)動機氣缸的廢棄分別導入渦輪中，這么做可以讓渦輪的反應更加敏捷，尤其是在低轉速下。下圖可以方便大家更好的了解N20渦輪增壓器的運作，其工作原理主要具有四個步驟：
1）導流：從氣缸排出的高溫高壓氣體經由兩個渦管到達渦輪。我們知道，氣缸氣門是循環(huán)開合運作的，普通的增壓采用一個渦管，在低轉速下排出的廢氣尤其容易發(fā)生互相抵消的作用。而N20發(fā)動機的渦管各自和1、4和2、3氣缸連通，因為奇數和偶數氣缸不會同時排出廢氣，因此就避免了抵消作用。同時期，兩個渦管可以分別傳導奇數或者偶數氣缸的氣體到渦輪中，因此可以極大地降低渦輪遲滯效應，并且在低轉速下就獲得高扭矩。
2）旋轉：氣缸排出的廢氣可以推動渦輪葉片，葉片的轉數最高可達15萬rpm。由于來自兩個渦管的廢氣更有規(guī)律的導入渦輪，因此可以降低渦輪遲滯效應。
3）排氣：經過渦輪后，完全無用的廢氣由此排除，他們將經過二元催化器，將一氧化碳、氮氧化物等有害氣體進行分離后再從排氣管排出。
4）壓縮：與此同時，渦輪將廢氣壓縮，讓它們變得相對低溫且潔凈，其壓力超過30%的大氣壓。而富含氧氣的氣體再次回到燃燒室，進一步提高燃燒效率，從而強化發(fā)動機的功率和扭矩輸出。具備TwinPower技術的發(fā)動機比一般同排量自然吸氣發(fā)動機的動力輸出可以提高30%以上。
不像大眾的2.0 TSI/TFSI發(fā)動機，調校多種多樣非常復雜。寶馬的N20發(fā)動機目前只有兩種調校版本，發(fā)動機代號都為N20B20（B代表汽油動力，20代表發(fā)動機排量），分別為135kW版和180kW版。下表是這兩款發(fā)動機的詳細參數，表中的油耗數值取自新寶馬F30 320i和F30 328i： 項目
最大功率
峰值扭矩
0-100km/h加速
平均油耗*
N20發(fā)動機 135kW版 135kW(184PS)/5000rpm 270Nm/1250-4500rpm 7.3s 6.3L/100km N20發(fā)動機 180kW版 180kW(245PS)/6500rpm 350Nm/1250-4800rpm 5.9s 6.4L/100km
下面我們再以新老寶馬3系為參考，對比以下這兩代發(fā)動機。其中，新寶馬328i搭載高功率N20發(fā)動機，取代了搭載N53B30 3.0L自然吸氣發(fā)動機的老寶馬330i，而新寶馬320i搭載低功率N20發(fā)動機，取代了搭載N53B25 2.5L自然吸氣發(fā)動機的老寶馬325i： 項目 最大功率 峰值扭矩 百公里平均油耗 加速
新寶馬180kW(245PS)/6500rpm 350Nm/1250-4800rpm 5.9s 6.4L/100km 328i
老寶馬200kW(272PS)/5800rpm 320Nm/2750-3000rpm 6.1s 7.2L/100km 330i
新寶馬135kW(184PS)/5000rpm 270Nm/1250-4500rpm 7.3s 6.3L/100km 320i
老寶馬160kW(218PS)/6100rpm 270Nm/2400-4200rpm 6.7s 7.1L/100km 325i
國產寶
馬325i
低功率版的N20發(fā)動機，相比N53B25來說，主要提升在于油耗和低轉速扭矩表現。最大功率來說，N20低功率比N53B25低了25kW，峰值扭矩相同，但輸出轉速提前許多。新320i比老325i的百公里加速慢了0.6s，但油耗減少
0.8L/100km，得可以嘗失了。而且，從320i的命名就可以看出，它的定位本身就要低于老的325i，介于老320i和325i之間的定位，從歐洲售價來看也是如此。另外這里提一下，國產老寶馬325i用的還是N52B25發(fā)動機，它的性能則可以說說徹徹底底被N20低功率版秒殺。
新寶馬320i的定位略低于老款寶馬325i，然而新328i采用了N20高功率版發(fā)動機后，則可以說是名正言順取代了老的E90系列330i。盡管330i所搭載的N53B30最大功率高出20kW，但峰值扭矩要低30Nm，而且輸出轉速也遠不及N20高功率版，因此在加速性能上，老330i也要弱于新328i。盡管如此，更小排量的新328i平均油耗比老330i低0.6L/100km，是當之無愧的全面超越。擁有更強的性能，數字卻更小，寶馬的車型命名方式堪稱低調。不像奧迪，2.0T的車硬是來個40TFSI……
