未分類

BMW EfficientDynamics 高效動力

2007.08.14  作者:車訊網  

  • 0
  • 分享

當節能、環保廣泛成為全球重要議題的同時,對汽車製造商而言,如何致力改良旗下產品使之符合節能環保法規也成為重要課題。過往,車輛性能與油耗表現猶如魚與熊掌般不可得兼,然透過不斷改良進步的技術,時至今日,也能在不減損性能表現之下,改善車輛油耗表現。

不過這樣的成果,對一貫堅持操控與駕駛樂趣的BMW來說顯然還不夠滿意,但又要如何解決呢?「EfficientDynamics 高效動力」就是BMW提出的答案。

BMW優異的造型設計,即使身形龐大的X5也能擁有0.33的優異風阻係數表現。

簡單來說,BMW所提出的「EfficientDynamics 高效動力」其實相當有野心,企圖在符合有效節能並減少有害廢氣排放的標準下,還能維持BMW向來奉為圭臬且廣受認同的動態操控與駕駛樂趣。

在希望兼顧不同利基點而產生的挑戰之下,BMW透過深厚的技術實力,推出「EfficientDynamics 高效動力」,不僅達到節能、環保的目的,更讓車輛油耗更經濟、動力效能更為提昇!

「EfficientDynamics 高效動力」之所以能達成目標,主要仰賴於六大策略:
包括空氣力學最佳化、輕量化結構設計、引擎效率最優化、智慧型能源管理、Diesel柴油動力及Hydrogen氫動力能源策略。從造型、結構、材質、引擎技術乃至於新能源使用,全方位以高效動力為目標邁進。

優異風阻降低阻力
輕量車體降低油耗


要降低油耗、提高行駛效能,減少行車阻力、減輕車身重量當屬基本功,面對這兩項基本課題,BMW旗下車輛的車身造型都以達成最低風阻係數為設計目標,低風阻係數的流線車身不僅有利充分展現車輛的動態性與穩定性,降低行進時空氣對車身造成的阻力,也可有效確保每一滴油料都能發揮應有的效能,發揮出相對等的性能表現。

BMW造型設計團隊在這方面的表現如何呢?以體型龐大、公認風阻係數最難降低的運動休旅車而言,BMW X5擁有同級距車款中最低的0.33風阻係數,堪稱最佳代表作。而同樣兼顧BMW造型特色與風阻效益的外型設計理念,也可在首部採用電動收折硬頂設計的3系列敞篷車,及全新推出的1系列雙門跑車上發現。

 

BMW創新開發鎂鋁合金引擎,有效降低本體重量,同時也提昇車輛操控性。

BMW對輕量化不遺餘力,包括方向盤幅架材質也採用鎂合金取代。

Valvetronic的推出,不僅大幅提高引擎工作效率,也有效改善油耗經濟性。

全新3系列雙門跑車的輕量化複合塑料前葉子板有多輕?看看小女孩的笑容就知道!


[NextPage]

至於車體的輕量化,BMW早在1997年5系列(E39)全新改款時,便領先車壇在前後底盤副樑及懸吊組件採用鋁合金強化輕量材質,不僅提昇底盤結構強度,車體前後負重的減輕,也有效提昇車輛操控反應的靈敏度,輕量化與操控性一舉兼顧。

之後,車體輕量化工程也擴及鈑件、引擎及底盤,如運用於全新3系列雙門跑車等車款上的輕量化複合塑料前葉子板、輕量化車底護板、鎂合金幅架方向盤、

全球聞名的最輕、鎂鋁合金直列六缸汽油引擎,甚至M6所採用的碳纖維強化車頂等,都是BMW貫徹輕量化結構策略的積極做法。

而在X5上,BMW也全面運用新技術開發的高強度、輕量材質來打造車身各部結構(Intelligent Lightweight Construction),不僅提昇油耗經濟性,同時也大幅增進BMW堅持的駕駛操控樂趣。

強化引擎運轉效率
轉化能量減少損耗


在車體設計與輕量化策略奏效的同時,如何提高動力單元的效能,讓引擎效率最佳化、燃油效益充分發揮,並將周邊機件的耗能降低,則是讓引擎動力完整用以驅動車輛、提高性能表現的關鍵。

在引擎本體方面,從過去效率優異的直列六缸以及極富盛名的Double VANOS連續可變氣門正時系統,BMW長久以來便致力於讓每一滴油料皆能毫不浪費地轉化成純粹的動能,因此,高效率引擎技術的開發對BMW來說本就是持續進展的課題。

Vavletronic氣門揚程可變系統的推出,完全改變傳統節氣門的運作概念,加上先進的HPI高精準缸內直噴技術,並搭配VANOS系統,更能精確控制進氣流量與供油量,大幅提昇動力輸出與省油性。

此外,在335Ci雙門跑車上再次重現的雙渦輪增壓技術,更是大幅提昇引擎效率最優化的性能利器。

BMW以成熟的直六引擎搭配雙渦輪增壓,創造優異的高性能輸出,而在智慧型能源管理策略下,仍保有亮眼的油耗表現。

 

BMW無驅動皮帶設計的電動水幫浦(Electrical water pump),其運作不會使用到引擎動力所產生的能量,在歐盟認證測試結果中,油耗經濟性提昇2%左右。



實現BMW高效動力的目標不僅需要讓引擎運作達到最高效率,還必須對車上所有的能量及其相互影響進行全盤考慮。

智慧型能源管理策略以「限制總消耗能量」的觀念為主軸,在不影響車輛動態表現下,有效限制能量的總消耗,或以更有效率的作動過程將燃油中的能量加以應用、保存或轉化,藉此有效節省燃油的消粍量。

