2024年4月22日发(作者：可春琳)
■Ｅ露夏 圈ｌ宝马新型双涡轮ＭＩＮＩ发动机（下）
宝马新型双涡轮Ｍ Ｉ Ｎ Ｉ发动机（下）
撰文／同济大学钱人一
通过ＴＶＤＩ燃烧方法的采用，与此前的第一代发动机相比，油耗进一步明显地降低了，在欧洲ＥＵ测试
中节油９％。
机油泵和机油回路
链传动的齿轮泵按需提供一定
量的机油。不需要用于防止机油流
量过度升高的旁通通路。由于采用
了根据工况调节的机油泵，并且排
除了无用功的消耗，所以这台机油
泵消耗的能量少于传统的机油泵。
它使得ＴＶＤＩ发动机在欧洲ＥＵ测试
循环中的油耗降低了大约２ ５％。
其中，１．５％直接源自机油压力的
下降，另外１％源自不需要的时候
能够关闭旨在使活塞冷却的机油喷
嘴。首次注油量为４．２Ｌ节能型发动
机机油，维护时使用的机油量为
３＿７Ｌ
附属设施
排气凸轮轴的后端通过法兰连
接一台真空泵。它为制动增力器
提供真空度。对于涡轮增压发动
机来说，它还为废气放空阀的控
制提供真空度。与第一代发动机
相比，真空泵的工作容积减少了
大约３５％。这导致其驱动功率的
降低，因而进一步降低了油耗。
空调压缩机和各种型号的发电机
安装在铸造的支架上。
该发动机的进气歧管模块是用
塑料制成的。为了使进气总成不
需要进行更改就能适合于各种汽
车平台，整个的进气歧管连同附
带的消声器都固定地安装在发动
机上。这里也采用了久经考验的
塑料节气门体。
用铝制成的轴向柱塞式高压燃
４４
油泵被改造用于ＴＶＤＩ发动机，以 与ＴＧＤＩ一样，ＴＶＤＩ也采
１２０ｂａ ｒ的系统压力工作。为了抗
台双涡轮增压器。ＴＶＤｌ系统高．
得住乙醇，燃油供油泵的零件都加
可变性可以导致进一步改善发：
了涂层。整合在一起的容积控制
的低速响应（低端扭矩）。铸铁
阀（ＶＣＶ）由发动机电子控制单元控
歧管保留了双流道制式（１／４缸并
制。７孔喷油器布置在气缸盖的侧
缸各占一个流道）。其材质是
面，由一根共同的不锈钢油轨供
斯特（Ｎｉ ｒｅｓｉｓｔ）合金铸铁，可承一
油，同样由这根油轨抑制喷油。
轮机之前９５Ｏ℃的最高排气温．
技术与应用ＡＰＡ（Ｎｏ ３）２０１
宝马新型双涡轮ＭＩＮＩ发动机（下）
燃烧方法以
吸气分层充量的直喷式发动机油耗
在涡轮增压器内一直保持着尾气
降低了。通过引入ＴＶＤｌ
分成两个流道的状况，直到涡轮 及减少摩擦的措施，可使油耗降低
水平，对于均质充量的涡轮增压发
机的前面。涡轮增压器的壳体用铸 ９％。主要的技术措施为 一
钢制成，以确保承受着高负荷的
管壁分又区域具有足够的耐久性。
・全可变气门传动锥
・双Ｖａｎｏｓ
动机来说则代表了一种新的水平。
Ｍｉｎｉ Ｃｏｏｐｅｒ ５中的这台１３５ｋＷ
发动机满足严格的ＥＵ Ｖ排放法规
核准的涡轮机最高转速为２１ ６０００ｒ／
ｍｉｎ。１ ３５ｋＷ版本的最高增压压力
为１．８ｂａ ｒ的绝对压力。在超增压
（ｏｖｅｒ—ｂｏｏｓｔ）模式，增压压力可增
至２．０ｂａｒ的绝对压力。
继承了原型发动机可靠的皮带
驱动装置。发电机和空调压缩机由
一
根多Ｖ型槽皮带驱动。这根皮带
由一只单臂扭簧张紧器进行张紧。
之所以能够放弃第二根驱动皮带，
是因为冷却液泵通过摩擦轮传动。
在冷却液泵和曲轴上的皮带轮
之间安置了一个安装在支承臂上的