事實上，PCauto也已經做過N20和N52發(fā)動機的實戰(zhàn)對比了。我們對比過測試過更換發(fā)動機前后的寶馬X1 28i，2012款的寶馬X1 xDrive28i采用的就是N52B30發(fā)動機，最大功率為190kW、峰值扭矩310Nm；而2011款之后的寶馬X1 28i更換了N20高功率版，實測下來，N20版的X1 28i還以輕微優(yōu)勢戰(zhàn)勝了N52版的28i。
雙渦管技術的最大優(yōu)勢在于可以消除渦輪遲滯，并且在低轉速下獲得更出色的扭矩表現。而N20發(fā)動機無論是高低功率型號，都能在1250rpm就輸出最大扭矩，并且峰值扭矩的輸出范圍比任何對手都要寬廣，就連ATS的2.0T發(fā)動機都無法在這一點上取得優(yōu)勢。而在日常用車的時候，我們基本上起步之后轉速都在1250rpm，而1250-4500rpm基本涵蓋了我們日常行車所要用到的轉速范圍，可以說N20幾乎每時每刻都可以輸出最大扭矩，因此我們無需擔心N20的平順性。 N20低轉速高性能以及低油耗
最早采用N20的車型——2011款寶馬X1
首批搭載了寶馬N20發(fā)動機的車型包括了2011款的寶馬X1、寶馬Z4以及寶馬X3。其中N20發(fā)動機最早在2011款寶馬X1公布的同時公布的。而N20發(fā)動機也恰好和寶馬X1一同在國內進行投產了投產。首先讓我們來看看寶馬X1。
搭載N20發(fā)動機的寶馬X1共有xDrive 20i和xDrive 28i兩款，分別搭載N20的高低功率兩個版本。它是寶馬目前提及最小的一款跨界SUV車型，在國內市場上暫時還沒有直接競爭對手，將來或許將面對奧迪Q3的挑戰(zhàn)。xDrive 20i和xDrive 28i分別取代了老款X1的xDrive25i和xDrive28i兩款車型。前面也已經提到過，采用了N20的X1在性能上有所提升的同時，還能大幅度降低油耗。
另外，奧迪Q3很快就要進入國內了。它進入國內和將成為寶馬X1最直接的競爭對手，而且Q3與X1同樣主推2.0L排量的渦輪增壓發(fā)動機。而有趣的是，N20發(fā)動機的強大性能讓奧迪Q3還未進入中國已經感到壓力不小，具體請參考下表（百公里加速成績都取自官方數據，請勿與實測數據混淆）： 項目
寶馬X1 28i
寶馬X1 20i 最大功率 峰值扭矩 百公里加速 180kW(245PS)/6500rpm 350Nm/1250-4800rpm 6.5s 135kW(184PS)/5000rpm 270Nm/1250-4500rpm 7.9s 奧迪Q3 2.0T 155kW(211PS)/5000-6200rpm 300Nm/1800-4900rpm 6.9s 高功率
奧迪Q3 2.0T 125kW(170PS)/4300-6200rpm 280Nm/1700-4200rpm 8.2s 低功率
● 寶馬Z4
寶馬Z4是一款雙門敞篷跑車，拉風的寶馬Z4跑車是許多高富帥的愛車。此前寶馬Z4采用的也是N52B25和N52B30發(fā)動機，現在N20發(fā)動機也全面取代了
這兩款發(fā)動機。這里不再闡述N20相對于N52的優(yōu)勢了，總之性能提升油耗下降當然是大家樂于見到的。
寶馬Z4的主要競爭對手是奧迪TT以及奔馳SLK。對付奔馳SLK200的1.8T發(fā)動機，寶馬Z4不再話下。然而相對奧迪TT來說，Z4 20i對付TT有點力不從心，28i則不在話下，但是碰到TTS，又力不從心，要交給采用N55的Z4 35i了。不過寶馬Z4的定位本身要比奧迪TT高些許，因此很難說它們具體哪個車型爭對哪個車型，下表也僅供參考： 百公國內
項目 最大功率 峰值扭矩 里加起步
速 價
