宝马N20发动机介绍

2024年3月19日发(作者：发明专利申请详细步骤)

宝马N20:

转自太平洋汽车网

宝马N20发动机具有三个关键性的技术：1、双涡管单涡轮增压技术；2、可变气门升程辅

以可变气门正时技术；3、燃油直接喷射技术

可变气门升程与正时技术，宝马称之为VALVETRONIC with twin VANOS，该系统

会根据需要而自动改变进气阀门的升程。其效果是发动机可以自动调节功率输出

从而优化燃油消耗。而可变气门正时，宝马称之为VANOS，可以影响进气阀和泄

气阀的开合时间。其优点在于可以让发动机在较低的转数下获得较高的扭矩、在

较高的转数下获得更强大的功率输出，同时也能优化尾气排放以及燃油消耗。

燃油直喷技术（Petrol Direct Injection/High Precision Injection）

现在已不新鲜，N20发动机的燃油直接喷射的原理是在百万分之一秒内在火花塞

的附近精确生成空气和汽油的混合物。如此一来，燃烧就可以在更洁净的区域内

均匀地完成。这种技术可以提高燃烧效率，最直接的好处是降低燃油消耗。

相比以上两个技术，N20最引以为豪的毫无疑问是双涡管单涡轮增压技术

（TwinScroll Turbocharger），相比一般的涡轮增压发动机，N20具有两个涡

管，分别与气缸1和气缸4、气缸2和气缸3连通，这一长一短两个涡管将发动

机气缸的废弃分别导入涡轮中，这么做可以让涡轮的反应更加敏捷，尤其是在低

转速下。下图可以方便大家更好的了解N20涡轮增压器的运作，其工作原理主要

具有四个步骤：

1）导流：从气缸排出的高温高压气体经由两个涡管到达涡轮。我们知道，气缸气门是循环

开合运作的，普通的增压采用一个涡管，在低转速下排出的废气尤其容易发生互相抵消的作

用。而N20发动机的涡管各自和1、4和2、3气缸连通，因为奇数和偶数气缸不会同时排出

废气，因此就避免了抵消作用。同时期，两个涡管可以分别传导奇数或者偶数气缸的气体到

涡轮中，因此可以极大地降低涡轮迟滞效应，并且在低转速下就获得高扭矩。

2）旋转：气缸排出的废气可以推动涡轮叶片，叶片的转数最高可达15万rpm。由于来

自两个涡管的废气更有规律的导入涡轮，因此可以降低涡轮迟滞效应。

3）排气：经过涡轮后，完全无用的废气由此排除，他们将经过二元催化器，将一氧化

碳、氮氧化物等有害气体进行分离后再从排气管排出。

4）压缩：与此同时，涡轮将废气压缩，让它们变得相对低温且洁净，其压力超过30%

的大气压。而富含氧气的气体再次回到燃烧室，进一步提高燃烧效率，从而强化发动机的功

率和扭矩输出。具备TwinPower技术的发动机比一般同排量自然吸气发动机的动力输出可以

提高30%以上。

不像大众的2.0 TSI/TFSI发动机，调校多种多样非常复杂。宝马的N20发动机目前只有两

种调校版本，发动机代号都为N20B20（B代表汽油动力，20代表发动机排量），分别为135kW

版和180kW版。下表是这两款发动机的详细参数，表中的油耗数值取自新宝马F30 320i和

F30 328i：

项目

最大功率

峰值扭矩

0-100km/h加速

平均油耗*

N20发动机 135kW版

135kW(184PS)/5000rpm

270Nm/1250-4500rpm

7.3s

6.3L/100km

N20发动机 180kW版

180kW(245PS)/6500rpm

350Nm/1250-4800rpm

5.9s

6.4L/100km