德國豪華汽車大廠 BMW,日前針對底盤代號 F10、第 6 代的小改款 5 Series 發表了動力更新車型;本次更新對象為 520d 與 518d 兩車型,原廠將它們身上原先搭載、原廠代號 N47 的直列 4 缸渦輪增壓柴油引擎移除,並植入全新的模組化引擎家族成員、原廠代號 B47 的直列 4 缸渦輪增壓柴油引擎,雖然 N47 與 B47 的引擎實際排氣量皆為 1,995 c.c.,但工程師表示在重新設計、並導入嶄新技術的加持下,518d 與 520d 在最大馬力上可提升 5%,更能提升 10%的油耗表現,相當難能可貴。

本次 BMW 更新對象為 520d 與 518d 兩車型,原廠替其植入全新的模組化引擎家族成員、原廠代號 B47 的直列 4 缸渦輪增壓柴油引擎,雖然引擎實際排氣量仍為 1,995 c.c.,但工程師表示在重新設計、並導入嶄新技術的加持下,最大馬力可提升 5%,更能提升 10%的油耗表現。

模組化技術導入,造車成本降低、獲利提高

模組化 (modular) ,可說是目前各家車廠所共同追尋的目標,透過模組化機械結構的靈活性優勢,車廠可以在同一系列的機構基礎之下,打造出各式各樣不同的商品。舉有名的例子來說,在底盤部分,Volkswagen 集團擁有的 MQB 模組化底盤,就可分別製造出 Audi A3 (第 3 代)、Volkswagen Golf (第 7 代) 與Škoda Octavia (第 3 代) 等車款;Mercedes-Benz 也擁有 MFA 模組化前驅底盤平台,已陸續推出 A-Class、B-Class、CLA-Class、GLA-Class 車款,可讓車廠在有限的資源當中,追求最大的利用性。

由上到下分別為 Audi A3、Volkswagen Golf,與Škoda Octavia;這些車款都是 Volkswagen 集團利用 MQB 模組化底盤靈活的優勢,所打造出的不同商品,可將造車成本進一步降低,並把獲利提高。

而不僅是車輛底盤,在車輛的機械零組件當中,同樣只要能以模組化的概念來運作,也可以達到節省成本、創造最大收益的模式,在第一段提到的 B47 引擎,就是 BMW 以「模組化」概念創造出的引擎家族中,其中一個重要的成員。

BMW 的「模組化引擎」,其實自 2013 年開始、就陸續在集團旗下各車款中現身,家族目前擁有原廠代號 B37、B38、B47、B48 等 4 種引擎系列,涵蓋了 3 缸和 4 缸、汽油與柴油等不同引擎;而因為導入了模組化概念,這系列引擎可運用在集團旗下廣泛的車型中,且無論車款是採用縱置或橫置的方式擺放引擎,也無分車輛是採前輪驅動,或是 BMW 慣用的後輪驅動、甚至是車身尺碼極小的車款,它皆可完美的與車輛整合。

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模組化精神的具體呈現,在於不同代號引擎之間零組件的流通性與共用性,使得同一種類的零件,能夠在不同汽缸數、不同燃料、甚至是不同馬力的情況下,皆能共用。根據資料顯示,上述引擎若是屬於同種燃料形式 (3 缸汽油與 4 缸汽油引擎之間、3 缸柴油與 4 缸柴油之間),其能共享超過 60%的零組件;而柴油引擎與汽油引擎之間,相似的架構也高達 40%,進一步將製造成本壓低。

B37、B38、B47、B48 汽、柴油系列引擎確切的模組化方法,包含先將每具引擎各汽缸的排氣量皆控制在 500c.c.,並將之間的間距控制在相同範圍,皆使用鋁合金打造曲軸箱,將引擎內的平衡軸以同樣設計手法擺置,採用相同的正時鏈條布局、相同的汽缸螺帽固定位置,並使用同一種汽缸壁塗料打造引擎。此外,引擎構造也盡量採用類似的佈局,包含冷卻循環系統、進氣歧管與排氣歧管等構造,在各個引擎間的排列組合方式,較舊款引擎減少約一半,讓生產線能以更高的效率製造引擎。

在大量共同部件可流用的條件之下,這也是 BMW 史上首次可以將汽、柴油引擎放在同一條生產線上打造。

以實際產品來說,2013 年 11 月推出的新一代 Mini (代號 F56),就擁有代號 B38、1.5 升 3 缸汽油引擎的 Mini Cooper 車型,代號 B37、1.5 升 3 缸的柴油引擎的 Mini Cooper D 車型,以及代號 B48、2.0 升 4 缸的 Cooper S 車型;迷人的油電跑車 i8,搭載的是代號 B38 的直列 3 缸汽油引擎;而 BMW 前驅新成員 2 Series Active Tourer 中的 218d,更是和此次動力更新的 518d、520d 相同,配置代號 B47 的 4 缸柴油引擎。由以上例子我們就可知道,其應用範圍的確相當廣泛,確實擁有「模組化」概念中、節省成本的精髓。

