n55发动机信息

NO.3宝马 3.0L N55涡轮增压 DOHC 直列6缸发动机

宝马在推出极为出色的自然吸气直列六缸发动机之后并没有偃旗息鼓，在大

家还津津乐道自然吸气的时候，宝马已经闪电般地为它加上了涡轮。这样快速的

“进化”让竞争对手都有些颇为不适应，在去年的沃德帮上N55就赫赫在列，

今年的N55也再次得到了认可。说到N55，它可以说是宝马第一台融合了涡轮

增压技术、缸内直喷技术和Valvetronic电子气门技术于一身的发动机，外型上

比N54更为精细。性能上，N55最大功率306马力，峰值扭矩400Nm。在增加

的涡轮机上，宝马采用了单涡双管技术，简化了进气排气系统，使发动机在120

0转时就能实现峰值扭矩。目前N55已经进入国内，并装配在了335i、535Li等

车型上。

BMW一直坚持使用自然吸气发动机，并且曾多次获奖，包括搭载于M5和M6上的5.0升V10

发动机，以及M3上的那台连续6年获得世界发动机评选冠军的3.2升直列六缸发动机，可

以说BMW已经将自然吸气发动机的极限完全压榨出来。BMW 303车型则是具有里程碑式意义

的一款车，正是它确立了BMW两个经典的设计元素。一个是位于车头的双肾型进气格栅，另

一个则是自然吸气式直列6缸发动机，并且一直延续至今。

BMW 303

车型

由于自然吸气发动机先天上的限制，若要追求更大的动力无非只能拉高转速或是增加排气

量，而拉高转速会影响发动机的耐用度，一味地增加排气量，发动机的体积与重量也将无止

尽的放大，而且大排量自然吸气发动机也难以满足日益严格的排放法规

在赛车上，使用涡轮增压可以最大限度的压榨出发动机的马力，在民用级市场上中医静脉曲张 ，涡轮增压

技术则可以很好的兼顾动力与排放。为了符合更加严格的排放法规，同时还要满足消费者对

驾驶乐趣的诉求，BMW在2007年推出了一台双涡轮增压发动机N54，重新开始了它的涡轮增

压之路，但是这也使不少喜爱自然吸气的BMW车迷黯然神伤，不过BMW还是用自身的实力向

世人证明了N54的强大，并且著名的WARD"S在2007、2008和2009连续三年将世界最佳发动

机奖项颁给了N54，足见BMW双涡轮增压的魅力。

N54双涡轮增压发动机

其实这台N54发动机就是源自2001年那台设计极为出色的自然吸气式直列六缸发动机

N52，它几乎应用了BMW能为发动机提供的除涡轮增压以外的所有技术，达到了同级别最出

色的动力表现。而N54发动机在继承了N52优秀、成熟设计的基础上增加了两个小直径的涡

轮增压器，同时引入了先进的缸内直喷技术，其动力性相比N52有了大幅提高。

N54发动机相对复杂的进排气系统

BMW的工程师在N54发动机上进行了大量试验性的工作，换来的结果是升功率的大幅提

升，并且两个小直径的涡轮能够以更低的转速启动，使N54实现了接近自然吸气发动机迅速

的油门响应。但是由于双涡轮结构使得N54发动机的进排气系统相对复杂，同时取消了BMW

先进的Valvetronic电子气门技术。相对调教精良的N52发动机，N54虽然参数看上去很漂

亮，但是在设计上还不够成熟与完善。不过在时隔多年之后，N54发动机可以说是BMW在涡

轮增压技术上的一次大胆尝试与创新。

在3年之后，2010年BMW又推出了N54的下一代产品N55发动机，而在当年该产品就获得

了WARD"S的世界最佳发动机称号，一举掩盖了N54曾经的辉煌，同时BMW也迅速将其普及

到全线车型上。N55发动机同N54相比，最显著的区别就是少了一个涡轮增压器，但是在功

率和扭矩上并没有什么离别文案 损失，同时双涡管技术的应用，使涡轮在发动机1200rpm时就开始介

入，使其拥有更为迅捷的油门响应。

N55发动机首次将Valvetronic、缸内直喷和涡轮增压技术组合在一起

N55的单涡轮双涡管技术

N55发动机重新优化了进排气系统，减轻了发动机的整体重量，并且再次加入了

Valvetronic电子气门技术，在碳排放和油耗方面都比上一代产品有所降低。可以说BMW顶

住了来自环保需求、排放法规以及竞争对手的多重压力，用一款出色的产品证明了其在涡轮

增压领域同样出色。

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不论是宝马用于5系GT上的N55涡轮增

压发动机还是X6 3.5i上的那一台N54涡轮增压发动机，其实都是源自六年前的那台设计极

为出色自然吸气直列六缸的N52发动机。上面图片可以点击放大，左图是N54和N52的动力

特性曲线，右图是N54和N55的动力特性曲线。由于三款发动机排量都为2979cc，也就是

其发动机的汽缸体是一样的，所以其动力输出就很能反映技术的改进。左图可以看出，N54

由于增加了涡轮技术，动力性能相对于N52大幅提升；而右图中，N55比N54却提升不多。

难道，N55就是N54的马甲？错了！无差别的东西又如何能让宝马在其发动机发展史上写上

一个新的发动机代号呢？N55和N54的差别实际上不是一般的小，严格来说，两台发动机的

