張為揚

撰文

BMW 提供

攝影

72,129

2011

10月

27

內燃機引擎雖然被認為已經發展的相當成熟,但 BMW 的工程師卻不這麼認同,不但持續開發出直接噴射系統,以及具有可變進氣控制機構的渦輪增壓與雙渦流進氣裝置等引擎科技,搭配 Steptronic 8 前速手自排變速箱,讓引擎輸出與平順度再攀高峰,更研發出具有多重處理器的引擎電子設備,可在微秒間針對各種狀況作出即時反應,讓傳動系統能產生前所未有的更高效能。

全系列高效率強力心臟

面對旗下最引以自豪、且屢屢獲得國際知名汽車媒體 Ward's 評選為年度十大引擎的直列 6 缸引擎,工程人員還有辦法能突破它的極限嗎?答案是:可以。因為他們在「EfficientDynamics 高效動能」、無損車輛性能與操控樂趣的前提下,開發出雙渦流渦輪增壓系統、汽門揚程可變系統,以及高精準燃油缸內直噴等技術,成功地創造了優異的環保效能。

BMW 在 535i 引擎內導入的雙渦流渦輪增壓系統 (Twinpower Turbo Engine),概念源自以往的雙渦輪增壓系統,是以單一渦流負責將 6 缸引擎中 3 缸的廢氣送去渦輪增壓器加壓,不但能保持原有的動力表現,也能藉此減輕引擎重量,同時也讓傳統渦輪動力輸出的延遲更為輕微。

BMW 的雙渦流渦輪增壓系統 (Twinpower Turbo Engine),概念源自以往的雙渦輪增壓系統,卻是以單一渦流負責將 6 缸引擎中 3 缸的廢氣送去渦輪增壓器加壓,不但能保持原有的動力表現,也能藉此減輕引擎重量,同時也讓傳統渦輪動力輸出的延遲更為輕微。至於汽門揚程可變系統 (Valvetronic),則是會依據引擎負載、轉速等情況,無段連續式的透過進汽門上方的機構來調整進汽門伸入引擎汽缸燃燒室的深淺;引擎轉速低時,燃燒所需的進氣量少,但隨著車速加快或是遇到負載、爬坡等情況,引擎轉速增加,燃燒所需的進氣量也會相對增加,系統此時便會適時調整進汽門的揚程深淺以符合燃燒需求,可使引擎燃燒效率最佳化,兼顧性能與節能的需求。

不過,針對不同使用者的需求,在 F10 世代的 5 Series 中,原廠還是依照引擎的排列方式與汽缸數量、排氣量,提供了 5 具汽油引擎及 5 具柴油引擎共 10 種搭配。

搭載 BMW 排氣量 4.4 升之渦流雙渦輪增壓引擎的 550i,是第 6 代 5 Series 目前僅次於 M5 的性能旗艦,可在引擎轉數 1,750~4,500rpm 時、爆發 61.2 公斤米的最大扭力,並擁有誇張的 407 匹最大馬力,且能夠在極短的 5 秒鐘內、由靜止衝刺到時速 100km/h,一點都不遜色於純種雙門跑車。

裝載於 550i 上的這具 4.4 升雙渦輪增壓引擎,可在引擎轉數 1,750~4,500rpm 時、爆發 61.2 公斤米的最大扭力,並擁有誇張的 407 匹最大馬力,並能讓 550i 在短短 5 秒鐘內、由靜止衝刺到時速 100km/h。

最受推崇的直列 6 缸引擎系列,則是由 535i 及 530i 來擔綱,在搭載 3.0 升直列 6 缸雙渦流汽油引擎的 BMW 535i 上,不但能在引擎轉數 5,800rpm 時、獲得高達 306 匹的最大馬力,40.8 公斤米的最大扭力則是可在極低的 1,200rpm 時爆發,不但能讓 535i 於 6.1 秒完成 0~100km/h 的靜止加速衝刺,油耗每 100 公里也僅須 8.4 公升。 2012 年式新增的 530i 車型,則是現行 5 Series 中、唯一搭載自然進氣直列 6 缸引擎的車款,可輸出 272 匹最大馬力與 31.6 公斤米最大扭力、每 100 公里僅耗油 7.6~7.8 公升的低耗油層級也同樣令人注目。