摩擦轮。这个摩擦轮的位置可以通
过电动执行的偏心轮加以改变，冷
却液泵通过这个摩擦轮得以转动。
为了节省驱动功率并加速发动机的
暖机过程，仅当发动机处于热机温
度时才会使冷却液进行循环。
迄今为止，冷却液泵的可切换
性仅当自然吸气发动机处于ＥＣＥ循
环阶段时才得到应用。这导致在欧
洲ＥＵ测试循环中节油０．９％。
通过对该发动机家族的改造，
可切换的冷却液泵现在用于整个发
动机家族。此外，冷却液泵（在欧
洲ＥＵ测试循环中）有好几次点动操
作，导致在欧洲ＥＵＮ试循环中进
一
步节油约０．３％。这种根据工况
适当地调节冷却液量的模式是诸多
降低油耗的措施中的一项。在采用
美国排放法规（ＦＴＰ７５）的国家，出
于故障诊断的缘故采用了固定的冷
却液泵驱动模式。
效率及排放
该１ ３５ｋＷ发动机的燃油消耗比
原型机本已出众的数据又进一步
２０１ １－１０（Ｎｏ ３）ＡＰＡ技术与应用
・根据工况调节的机油泵
和ＵＬＥＶ ｌｌ（超低排放车）以及“日
・减少了摩擦损失的基本发动机 本绿色之星标签”，所以在世界范
・减少了摩擦损失的真空泵（用
围内都通得过。
于制动增力） 为了使三效催化转化器迅速加
・可切换的冷却液泵。
热到其工作温度，为这一模式选择
在欧洲ＥＵ测试循环（ＫＶ０１）中 了一些专门经过优化的设置。这只
的燃油耗为５．８Ｌ／１ ００ｋｍ，相当于
是因为ＴＶＤＩ燃烧方法的机动灵活性
１ ３６ｇ／ｋｍ的ＣＯ２排放。这使得ＴＶＤ ｌ才有可能实现。
发动机在转速２０００ｒ／ｍｉｎ、平均有效
这些功能性措施得到了发动机
压力２．０ｂａｒ这个工况点达到了自然
设计的以下各项支持：涡轮增压；
马新型双涡轮ＭＩＮＩ发动机（下）
时具有１ ３５ ｋＷ的制动功率，自
１ ６００ｒ／ｍｉｎ开始具有２４０Ｎｍ的最大
扭矩。超增压功能将扭矩提升到
２６０Ｎｍ。
电气和电子系统
为了满足执行器和传感器日益
提高的要求，必须对ＥＣＵ进行改
造。通过采用计算速度更快、储存
器容量更大的新芯片，才有可能开
发出这里介绍的各种功能。
控制功能和对快速响应氧传感
器信号的分析就是这些功能中的一
个，还有用于超级爆震监测器的、
扩展的爆震识别技术以及根据工况
调节的机油泵的控制。美国车载诊
断方面未来的要求也得到了考虑。
特别是对ＴＶＤＩ来说，还必须将
可变气门传动链的控制整合进去。
ＥＣＵ基本上借鉴宝马六缸直列式
涡轮增压发动机的电子控制单元。
ＶＶＴ３位置检测系统间接地利用安
可变气门传动链；为了高的燃烧
重喷油、推迟点火以及提高怠速转
装在伺服电机驱动轴上的霍尔传感
定性和残余废气兼容性而采用导
速等。依仗新开发的快速响应氧
器工作，该霍尔传感器将运动转换
屏和配气相位调节；即使在全负
传感器，起动后６秒钟就可以采用 成方向信号提供给ＥＣＵ。专门的软
时都通过进气道形成横向涡流以
＝
１．０５的空气一燃油混合气了。 件计算出必要的方向切换以及当下
∈现高的充量运动；高压直接喷射 这导致进一步减少原始排放。尽管 的位置和可信度。这将降低零部件
多孔喷油器（７７Ｌ，博世ＨＤＥＶ ５型
采取了这些措施，该发动机仍然具
成本，同时保持精度不下降，还能
压喷油器）；时间错开的双重喷
有良好的运行平稳性，这全多亏了
在调节过程中保证较高的动态响应
