发动机技术巡礼(6) 宝马N20发动机技术解析

● N20发动机的技术特性

　　进排气门可变正时系统(双Vanos)

　　N20发动机同样采用了双Vanos进排气门可变正时系统（类似于丰田的D-VVT、福特的iVCT等技术），主要通过对电磁阀对机油的控制，来相应调节进排气vanos调节机构，从而实现气门的提前或延迟连续可变。

　　进排气可变正时系统的进气vanos的调节范围可达70°的曲轴转角，排气vanos的调节范围可达55°的曲轴转角，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，进气端可调范围为60°的曲轴转角，排气端可调范围为50°的曲轴转角。

　　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上增加偏心轴、伺服电机和中间推杆等部件来改变气门升程。

　　当电动机工作时，蜗轮蜗杆机构会驱动偏心轴发生旋转，再通过中间推杆和摇臂推动气门。偏心轮旋转的角度不同，凸轮轴通过中间推杆和摇臂推动气门产生的升程也不同，从而实现对气门升程的控制。N20发动机的进气门最大升程达9.9mm，排气门最大升程达9.3mm。

　　高精度燃油直接喷射技术

　　N20发动机同样采用了Bosch高压喷射装置HDE，能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段凸轮进行驱动。

　　使用的Bosch的7孔喷射嘴式电磁阀喷射器能有效提高燃油与空气混合，这种电磁阀喷射器的喷射角度和喷射形状可变性较高，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发动机上运用成熟的双涡管单涡轮增压技术。所谓单涡轮双涡管增压器，可以简单理解为将普通的增压器上的涡管分割为两根涡管，涡轮是由两个通道的废气推动的。这样做有什么好处?

　　充分地利用废气脉冲的能量推动涡轮，有效缓解涡轮增压低速时的迟滞性。N20发动机在1250rmp的时候就能爆发最大的扭矩，一直持续到4800rmp(高功率版)。

　　进排气更为充分。按照发动机的点火时间，将点火时间相邻的两个气缸的排气管两两分开(1和4一组、2和3一组)，合成两个废气通道，进而推动涡轮。这样可以有效降低各缸的排气干涉，使气缸的排气进气更为充分。

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　　双平衡轴

　　四缸发动机相对于V型发动机来说平顺性不好，因而在发动机内部都会设计有平衡轴用于抵消发动机内部振动。其原理是使用偏心轴旋转产生与发动机振动相反的振动从而实现消振的效果。

　　N20发动机采用了双平衡轴，位于发动机底部，由曲轴通过一个齿形链条进行驱动，可对发动机进行一阶和二阶的振动进行消除。

　　特性曲线调节式机油泵

　　N20发动机采用了已在N55发动机上应用的特性曲线调节阀，数字式发动机电子系统可通过该调节阀以电动控制的方式来控制机油泵的输送功率。

　　特性曲线调节式机油泵可根据发动机的转速进行调节，如在较低负荷时，可相应减小机油泵的输送功率而减小机油压力。

　　总结：宝马N20发动机可以说是少了两个缸的N50发动机，集合了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，使得N20发动机拥有高的性能下，进一步降低了油耗。N20发动机在1250转时就能达到最大扭矩，并能持续到4800转（高功版），涵盖了日常行车所要用到的转速范围。

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