535i 上的 3.0 升直列 6 缸雙渦流汽油引擎,則是能在引擎轉數 5,800rpm 時、獲得高達 306 匹的最大馬力,40.8 公斤米的最大扭力則是可在極低的 1,200rpm 時爆發,可幫 535i 於 6.1 秒完成 0~100km/h 的靜止加速衝刺,油耗每 100 公里也僅須 8.4 公升。

同樣於 2012 年式才新增的 4 缸引擎系列,BMW 的工程師們則是全數導入渦輪增壓系統,以 528i (2012 年式以前的 528i 搭載的是 3.0 升直列 6 缸引擎) 為例,雖然排氣量只有 2.0 升,但它不但能輸出 245 匹馬力,且 0~100km/h 僅需 6.2 秒, 每 100 公里亦只需耗油 6.8~7.1 公升、每公里二氧化碳僅有 159~165g/km;而排氣量同為 2.0 升、但調校不同的 520i,則是可以輸出 184 匹馬力,0~100km/h 為 7.9 秒, 每 100 公里亦只需耗油 6.8~7.0 公升、每公里二氧化碳僅有 157~163g/km。

2012 年式 528i 新增的 4 缸渦輪增壓系統,雖然排氣量只有 2.0 升,但它不但能輸出 245 匹馬力,且 0~100km/h 僅需 6.2 秒, 每 100 公里亦只需耗油 6.8~7.1 公升、每公里二氧化碳僅有 159~165g/km。

柴油車型陣容方面,BMW 則是同樣也提供了直列 6 缸與 4 缸共 5 種的選擇。其中、領軍的 535d 車型,擁有 313 匹馬力和 64.2 公斤米扭力,不但能在 5.5 秒便由靜止加速到時速 100km/h,僅稍稍落後 550i 片刻間的 0.5 秒,而且每 100 公里只需耗油 6.4~5.5 公升;而導入第三代共軌直噴系統、能讓引擎輸出更為順暢且更有效率的 530d,除了具有每 100 公里僅需耗費 6.1 公升的柴油的節能實力,且可在引擎轉數 4,000rpm 時提供 245 匹馬力、1,500rpm 時爆發 55.1 公斤米最大扭力,由靜止加速到 100km/h 更僅需 6.1 秒。

520d EfficientDynamics Edition 所搭載的 BMW 新一代柴油渦輪增壓 4 缸引擎,可輸出 184 匹馬力與 38.75 公斤米的最大扭力,且每 100 公里的耗油量僅須 4.5 公升,二氧化碳排放量每 100 公里亦僅需 119 公克,是 5 Series 的節能首選。

而在 520d、525d 與 520d EfficientDynamics Edition 共 3 款 4 缸柴油引擎車型部分,525d 擁有 218 匹馬力、0~100km/h 只消 7 秒,每 100 公里只需耗油 5.0~5.3 公升;520d 則有 184 匹馬力與 38.75 公斤米的最大扭力,0~100km/h 的加速需要 8.1 秒才能完成,但 520d 每 100 公里的耗油量僅須 5.2 公升,二氧化碳排放量每 100 公里則僅需 132 公克,至於 520d EfficientDynamics Edition 雖然動力表現與 520d 相同,但最大扭力輸出時機已提早至 1,750rpm,且每 100 公里的耗油量僅須更低的 4.5 公升,二氧化碳排放量每 100 公里亦僅需 119 公克,是第 6 代 5 Series 的節能首選。

Steptronic 8 前速手自排變速箱

至於和 5 Series 一系列高效能引擎搭配的,則是 BMW 目前已在市售車陣容大量採用的 Steptronic 8 前速手自排變速箱,不僅擁有優異且平滑的換檔順暢度,同時也能大幅降低油耗。