自；经过优化的燃烧室几何形状以
ＴＶＤＩ燃烧方法。
低原始排放，活塞带有造成分层 该发动机在所有国家都可以使
特性。
利用双通道Ｆｌｅｘ—Ｒａ＼模块，ＥＣＵ
Ｅ气的凹坑；排气背压经过优化的
用全球统一的三效催化转化器系 能适应车载网络未来的各项要求。
发动机三效催化转化器；三效催 统。不需要二次空气系统。对于用
匕转化器涂敷技术，不容易发生热 于美国的ｕＬＥＶ ＩＩ版本，多装了一
总结
宝马集团和ＰＳＡ标致一雪铁龙
｝化：氧传感器的信号连续输出。
个地板下的三效催化转化器。这主
ｌ极易达到工作温度；使三效催化 要是为了满足美国车载故障诊断方
之间在该四缸机家族进一步开发方
面的合作已经取得了崭新的成果。
§化器加热的特殊功能。 面的高要求（ＯＢＤ ｌＩ）。
为了满足当今的排放法规，必 涡轮增压直喷式汽油机既有柴 两家制造商局部不同的目标可以
尽可能快地；悔三效催化转化器加 油机的扭矩优势，又有现代汽油机
重新走到一起，既不损害宝马Ｍ
到最低要求的工作温度。为此， 的各种好处。甚至在１６００ ｒ／ｍｉｎ时 品牌高的技术要求，又不影Ｉ￣ＰＳＡ
“设计到成本”的原则。现在已经 动机起动后便执行以此为目的进
就已经达到了最大扭矩，并且保持
亍优化的操作策略。这些策略包
这一扭矩直到５０００ｒ／ｍｉｎ。当加速
就继续合作和使该发动机家族适应
诸如极端的凸轮定１，１（￣ＩＩ气门和 时，超增压功能又短时间地将扭矩
未来的ＣＯ 指导性标准和排放法规
±气门推迟开启）、时间错开的双
提升一步。该发动机在５５００ｒ／ｍｉｎ
做出了决定。＾ＰＡ
技术与应用ＡＰＡ（Ｎｏ ３）２０１ １—１Ｏ
2024年4月22日发(作者：可春琳)
■Ｅ露夏 圈ｌ宝马新型双涡轮ＭＩＮＩ发动机（下）
宝马新型双涡轮Ｍ Ｉ Ｎ Ｉ发动机（下）
撰文／同济大学钱人一
通过ＴＶＤＩ燃烧方法的采用，与此前的第一代发动机相比，油耗进一步明显地降低了，在欧洲ＥＵ测试
中节油９％。
机油泵和机油回路
链传动的齿轮泵按需提供一定
量的机油。不需要用于防止机油流
量过度升高的旁通通路。由于采用
了根据工况调节的机油泵，并且排
除了无用功的消耗，所以这台机油
泵消耗的能量少于传统的机油泵。
它使得ＴＶＤＩ发动机在欧洲ＥＵ测试
循环中的油耗降低了大约２ ５％。
其中，１．５％直接源自机油压力的
下降，另外１％源自不需要的时候
能够关闭旨在使活塞冷却的机油喷
嘴。首次注油量为４．２Ｌ节能型发动
机机油，维护时使用的机油量为
３＿７Ｌ
附属设施
排气凸轮轴的后端通过法兰连
接一台真空泵。它为制动增力器
提供真空度。对于涡轮增压发动
机来说，它还为废气放空阀的控
制提供真空度。与第一代发动机
相比，真空泵的工作容积减少了
大约３５％。这导致其驱动功率的
降低，因而进一步降低了油耗。
空调压缩机和各种型号的发电机
安装在铸造的支架上。
该发动机的进气歧管模块是用
塑料制成的。为了使进气总成不
需要进行更改就能适合于各种汽
车平台，整个的进气歧管连同附
带的消声器都固定地安装在发动
机上。这里也采用了久经考验的
塑料节气门体。
用铝制成的轴向柱塞式高压燃
４４
油泵被改造用于ＴＶＤＩ发动机，以 与ＴＧＤＩ一样，ＴＶＤＩ也采
１２０ｂａ ｒ的系统压力工作。为了抗
台双涡轮增压器。ＴＶＤｌ系统高．