设计取向上就已经有了很大的区别。

下表为N55相对于N54发动机的一些新的改进：

N55发动机相对于N54发动机的区别

部件 差别

汽缸盖 集成喷油嘴冷却水道

气门盖 集成新型曲轴箱通风管

曲轴 非对称平衡块分布和减轻重量

活塞与连杆 连杆小头的成型孔以及无铅轴瓦

皮带和附件 新型皮带驱动装置和震动吸收器

废气涡轮增压 搭载电子废弃旁通阀和双涡卷单涡轮

尾气催化器 没有安装在车底的尾气催化器

喷油嘴 电磁式喷油嘴

发动机管理系统 安装于节气门上，由进气门气流冷却

空气流量计 改进信号质量和温度阻值特性

汽油压力传感 新的绝对压力传感器

汽油温度传感 安装于主油管上

点火线圈 更高的点火电压和改进的电磁辐射性能

制表：

N55对N54细处修改多不胜数，但最为重要的修改包括以下几个方面：

1.简化的进气系统，N55的进气系统取消了N54系统中的一系列进排气旁通阀，结构更

加简单。

2留党察看最长不超过 .采用了双涡卷单涡轮设计，放弃了N54系统中的双轻质涡轮。

3.发动机电脑位于进气歧管上，能够利用较低的进气温度气流对发动机控制单元散热。

4.N54取消了在N52发动机上的Valvetronic无级气门扬程控制系统，N55重新加入最新

的Valvetronic3系统。

进气系统大革新：

上面，左图是N55发动机的进气系统结构图，可以看出，其进气系统和一般的单涡轮发

动机的结构非常相似，结构简单、效率高是N55的出色特点。右图N54由于省略了Valvetronic

系统，所以进气系统的设计复杂不少，红框中的是进气系统中的其中一个进气过压旁通阀，

在进气压力过高时就会把增压侧的压力卸载到非增压侧。绿框中的是N54双涡轮系统，可见

双轻质涡轮虽然能够增强发动机的响应性，但增加的管路使得发动机布置极为复杂。

双轻质涡轮大战双涡卷单涡轮：

上图中，左侧为N55双涡卷单涡轮，可以看到排气侧涡轮外壳有双涡卷设计，能够极大

提高涡轮转速。右侧为N54双轻质涡轮则在系统上更为复杂。N54采用双轻质涡轮的思路在

于让涡轮增压发动机能够有自然吸气发动机般的良好油门响应，N54的确做到了，但是代价

却是显而易见的。N55回归经典的单涡轮设计，通过涡轮结构的改造，配合Valvetroni小学生诗歌朗诵 c3对

进气量和进气时间的精确控制，达到了超越N54的目标。在超越N54的同时，系统结构得到

极大的简化，这才是N55真正吸引人的地方。

我们都知道，四缸发动机的点火顺序一般为1-3-4-2缸，单涡管单涡轮增压器的排气岐管（俗

称排气芭蕉）让所有气缸排气管连在一起，汇总之后吹向涡轮。这种设计简单，成本低廉，

耐用，但是这种设计在单个气缸工作时，产生气体的脉冲谐振，影响其他缸体的排气效率，

使下一个将要工作的气缸回压增大。当气缸工作时，有一段重叠时间内气缸的进气气门和排

气气门都在开启状态，这时下一个气缸已经点火排气，这个极短的时间里，如果1缸和3缸排

气管相通，这将造成前一个缸体进气空气减少。导致下一个循环的总功率下降。

而双涡管单涡轮增压器完全摆脱了过大回压带来的高转进气下降问题。如下图所示，1

缸和4缸排化为乌有的意思 气通过一个涡管排气，2缸和3缸则通过另一个涡管排气，两组排气互不相干。 当

1缸完成做功循环后，接下来是3缸做功，由于情侣名两个字 1缸和3缸的排气管不相连，所以互相之间没有

干涉影响。3缸做功完毕之后是4缸做功，这里还是互相不干扰，4缸再之后是2缸，循环反复，

每次做功和进气都不受影响，达到最大的进气量。比普通单涡管增压器的进气燃烧效率要高

7%～8%，也就是说性能比单涡管单涡轮提高了7%～8%。同时由于效率提高了，完成同样的加

速表现需要的燃油要小，增加了燃油经济性。

直列六缸 双涡管单涡轮增压发动机：宝马N55 3.0T发动机，是一台直列六缸发动机，它也

采用了双涡管单涡轮。横切面图如下图所示，双涡管可以清楚的看到。直6和直4的点火顺序

不同。直6的点火顺序一般是1-5-3-6-2-4，也就是说： 直6的排列是123缸一组，456缸一组。

这样每个缸体做功之后都不影响下一个缸做功。宝马新1系，直列四缸双涡管单涡轮增压发

动机，装备了双涡管单涡轮发动机，最大马力184匹， 最大扭矩240牛米。

首次用于BMW 116i和118i的BMW双涡管单涡轮增压1.6升汽油发动机具有极高的工作

效率。这款全新发动机采用了BMW双涡管单涡轮增压发动机技术，并将双涡管单涡轮增压器

与Valvetronic电子气门、双可变凸轮轴控制系统和高精度直喷系统结合在一起。智能技术

组件在实现引人注目的高性能值和高扭矩的同时显著降低了耗油。因此，配备125千瓦 (170

匹马力) 发动机的BMW 118i从0加速至100公里／小时仅需7.5秒，平均耗油量为5.6至5.9 升

／100公里。然而，配备100千瓦 (136匹马力) 发动机的BMW 116i的耗油量却仅为5.6至5.8skip的过去式

升／100公里（我们116i/118iAT的综合油耗数据最终都是5.6L）。