BMW 的 Steptronic 8 前速手自排變速箱不但換檔速度迅速,可降低檔位變換間的引擎轉速間隔,還能保持在能夠最有效運用動力及效率的時機,油耗表現相較於 Steptronic 6 前速手自排變速箱可減少約 6%,且第 8 檔能減少高速時的引擎轉數,降低耗油量及廢氣排放量。

BMW 於 2009 年中國上海車展上才隨著 BMW 760i 和 760Li 問世而登場的 Steptronic 8 前速手自排變速箱,目前幾乎已可見於旗下所有車系,不但換檔速度迅速且流暢,可降低檔位變換間的引擎轉速間隔,因此幾乎察覺不到變速過程;同時,引擎還能隨時保持在能夠最有效運用動力及效率的時機,油耗表現相較於 Steptronic 6 前速手自排變速箱可減少約 6%。而且第 8 檔能減少高速時的引擎轉數,並可增加巡航舒適性,同時降低耗油量及廢氣排放量。

電子式動力輔助轉向系統

此外,除了配置一系列高效能引擎與 Steptronic 8 前速手自排變速箱,原廠底盤代號 F10 的 5 Series,還標準配備了同屬「EfficientDynamics 高效動能」科技的電子式動力輔助轉向系統 (Electromechanical Power Steering)。

電子式動力輔助轉向系統只有在行進轉向時才會作動,且是以電動而非液壓系統來輔助轉向,直行或是轉向時以固定角度穩定手握方向盤時,電動馬達也不會有所作用,不會耗費多餘的效能。

電子式動力輔助轉向系統是一套只有在行進間轉向時才會作動的輔助系統,而且是以電動方式而非液壓系統來輔助轉向。因為傳統的液壓輔助轉向系統需要較多的引擎動力及燃油來提供運作的能量,但電子式的動力輔助轉向系統,由於只有在駕駛人轉動方向盤時才會運作,直行駕駛或是轉向時以固定角度穩定手握方向盤,電動馬達就不會有所作用,所以不會耗費任何多餘的效能。

主動式進氣冷卻導流裝置

在沒有配置 BMW 夜視輔助系統的 5 Series 上,BMW 則是提供了主動式進氣冷卻導流裝置 (Air Vent Control),可改善空氣力學及縮短引擎暖機的時間。

主動式進氣冷卻導流裝置的控制活葉安裝於雙腎型水箱護罩後方,能藉由開啟或關閉、更有效率地燃燒油氣,保護引擎並大幅降低廢氣排放,並能夠改善空氣力學。

主動式進氣冷卻導流裝置的主動控制活葉安裝雙腎型水箱護罩後方、水箱前方的位置,從駕駛人啟動引擎開始,便會依據引擎的需求,降低油耗及廢氣排放,此時通風口會保持關閉,並將空氣風阻減少,不但能幫助引擎機油及觸媒轉換器能更快速達到工作溫度,也能更有效率地燃燒油氣,保護引擎並大幅降低廢氣排放,並能夠改善空氣力學。但在需要水箱散熱功能時,引擎管理系統即會開啟此通風口。

車輛能源管理系統

BMW 5 Series「EfficientDynamics 高效動能」拼圖中的車輛能源管理系統 (Brake Energy Regeneration),則是能在車輛煞車時將動能轉換為電能、為電池充電的系統。

車輛能源管理系統 (Brake Energy Regeneration) 則是能在煞車時將動能轉換為電能、為電池充電,而且一旦電池完全充飽之後,即不會再對發電機進行充電,可以減輕引擎的額外負擔、降低二氧化碳等廢氣的排放。

在駕駛人鬆開油門的同時,系統即會連接發電機,並將多餘的動能轉變成電能,而且一旦電池完全充飽之後,即不會再對發電機進行充電,不但可以減輕引擎的額外負擔、降低二氧化碳等廢氣的排放,耗油量的節省也代表著能提供更多的動力提供車輛加速時使用,是一舉兩得的節能科技。