得住乙醇，燃油供油泵的零件都加
可变性可以导致进一步改善发：
了涂层。整合在一起的容积控制
的低速响应（低端扭矩）。铸铁
阀（ＶＣＶ）由发动机电子控制单元控
歧管保留了双流道制式（１／４缸并
制。７孔喷油器布置在气缸盖的侧
缸各占一个流道）。其材质是
面，由一根共同的不锈钢油轨供
斯特（Ｎｉ ｒｅｓｉｓｔ）合金铸铁，可承一
油，同样由这根油轨抑制喷油。
轮机之前９５Ｏ℃的最高排气温．
技术与应用ＡＰＡ（Ｎｏ ３）２０１
宝马新型双涡轮ＭＩＮＩ发动机（下）
燃烧方法以
吸气分层充量的直喷式发动机油耗
在涡轮增压器内一直保持着尾气
降低了。通过引入ＴＶＤｌ
分成两个流道的状况，直到涡轮 及减少摩擦的措施，可使油耗降低
水平，对于均质充量的涡轮增压发
机的前面。涡轮增压器的壳体用铸 ９％。主要的技术措施为 一
钢制成，以确保承受着高负荷的
管壁分又区域具有足够的耐久性。
・全可变气门传动锥
・双Ｖａｎｏｓ
动机来说则代表了一种新的水平。
Ｍｉｎｉ Ｃｏｏｐｅｒ ５中的这台１３５ｋＷ
发动机满足严格的ＥＵ Ｖ排放法规
核准的涡轮机最高转速为２１ ６０００ｒ／
ｍｉｎ。１ ３５ｋＷ版本的最高增压压力
为１．８ｂａ ｒ的绝对压力。在超增压
（ｏｖｅｒ—ｂｏｏｓｔ）模式，增压压力可增
至２．０ｂａｒ的绝对压力。
继承了原型发动机可靠的皮带
驱动装置。发电机和空调压缩机由
一
根多Ｖ型槽皮带驱动。这根皮带
由一只单臂扭簧张紧器进行张紧。
之所以能够放弃第二根驱动皮带，
是因为冷却液泵通过摩擦轮传动。
在冷却液泵和曲轴上的皮带轮
之间安置了一个安装在支承臂上的
摩擦轮。这个摩擦轮的位置可以通
过电动执行的偏心轮加以改变，冷
却液泵通过这个摩擦轮得以转动。
为了节省驱动功率并加速发动机的
暖机过程，仅当发动机处于热机温
度时才会使冷却液进行循环。
迄今为止，冷却液泵的可切换
性仅当自然吸气发动机处于ＥＣＥ循
环阶段时才得到应用。这导致在欧
洲ＥＵ测试循环中节油０．９％。
通过对该发动机家族的改造，
可切换的冷却液泵现在用于整个发
动机家族。此外，冷却液泵（在欧
洲ＥＵ测试循环中）有好几次点动操
作，导致在欧洲ＥＵＮ试循环中进
一
步节油约０．３％。这种根据工况
适当地调节冷却液量的模式是诸多
降低油耗的措施中的一项。在采用
美国排放法规（ＦＴＰ７５）的国家，出
于故障诊断的缘故采用了固定的冷
却液泵驱动模式。
效率及排放
该１ ３５ｋＷ发动机的燃油消耗比
原型机本已出众的数据又进一步
２０１ １－１０（Ｎｏ ３）ＡＰＡ技术与应用
・根据工况调节的机油泵
和ＵＬＥＶ ｌｌ（超低排放车）以及“日
・减少了摩擦损失的基本发动机 本绿色之星标签”，所以在世界范
・减少了摩擦损失的真空泵（用
围内都通得过。
于制动增力） 为了使三效催化转化器迅速加
・可切换的冷却液泵。
热到其工作温度，为这一模式选择
在欧洲ＥＵ测试循环（ＫＶ０１）中 了一些专门经过优化的设置。这只
的燃油耗为５．８Ｌ／１ ００ｋｍ，相当于
是因为ＴＶＤＩ燃烧方法的机动灵活性
１ ３６ｇ／ｋｍ的ＣＯ２排放。这使得ＴＶＤ ｌ才有可能实现。
发动机在转速２０００ｒ／ｍｉｎ、平均有效
这些功能性措施得到了发动机
压力２．０ｂａｒ这个工况点达到了自然
设计的以下各项支持：涡轮增压；