BMW 的「模組化引擎」,可運用在集團旗下廣泛的車型中,且無論車款是採用縱置或橫置的方式擺放引擎,也無分車輛是採前輪驅動,或是 BMW 慣用的後輪驅動、甚至是車身尺碼極小的車款,它皆可完美的與車輛整合。以 B47 引擎為例,可放置在上圖 2 Series Active 218d 身上,也可放置在下圖、此次動力更新的 520d 身上,我們可以看出引擎擺放位置明顯不同,靈活性相當高。

並不只是「調校」,B47 引擎是徹頭徹尾的全新設計

除了擁有相當充足的靈活性,BMW 模組化引擎還能在提升馬力之餘,創造出良好的節能特性。以本次安裝在 518d 和 520d 上的 B47 引擎為例,原廠特別強調,相較於前代的 N47 引擎,其並不只是針對輸出做出調校,而是導入更多的嶄新科技、更新,已經到達全新設計的水準。B47 引擎除了同樣擁有 BMW 的 TwinPower 渦輪增壓技術外,原廠使用鋁合金打造曲軸箱,並在汽缸壁塗上熱強化材質,降低內部摩擦係數,並配置了平衡軸,讓整體震動降低;可變幾何渦輪增壓技術也是重點之一,原廠並將柴油共軌直噴系統作了優化。

渦輪增壓器使用新的滾珠軸承,加上修正過的廢氣循環系統,渦輪可以以更有效率的方式運作;散熱器的體積縮小,但卻能夠將引擎所排出的廢氣,以更快的效率降溫,且也能讓燃燒溫度有效降低。柴油共軌直噴系統部分,原廠替 B47 引擎更換了一個新的電磁閥噴油嘴,噴射壓力達到 2,000 bar,讓它能更精準的控制燃油量噴出量,達到最好的燃燒效率。

原廠特別強調,相較於前代的 N47 引擎,B47 引擎並不只是針對輸出做出調校,而是導入更多的嶄新科技、更新,已經到達全新設計的水準。除了同樣擁有 BMW 的 TwinPower 渦輪增壓技術外,原廠使用鋁合金打造曲軸箱,並在汽缸壁塗上熱強化材質,降低內部摩擦係數,並配置了平衡軸,讓整體震動降低;可變幾何渦輪增壓技術也是重點之一,原廠並將柴油共軌直噴系統作了優化,讓它能更精準的控制燃油量噴出量,達到最好的燃燒效率。

在所有新技術的加持之下,B47 引擎較 N47 引擎輕了 2 公斤,並擁有更好的高速延展性,讓駕駛人能擁有隨傳隨到的動力掌控,且還能進一步提升平均油耗表現。根據原廠的數據顯示,518d 配置的 B47 引擎,能夠在引擎轉速 4,000 轉時、爆發出 150 匹的最大馬力,較先前增加 7 匹,最大扭力則提升到 36.7 公斤米;而 520d 的 B47 引擎則進行更高馬力的調校,使最大馬力提升 6 匹、來到 190 匹的表現,最大扭力則是提升了 2.04 公斤米、擁有 40.8 公斤米的表現。

根據原廠的數據顯示,518d 配置的 B47 引擎,能夠在引擎轉速 4,000 轉時、爆發出 150 匹的最大馬力,較先前增加 7 匹,最大扭力則提升到 36.7 公斤米。
520d 的 B47 引擎則進行更高馬力的調教,使最大馬力提升 6 匹、來到 190 匹的表現,最大扭力則是提升了 2.04 公斤米、擁有 40.8 公斤米的表現。

搭配經過優化的 8 速 Steptronic 手自排變速箱 (除了齒比的修改之外,原廠還讓變速箱與導航系統整合,即使駕駛人未使用導航,變速箱也會根據目前的行車路況改變換檔邏輯,例如前方是一個長下坡,變速箱即會排入較低檔位,獲得更好的引擎煞車效果),將兩車型由零至時速 100 公里的加速時間進一步縮短;518d Sedan 車型由靜止加速至 100 公里需時 9.4 秒 (518d Touring 為 9.8 秒);而 520d Sedan 車型則表現更優異,由靜止衝刺到時速 100 公里費時 7.7 秒 (520d Touring 為 8.0 秒)。

除了性能提升之外,兩車型也提升了近 10%的油耗表現。518d Sedan 擁有平均每公升可行駛 23.8 公里的表現,每公里的二氧化碳排放量則為 110 克 (518d Touring 平均油耗 22.2km/L、每公里二氧化碳排放量為 118 克);520d Sedan 部分,平均油耗為每公升 24.4 公里,每公里的二氧化碳排放量則為 109 克 (520d Touring 平均油耗 22.2km/L、每公里二氧化碳排放量為 118 克)。