寶馬EfficientDynamics技術(shù)體系解讀

　　讓我們面對一個現(xiàn)實：全球的能源正變得越來越緊張，而地球已經(jīng)逐漸無法支持如此多的人口。為了減少對石油的依賴，汽車行業(yè)正在探索混合動力技術(shù)，對于寶馬來說，該公司早在1972年就制造出了其首款電動汽車，并在慕尼黑奧利匹克運動會上亮相。這款電動汽車基于寶馬1602改造，車重350千克，車中搭載鉛酸電池，純電力行駛里程僅為60公里。根據(jù)傳聞描述，因為這款車的行駛里程足夠從寶馬公司總部到奧運會場。

　　在隨后的幾十年中，寶馬先后推出了多款電動汽車，例如1975年推出的寶馬LS Electric、1987款寶馬325iX、1991款寶馬E1和E2、2008年推出的MINI E以及2010年推出的Active E。而在去年，寶馬又推出了兩款高科技電動車型————眾所周知為寶馬i3和i8。

　　寶馬i3包含生活模塊與驅(qū)動模塊兩大模塊，其中電氣化技術(shù)均集中于后者。不過回到最初的話題上，若全球的能源消耗殆盡，那么任何新能源汽車均將變得沒有意義。

　　寶馬ActiveE

　　或許是出于這樣的擔(dān)心，寶馬推出了EfficientDynamics高效動力技術(shù)。雖然這一名詞近幾年才出現(xiàn)，不過寶馬早就開始研發(fā)相關(guān)的技術(shù)，例如在寶馬303上的應(yīng)用。這款車的底盤采用管狀側(cè)梁和箱形截面橫梁，其同時也是首款采用雙腎型進(jìn)氣格柵的寶馬車型。其目的是為了優(yōu)化車身空氣動力學(xué)性能，從而減少燃油消耗。

　　寶馬303底盤

　　自此以后，寶馬所有的車型均采用了類似架構(gòu)和設(shè)計。寶馬502車型則在此基礎(chǔ)上更進(jìn)一步，它是全球首款發(fā)動機(jī)缸體采用合金制造的汽車，并且開創(chuàng)了碳纖維材料在底盤中應(yīng)用的先河，寶馬E36 M3 CSL則將碳纖維的應(yīng)用進(jìn)一步拓展，它是寶馬首款大量采用碳纖維材料的車型。

　　寶馬將所有這些電氣化設(shè)計與輕量化設(shè)計相結(jié)合，得到了如今的EfficientDynamics技術(shù)。所謂EfficientDynamics，并不是指某一個單獨的配置或技術(shù)名稱，它指的是一個能夠降低汽車排放和節(jié)省燃油的綜合體系。

　　VANOS和VALVETRONIC技術(shù)

　　其在多款車型的不同部位有所體現(xiàn)。例如在前擋泥板處的通風(fēng)口設(shè)計、VANOS凸輪軸控制技術(shù)、VALVETRONIC電子氣門控制技術(shù)等等。這也是為何EfficientDynamics技術(shù)難以準(zhǔn)確定義的原因。隨著全球各地區(qū)環(huán)保相關(guān)政策的收緊，將來越來越多的此類技術(shù)將成為汽車標(biāo)配，汽車中使用傳統(tǒng)燃料的比例也將會越來越少。

　　除了安裝于車身上的各類空氣動力學(xué)套件，寶馬的發(fā)動機(jī)技術(shù)也以高性能、低油耗為目標(biāo)。這一進(jìn)程從10多年前首次引入VANOS凸輪軸控制技術(shù)就已經(jīng)開始。

　　多年來，寶馬VANOS和VALVETRONIC技術(shù)逐漸普及，寶馬也逐漸使用TwinPower雙渦輪發(fā)動機(jī)取代原本的自然吸氣發(fā)動機(jī)系列，包括目前的1.5升3缸發(fā)動機(jī)系列。VANOS和VALVETRONIC一般會與直噴(汽油機(jī))和共軌噴射(柴油)一同出現(xiàn)，對發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣量和渦輪工作模式進(jìn)行控制。

　　在經(jīng)過多年研發(fā)后，寶馬工程師最終選擇了單缸500毫升的配置，他們認(rèn)為這樣配置能夠?qū)l(fā)動機(jī)的聲學(xué)特性、振動特性、工作效率和機(jī)械摩擦保持在完美的平衡狀態(tài)。

　　空氣動力：擾流板與前通氣口

　　EfficientDynamics綜合體系下的另一項創(chuàng)新則是后方主動擾流板(rear active spoiler)的發(fā)明。這項配置首次使用是在寶馬3系Gran Turismo車型上，能夠令車輛在高速狀態(tài)下的阻力系數(shù)降低2%，同時還能降低油耗并提升車輛平衡性。

　　既然提到了空氣動力，那么一定要提到前方通氣口這項配置，如今幾乎每輛運動車型上都能看到它的存在。在車輛低速時，前保險杠處的葉片處于關(guān)閉狀態(tài)，從而讓發(fā)動機(jī)能夠更快達(dá)到合適的工作溫度。隨著車速升高，葉片打開，空氣流經(jīng)前進(jìn)氣口起到為發(fā)動機(jī)降溫的作用。

　　極致輕量化

　　輕量化是EfficientDynamics技術(shù)中重要的組成部分之一。目前的寶馬5系因為其重量過大(約1800千克)而被人詬病，而新一代寶馬據(jù)稱將采用更多的復(fù)合材料，將重量控制在1700千克左右。