马新型双涡轮ＭＩＮＩ发动机（下）
时具有１ ３５ ｋＷ的制动功率，自
１ ６００ｒ／ｍｉｎ开始具有２４０Ｎｍ的最大
扭矩。超增压功能将扭矩提升到
２６０Ｎｍ。
电气和电子系统
为了满足执行器和传感器日益
提高的要求，必须对ＥＣＵ进行改
造。通过采用计算速度更快、储存
器容量更大的新芯片，才有可能开
发出这里介绍的各种功能。
控制功能和对快速响应氧传感
器信号的分析就是这些功能中的一
个，还有用于超级爆震监测器的、
扩展的爆震识别技术以及根据工况
调节的机油泵的控制。美国车载诊
断方面未来的要求也得到了考虑。
特别是对ＴＶＤＩ来说，还必须将
可变气门传动链的控制整合进去。
ＥＣＵ基本上借鉴宝马六缸直列式
涡轮增压发动机的电子控制单元。
ＶＶＴ３位置检测系统间接地利用安
可变气门传动链；为了高的燃烧
重喷油、推迟点火以及提高怠速转
装在伺服电机驱动轴上的霍尔传感
定性和残余废气兼容性而采用导
速等。依仗新开发的快速响应氧
器工作，该霍尔传感器将运动转换
屏和配气相位调节；即使在全负
传感器，起动后６秒钟就可以采用 成方向信号提供给ＥＣＵ。专门的软
时都通过进气道形成横向涡流以
＝
１．０５的空气一燃油混合气了。 件计算出必要的方向切换以及当下
∈现高的充量运动；高压直接喷射 这导致进一步减少原始排放。尽管 的位置和可信度。这将降低零部件
多孔喷油器（７７Ｌ，博世ＨＤＥＶ ５型
采取了这些措施，该发动机仍然具
成本，同时保持精度不下降，还能
压喷油器）；时间错开的双重喷
有良好的运行平稳性，这全多亏了
在调节过程中保证较高的动态响应
自；经过优化的燃烧室几何形状以
ＴＶＤＩ燃烧方法。
低原始排放，活塞带有造成分层 该发动机在所有国家都可以使
特性。
利用双通道Ｆｌｅｘ—Ｒａ＼模块，ＥＣＵ
Ｅ气的凹坑；排气背压经过优化的
用全球统一的三效催化转化器系 能适应车载网络未来的各项要求。
发动机三效催化转化器；三效催 统。不需要二次空气系统。对于用
匕转化器涂敷技术，不容易发生热 于美国的ｕＬＥＶ ＩＩ版本，多装了一
总结
宝马集团和ＰＳＡ标致一雪铁龙
｝化：氧传感器的信号连续输出。
个地板下的三效催化转化器。这主
ｌ极易达到工作温度；使三效催化 要是为了满足美国车载故障诊断方
之间在该四缸机家族进一步开发方
面的合作已经取得了崭新的成果。
§化器加热的特殊功能。 面的高要求（ＯＢＤ ｌＩ）。
为了满足当今的排放法规，必 涡轮增压直喷式汽油机既有柴 两家制造商局部不同的目标可以
尽可能快地；悔三效催化转化器加 油机的扭矩优势，又有现代汽油机
重新走到一起，既不损害宝马Ｍ
到最低要求的工作温度。为此， 的各种好处。甚至在１６００ ｒ／ｍｉｎ时 品牌高的技术要求，又不影Ｉ￣ＰＳＡ
“设计到成本”的原则。现在已经 动机起动后便执行以此为目的进
就已经达到了最大扭矩，并且保持
亍优化的操作策略。这些策略包
这一扭矩直到５０００ｒ／ｍｉｎ。当加速
就继续合作和使该发动机家族适应
诸如极端的凸轮定１，１（￣ＩＩ气门和 时，超增压功能又短时间地将扭矩
未来的ＣＯ 指导性标准和排放法规
±气门推迟开启）、时间错开的双
提升一步。该发动机在５５００ｒ／ｍｉｎ
做出了决定。＾ＰＡ
技术与应用ＡＰＡ（Ｎｏ ３）２０１ １—１Ｏ