寶馬Z4 66.9180kW(245PS)/6500rpm 350Nm/1250-4800rpm 5.7s 28i 萬元 寶馬Z4 57.8135kW(184PS)/5000rpm 270Nm/1250-4500rpm 7.2s 20i 萬 奧迪TTS 70.8200kW(272PS)/6000rpm 350Nm/2500-5000rpm 5.4s Roadster 萬 奧迪TT 56.5155kW(211PS)/4300-6000rpm 350N.m/1600-4200rpm 6.1s Roadster 萬 奔馳60.8135kW(184PS)/5250rpm 270Nm/1800-4600rpm 7s SLK200 萬
● 寶馬X3
寶馬X3相信不用筆者多說，大家都很熟悉。剛上市那會據說要等18個月，讓無數想買X3的準車主傷心欲絕。現在X3的熱度應該有所下降，不過肯定也不容易買到。寶馬X3在上市之初推出兩款車型，分別為28i和35i車型。28i采用N52B30發(fā)動機，是目前為數不多還在用N52系列的寶馬車型，35i則當然用的是大紅大紫的N55發(fā)動機。
而前不久，寶馬推出了X3 xDrive20i，采用的是低功率版N20發(fā)動機，并將X3的國內起步價降低至48萬，相信這款車也是一車難求了。如今奧迪Q5和奔馳GLK都已經國產，不知何時寶馬會考慮推出國產X3，解決國內X3需求量過大的問題。
● 寶馬5系
目前進口寶馬5系已經換裝了N20系列發(fā)動機，分別為528i和520i，大家也不用猜了，分別搭載高低功率版本的N20發(fā)動機。而隨著N20發(fā)動機在國內的投產，華晨寶馬推出采用N20發(fā)動機的5系也只會是時間問題。預計523Li隨后將會完全停產，取而代之的528Li和520Li車型，或許解釋530Li也會被取代。
● 全新寶馬3系
關于N20在新寶馬3系上的表現，在第二頁的時候已經羅列過大量數據，這里不再重復。這里值得一提的是，新寶馬3系長軸距版很快就要在國內上市，而目前寶馬官方給出的預售價格是34萬元起，這個價格是320i的。從前面的數據我們已經看出，320i現有的性能表現可以穩(wěn)超奧迪A4L 2.0T低功率版以及奔馳C200，因此這個價格還是具有一定競爭力的。當然我們希望8月份上市的時候，新寶馬3系的價格會更為精細。
● 總結：N20對國內市場的意義重大
相信看到這里，大家已經能了解到寶馬N20發(fā)動機讓人信服的性能表現，并足以替代N52/N53系列發(fā)動機。而前面還甚少提及的是N20發(fā)動機對于中國市場的重要意義。早在年初華晨寶馬X1上市的時候，寶馬就公布了N20發(fā)動機在中國沈陽投產的消息。這是寶馬在歐洲地區(qū)以外唯一的發(fā)動機工廠。要知道發(fā)動機是汽車最重要的零部件，而目前國產寶馬發(fā)動機除N20以外都采取進口，而高昂的汽車零配件進口稅未能有效降低華晨寶馬在中國的生產成本。
而寶馬在中國投產N20發(fā)動機，說明寶馬鐵了心要在中國地區(qū)挑戰(zhàn)奧迪的權威。投產N20發(fā)動機的一大重要好處就是可以極大降低生產成本，同時提高生產速度，以應對需求。另外，N20發(fā)動機有效降低了發(fā)動機排量，而我們知道，中國汽車消費稅是根據排量而改變的，排量越低消費稅越低，而且差別非常大，具體可以參考下表：
我們可以看到，2.0L排量的N20發(fā)動機，比2.5L排量的N52B25可以少4%的稅率，比3.0L排量的N52B30少7%的稅率。假設新320i和老325i的稅前售價都是30萬，那么它們的稅后售價分別為31.5萬和32.7萬，差價有1.2萬之多。再假設新328i和老330i的稅前售價都是30萬，那么它們的稅后售價分別
為31.5萬和33.6萬，差價達到2.1萬，如此大的差價足以左右消費者的購買意向了。因此包括新3系在內的眾多寶馬車型在采用N20發(fā)動機后，能進一步獲得降價空間，贏得競爭力。
寶馬用N20替代N52/N53系列發(fā)動機，從技術和營銷的角度來看，都是非常明智的選擇，渦輪增壓帶來的不僅是技術和性能上的優(yōu)勢，更有成本上的優(yōu)勢。相信N20發(fā)動機帶來的動力和價格優(yōu)勢，會讓那些曾經傾心于N52/N53直列六缸發(fā)動機的準車主們認可渦輪增壓的力量。（文/太平洋汽車網 陳勝博）
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