舉例而言,車用電力主要依賴引擎運轉後以皮帶帶動發電機而產生,電瓶則負責儲存電力。發電機在引擎發動之後,便持續運轉並負責電瓶的存取,直到引擎熄火為止,然而這樣的作動實際上是可免除的,BMW取而代之的做法是研發一種在駕駛加速或是定速巡航時,會自動切斷發電系統之全新科技。

根據測試,這項新設計能夠有效節省耗油約3%。為更有效率地管控車用電力狀況,BMW開發出一套智慧型控制系統,隨時監控電瓶的充電狀況,在駕駛放開油門或踩踏煞車的同時啟動發電機。

因車輛作動產生的多餘能量,經由發電機內的能源再生管理系統 (Brake Energy Regeneration ),可轉化為電力供應。

當駕駛再次加速,發電機便會停止充電,如此一來可預防燃油轉化為多餘的無用能量。只有當電壓過低時,控制系統才會在加速時進行充電,以迅速恢復蓄電量。

此外,若系統偵測到駕駛以全油門行駛,發電機也會提供動力,滿足駕駛對性能的要求。

BMW柴油引擎經過大幅改良後,扭力更為提昇、馬力輸出曲線向「高性能化」看齊外,運作噪音及油耗也一舉獲得改進。

[NextPage]

BMW Hydrogen 7為BMW發展氫動力能源車輛的量產代表作。以V12引擎為基本架構,使用液態氫為燃料,燃燒後僅排放水且毫無汙染。



而其他類似提高能源效率的技術還包括:BMW全新直列六缸引擎上無驅動皮帶等設計的電動水幫浦(Electrical water pump),其運作不會使用到引擎動力所產生的能量,在歐盟認證測試結果中,其油耗經濟性提昇2%左右。

另外,引擎主動啟閉功能(Auto Start-Stop function)能與電能輔助動力方向盤(Electric Power Steering)等創新功能,也都是智慧化能源管理策略中所運用的技術。

高效能柴油動力領航
氫燃料無污共生環保


除對車輛基本面改良、針對引擎相關系統加以對策化提昇效率外,BMW對於能源類型的進化加以研究。以目前全球油源儲量及整體能源發展趨勢來看,短期內仍須以燃油能源作為過渡,但最終能源型式則以可循環、無汙染的Hydrogen氫動力能源為主。

在此準則下,BMW以柴油動力作為替代期的主要能源,其柴油引擎系列素來擁有優異的性能表現,而在受惠於第三代共軌噴油技術(Common-rail injection)及可變式渦輪增壓器的狀況下,過往柴油引擎馬力與扭力提昇的瓶頸終於突破,不僅讓旗下柴油引擎的扭力更為提昇、馬力輸出曲線向「高性能化」看齊外,也一舉降低柴油引擎的運作噪音及油耗。

再者,透過新型排氣淨化過濾系統,排汙表現也大幅改善。以BMW 120d所搭載的2.0升四缸柴油引擎為例,其每行駛100公里僅需6.1公升的柴油(油耗:市區8.1公升、郊區5.0公升/100公里;

二氧化碳排放量:綜合值162公克/公里);性能線方面,其可輸出177匹德制馬力,最大扭力更達35.7公斤米,兼顧油耗經濟性與強勁性能表現。

至於Hydrogen氫動力能源的發展,之前發表並首度量產的BMW Hydrogen 7,堪稱BMW發展氫動力能源車輛的先驅代表作。

以現有的V12引擎為基本架構,使用來自於水、可循環使用的氫動力,不僅燃燒後僅排放水且毫無汙染,且交互循環再生的特質也能解決能短缺的環保議題,這也是BMW之所以領先其他車廠投入研究開發,並首度量產的主因。

BMW Hydrogen 7最高可輸出260匹德制馬力,而極速更可達到230km/h,性能表現也相當亮眼,依此來看,氫動力未來的發展仍有相當寬廣的空間。

或許有人會存疑,氫氣充氣站尚未普遍,氫燃料動力車款的普及似乎仍相當遙遠,對此,BMW也早以考慮到了其間的過渡時期,因此這具12汽缸的引擎也可使用汽油作為動力(油耗綜合值-氫燃料:3.6公斤/100公里,二氧化碳排放量:5公克/公里;汽油:13.9公升/100公里,二氧化碳排放量:332公克/公里)。

為表示對環保及能源議題的重視,同時印證BMW對氫燃料動力技術的研發成果,BMW Hydrogen 7採少量生產,並以租賃的方式供名人使用,包括加州州長阿諾史瓦辛格、布萊德彼特、安琪莉娜裘莉、李察吉爾、莎朗史東等都已體驗過其的優異特性。

EfficientDynamics 高效動力
兼顧環保與駕駛樂趣之道

綜論而言,「EfficientDynamics 高效動力」理念不同於時下因應朝流只強調省油、經濟的訴求,而是更進一步著眼於滿足駕駛者對性能的要求及駕馭的樂趣之外,同時也兼顧節能環保。

如此的堅持與用心,在BMW深厚堅強的技術實力為後盾下,創新的「EfficientDynamics 高效動力」不僅涵蓋了身為車廠對節能、環保等全球重要議題的對策方針,同時也提供迎合實際趨勢、與環境共生的新式能源類型,展現BMW對永續經營的堅持。

 


 

]]>

  • 0
  • 分享
留言板(0則)
Inline Feedbacks
瀏覽所有回覆