　　當(dāng)然最能體現(xiàn)輕量化技術(shù)的車型還當(dāng)屬寶馬i3，其利用碳纖維增強(qiáng)塑料組成了i3的生活模塊(Life Module)。碳纖維材料擁有和傳統(tǒng)鋼材相同的強(qiáng)度以及鋼材50%的重量，寶馬目前的碳纖維生產(chǎn)已經(jīng)達(dá)到了工業(yè)規(guī)模。碳纖維制造過程中采用可再生能量，因此職業(yè)是該材料環(huán)保特性的組成部分之一。在i3的制造過程中消耗的水量和能量分別減少了70%和50%。

　　碳纖維并不是寶馬使用的唯一一種輕量化材料，其他的輕量化材料包括鎂材、輕量化塑料、輕量化螺栓和大猩猩玻璃(Gorilla Glass，一種比普通玻璃更輕、噪聲抑制性能更好的玻璃)。

　　熱泵&紅外熱輻射

　　熱泵裝置節(jié)能示意圖

　　制造一輛如i3一樣的車需要面對許多技術(shù)挑戰(zhàn)，其將改變傳統(tǒng)的造車方式。例如，車內(nèi)由于沒有傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)，工程師無法不能依靠電動機(jī)發(fā)出的微弱熱量為車艙供暖，尤其是在冬天。

　　為了迎合EfficientDynamics技術(shù)體系的一貫作風(fēng)，寶馬在i3這款車中引入了加熱泵這項裝置(Heat Pump)。熱泵技術(shù)是車輛空調(diào)技術(shù)的創(chuàng)新，它為車輛制冷和制熱，用1千瓦的電力即可產(chǎn)生3千瓦的制冷功率或2千瓦的制熱功率，而不再是之前1:1的消耗，大大減少了以往空調(diào)系統(tǒng)對續(xù)航里程的影響。

　　然而，寶馬在此基礎(chǔ)上更進(jìn)了一步。一般情況下，車主都是獨自在車內(nèi)，其他座位上并沒有乘客。既然這樣，就無需為整個車艙進(jìn)行溫控，而僅需對司機(jī)座位區(qū)域進(jìn)行溫控即可。但即使是目前最先進(jìn)的分區(qū)空調(diào)控制系統(tǒng)也無法精確地僅為一個座位進(jìn)行溫控。

　　寶馬采取的方式是在車門內(nèi)側(cè)、中控扶手左側(cè)、儀表板下方等區(qū)域采用紅外熱輻射的方式單獨為司機(jī)座位區(qū)域加熱，這樣熱量幾乎能完全傳遞到司機(jī)身上而不會散逸。另外，紅外熱輻射系統(tǒng)不會發(fā)出噪聲，也沒有氣流產(chǎn)生。

　　基于導(dǎo)航數(shù)據(jù)降低油耗

　　隨著大數(shù)據(jù)時代的來臨，將導(dǎo)航系統(tǒng)與谷歌地圖等軟件協(xié)作，或許是目前人類能夠想到的節(jié)能技術(shù)最后一招。

　　在這類技術(shù)方面，寶馬擁有動力總成預(yù)管理系統(tǒng)(Predictive Drivetrain Management)，該系統(tǒng)將逐漸普及到寶馬各個車型，目前僅有X5與5系LCI車型配備。該系統(tǒng)工作原理如下：

　　導(dǎo)航系統(tǒng)根據(jù)地圖數(shù)據(jù)預(yù)測汽車前方的路況，并根據(jù)該信息調(diào)節(jié)車速，達(dá)到節(jié)油的目的。例如，當(dāng)導(dǎo)航系統(tǒng)根據(jù)地圖檢測到前方有坡道路段，并且限速為60公里/時，那么汽車動力總成將會自動為變速箱換檔，從而讓汽車以最高的速度和最低的油耗順利到達(dá)坡頂。

　　可能許多司機(jī)在駕車時根本不知道自己的車擁有如此多的技術(shù)。其中有一部分原因是工程師都是基于司機(jī)的駕駛習(xí)慣進(jìn)行技術(shù)開發(fā)，因此司機(jī)不會感到任何異樣。例如，如果司機(jī)明知前方限速卻仍然加速行駛，系統(tǒng)并不會主動干涉，而是尊重司機(jī)的意愿；而對于守法的司機(jī)，動力總成預(yù)管理系統(tǒng)也會幫助車輛在不知不覺中降低油耗。

　　ECO PRO駕駛模式

　　另一項基于導(dǎo)航數(shù)據(jù)降低油耗的技術(shù)是寶馬ECO PRO駕駛模式。當(dāng)用戶選取了該模式時，系統(tǒng)會計算出發(fā)地與目的地之間最節(jié)油的一條路線。并且會以在iDrive顯示屏上閃動標(biāo)記的形式告知司機(jī)何時該加/減速。

　　ECO PRO駕駛模式減低油耗

　　另外，在ECO PRO駕駛模式下，當(dāng)車速處于50-160公里/時之間時，司機(jī)一旦松開加速踏板，變速箱就會與發(fā)動機(jī)解耦，讓汽車進(jìn)入所謂的”空擋滑行”狀態(tài)，將機(jī)械摩擦降到最低的同時也節(jié)省了燃油。當(dāng)司機(jī)再次踩下加速踏板時，變速箱會再次與發(fā)動機(jī)耦合。

　　文章中所有提到的技術(shù)均為EfficientDynamics技術(shù)體系下的組成部分。由此可見，EfficientDynamics本身并沒有明確的定義，只能從整體的角度去理解它。EfficientDynamics概念今后還將包括燃料電池技術(shù)的使用。寶馬目前已經(jīng)與豐田合作研發(fā)燃料電池汽車，在不久的將來我們就能看到成果。目前唯一的問題就是，消費者是否做好了迎接新技術(shù)的準(zhǔn)備。