宝马M部门日前为全新M3(四门轿车版)和M4(双门轿跑版/敞篷版)的动力系统和底盘新技术揭开神秘面纱,新车将搭载代号S55B30的直列六缸涡轮增压发动机,预计将在明年年初开幕的北美国际车展全球首发。
这台宝马M部门最新研制的S55B30将M3/M4带回直六时代,抛弃了现款M3(车型代号E90/E92/E93)使用的V8发动机,但同时又从自然吸气进入涡轮增压时代。宝马表示这台发动机能够在7500 rpm时爆发出424 bhp马力,拥有超过500 Nm的峰值扭矩。
S55B30基于代号N55的宝马3.0升涡轮增压缸内直喷直列六缸发动机研发,拥有相同的缸径和冲程,分别为84.0毫米和89.6毫米,排量也同为2979cc。被用于第四代M3四门轿车版、双门轿跑版和敞篷版的4.0升V8直喷汽油发动机(代号S65)将成为宝马M系列的最后一款自然吸气发动机。新一代M3的排量相比现款缩减990cc,更利于油耗和排放的控制。
这台S55B30也是在1991年停产第一代M3(代号E30)之后排量最小的M3动力,第一代M3使用代号S14B23的2.3升直列四缸自然吸气多点电喷发动机。尽管第五代M3的排量相比第四代减小25%,并砍掉两个气缸,但马力输出却提升了10 bhp,这要归功于独特的进气行程管理,宝马表示能够大幅改善发动机燃烧效率。第五代也遵循了宝马M3在27年发展史中的惯例,每一代的动力都比上一代更强劲。S55B30相对S65B40不仅是峰值马力的提升,高达142 bhp的升功率相比自然吸气V8提高了38 bhp。即便是相对新款M5的4.4升双涡轮增压V8发动机,S55B30的升功率也拥有16 bhp的优势。
这台宝马M发动机采用了封闭式水道提升缸体刚性。传统的缸套被高强度耐磨涂层替代从而有效降低发动机质量。锻造曲轴拥有更小的转动惯量,轻质活塞有助于减少往复运动的惯性,从而令曲柄连杆机构更适应高转速的需求。得益于这一系列的改进,宝马表示S55B30发动机相比普通的N55B30拥有更敏锐的油门响应。
宝马M大量使用CFRP碳纤维增强复合材料为新车减肥瘦身,M4双门轿跑版的整备质量被成功控制在1500千克之内。从而令马力重量比超越每吨262匹的现款M3 Coupe,预计将达到每吨284匹。或许宝马还将为M4推出CSL轻量化版本,换装超薄碳纤维座椅,减少一些不必要的内饰件,以及换用轻量化材质等。宝马M常务董事Freidrich Nitschke表示如果CSL版本顺利投产,整备质量将被控制到1400千克之内。
宝马M部门不希望在北美车展之前透露S55B30准确的扭矩输出数据,仅表示在2000 rpm之内就可超过500 Nm,这已经比自然吸气的S65B40的峰值高了100 Nm。宝马表示更丰厚的扭矩是新一代M3获得性能提升的重要原因,在2000 rpm时的扭矩输出相比现款提升了七成。宝马尚未公布新车的静止到100 km/h加速时间,但肯定会低于现款的4.8秒,预计在4.5秒左右,极速仍然被电脑限定在250 km/h。
不仅是性能的提升,全新M3和M4按照欧洲测试标准录得的二氧化碳排放低于每公里200克,相比现款M3 Coupe大幅降低90克。在发动机自动起停控制系统和制动能量回收系统的帮助下,综合油耗将低于8.7升。
尽管M3/M4与1系M Coupe的直六发动机在规格上非常接近,但宝马表示两台发动机除了拥有相同的缸径和冲程外差别巨大,“它们完全不同,不仅是构造不同,发动机内部和配气系统等都不同,它们有天壤之别”。
这款宝马M的最新力作采用双涡轮增压配气,放弃了双涡管和可变翼板等技术,由石川岛提供的两个涡轮最高压力仅有1.3 bar,这是相对比较保守的设定。宝马表示涡轮增压器本身并没有引入新技术,整套增压系统仍然以顺畅自然的动力输出为重要目标,而不是一味强调性能数据。宝马动力工程师将水冷中冷器布置在缸盖的侧面,缸体稍微侧倾,因此中冷器位于最高的位置,贴近发动机盖。
发动机附件采用了一些轻量化材质控制质量,例如镁合金制造的油底壳。新发动机相比4.0升V8轻了10千克,后者净重205千克。
直六发动机澎湃的动力通过标配的六前速手动变速箱传递到后轮。这台变速箱由ZF公司供货,之前被用于1系M Coupe,特别针对M3加以改进,使用了双从动盘应付扭矩增长,并且比同等规格的变速箱轻了12千克。此外,现款Getrag提供的七前速双离合器Drivelogic变速箱也得到了改进,被作为选装配置,除了提供换挡拨片,宝马还准备了弹射起步功能。
除了变速箱的进步,M3和M4使用的新款传动轴结合了碳纤维增强复合材料制造的套管,相比老款M3使用的纯钢结构轻了40%,从而减少转动惯性,带来更敏锐的油门响应。M部门出品的新一代电控差速器对左右轮的扭矩调配能力得到增强,动力发放更精准。与M5和M6上的电控差速器相同,能够完全锁住,将动力完全输送到左轮或者右轮,循迹性和极限状态下的适应能力都得到增强。
悬架部件大量使用高强度锻造铝合金制成,弹性运动学特性得到大幅改进,托架直接通过螺栓安装到车身上,没有使用传统的橡胶衬垫。宝马表示新设计的新托架能够增强悬架的横向刚性,令悬架对车轮角度的掌控更精准。悬架质量相对普通3系减少了8千克,前后悬架分别轻了5千克和3千克。借助各种悬架组件的轻量化,新一代M3的非悬载质量也得到了有效控制。
宝马尚未公布新车的车身尺寸,但估计比3系和4系标准版更大,因为M3和M4采用了更宽的翼子板,从而容下19英寸锻造铝合金轮毂,以及米其林Pilot Super Sport 255/35 ZR19前轮和275/35 ZR19后轮。
电动助力转向是宝马M3的又一重要革新,这是M3首次抛弃液压助力改用更节能的电动助力。与M5相同,宝马也为M3准备了三种不同的驾驶模式,分别是经济模式、运动模式和运动增强模式。每种模式都为转向、油门和七前速双离合器变速箱的控制系统准备有不同的迈普图。可变阻尼减震也准备了舒适、运动和运动增强三种模式。
此外,宝马M3和M4使用了碳纤维增强复合塑料制造的车顶控制整备质量和降低重心。发动机盖和前翼子板为铝合金冲压件,车门和后翼子板仍然是传统钢板制造。