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关于宝马M部门,你了解多少?

说到著名的改装厂,或者说著名的副厂汽车配件厂商,好品牌非常多,历史久远,产品质量过硬,与车型的契合程度高。不过并不是所有的好品牌都是某个车厂的御用改装品牌。比如BMW M GmbH。实际上,称BMW M GmbH是一个御用改装厂不准确,BMW M GmbH其实是BMW集团旗下的一个部门。M部门也不是从改装起家随后被集团收编。BMW M GmbH从一开始就为了BMW最纯粹的赛场性能而创立的。

BMW Motorsport GmbH(BMW汽车运动股份有限公司)成立于1972年,负责BMW集团中赛车和高性能车事务,原本仅仅是在赛场上为争分夺秒的团队,但BMW M赛车在房车赛事中锋芒尽显,很多对赛车有狂热之心的车迷强烈要求要有一辆有着BMW赛车性能还能兼顾日常驾驶的车型。BMW 汽车运动股份有限公司有求必应,于是,M系列车型诞生并且走入市场。

出生于赛道,BMW M的赛车血统是纯正的。BMW M的魅力已经存在了四十多年,让每一个对赛车运动充满热情的人,都可以有真正卓越的赛车去享受这一切。凭借特殊的理念和重新定义极限的动力,不仅创造了强大的发动机,还有BMW引以为豪的极致驾控。

关于BMW M的作品,想必不用说太多。M2、M3、M4(双门轿跑、敞篷轿跑)、M5、M6(四门轿跑、双门轿跑)、X5 M、X6 M,包括更早的BMW M1以及BMW 1系M,BMW M的产品几乎涵盖了所有车型。

BMW Motorsport GmbH在历史中也引领了不少潮流。1972年,团队刚刚诞生,便开发了带有“鸥翼门”的BMW Turbo原型车,是欧洲第一个使用韧性前保险杠的车型。同年,BMW 3.0 CSL成为了20世纪70年代最成功的车型之一。

仅一年过后,BMW 3.0 CSL就在纽伯格林举行的24小时耐力赛中夺得金奖。1977年,BMW精英驾驶安全培训项目开启。而在1978年,BMW M1超级跑车就根据之前的BMW Turbo原型车为基础正式推出。1979年,安迪沃霍尔在勒芒24小时耐力赛中驾驶了一款BMW M新设计的BMW M1艺术车。

辉煌的1983年,是涡轮发动机赛场全力爆发的一年,BMW M制造的涡轮发动机为布拉汉姆车队的尼尔森·皮奎特拿下涡轮机的第一个车手冠军。那一年,在F1赛场上,BMW的发动机拿下了4个分站冠军,而且,这台BMW M发动机达到了1400匹的马力。“它至少有1300匹,可能更强大,但我并不能确定,因为这已经到我们测试设备的极限了。”BMW工程师Paul Rosche如是说。

1984-1985年,由于赛车运动的影响力越来越大。如之前所说,众多爱好者也期望在日常中能有一款如同赛车般性能的轿车。于是,1986年第一款BMW M5出现在市场中,286匹,最高时速245公里/小时。底盘、悬架、避震等等硬性元件均是赛用规格,刚刚问世就引起市场极大反响。短短三年内,就售出2200辆手工制作的BMW M5。

与M5相似,M3亦是经典中的经典。第一款BMW M3于1986年夏季上市,4缸自吸发动机的功率为143千瓦/195马力,百公里加速6.8秒,最高时速达到230公里/小时。1987年,罗伯特·拉瓦利亚赢得第一届世界房车锦标赛冠军,正是驾驶E30 M3写下了赛车历史。

到了1993年,BMW Motorsport GmbH正式成为BMW M GmbH,也就是我们常说的BMW M部门。此后,更多的BMW M事迹就出现在了国人视野里,这里就不必多讲了。

不过,随着1993年的变动,也使得BMW M日益走向成熟。而走向成熟的标志绝不是继续造出更快的车这么单一,BMW M部门的业务开始增多,涉及的领域也越来越广泛。创造性中的横向思维开始蓬勃发展。

就如与MotoGP赛事合作20年那样,BMW M绝不只是个“速度改装厂”,它是走在汽车领域前沿具有创新意义的部门。M不仅代表了更快,也代表了安全。

随着2018赛季的结束,MotoGP的组织者Dorna Sports和BMW M一起回顾了20年的成功经历。20年来,BMW M一直作为MotoGP的安全车合作伙伴,每辆BMW M MotoGP安全车都为赛事提供创新和安全。这些BMW安全车背后,是BMW强大的M部门所支持。

1999年,BMW M GmbH开始作为MotoGP组织者Dorna Sports的合作伙伴参与其中,主要为其提供赛事的官方工作车辆,每当世界上最好的摩托车手走上赛道时,BMW都会在前方指引道路。

2001年,乔格·穆勒在美国勒芒系列赛中驾驶BMW M3 GTR击败了所有对手。紧接着在2001-02赛季的MotoGP中,第一款BMW M MotoGP安全车首次登场。任何合作的初期都有尝试成分在里面,究竟能不能够磨合到位从而持续合作都是未知数。而能够让第一次合作就惊艳四座的就是BMW Z8 MotoGP安全车。

BMW Z8原型是由著名车型设计师亨利克·菲克斯设计的Z07concept概念车,Z07在1997年东京车展大放异彩,随后亨利克·菲斯克设计出量产车型,被定名BMW Z8。而真正被世界所熟知还是在1999年上映的007系列电影《黑日危机》中,皮尔斯布鲁斯南饰演的詹姆斯·邦德的座驾。

Z8从1999年开始生产直到2003年结束。总产量仅有5703辆,可以说非常稀有罕见。当时很多汽车爱好者热于谈论。Z8采用的5.0L V8发动机,这台发动机与BMW E39 M5相同,32气门,由BMW M设计制造,400匹马力配合6速手动变速箱。相比于现在的安全车,Z8并没有经过什么巨大的改造,只是配置了安全车该有的功能。

首次在MotoGP中亮相的BMW Z8 MotoGP安全车成为了赛事中的一道风景线。据悉,当时有很多BMW车迷由于Z8 MotoGP安全车的出现,慢慢开始关注MotoGP。而那些MotoGP的忠实观众也成为了BMW的车迷。如此看来,BMW与MotoGP的合作是非常成功的,也奠定了后续长期的合作关系。2004年,BMW也为MotoGP提供了新的安全车——BMW Z4 M Coupe MotoGP安全车。

代号为E85的BMW Z4 M Coupe在接下来的4个赛季里担任了MotoGP安全车的任务。E85 Z4是第一代Z4车型,也是BMW Z3的继任车型,优雅修长的车头富有古典气质。相比于Z8,Z4仿佛没那么具有戏剧性,但性能却极其强悍。拥有纯正跑车底子的Z4即便是原厂车型,也可以满足赛道需求。E85 Z4使用的是3.0L直列六缸发动机,代号为M54,228匹、300牛米。

2004和2005两年,两辆BMW M3 GTR在纽伯格林举办的24小时耐力赛中蝉联两届冠军。

一转眼,到了2011年。一台趋于完美的车型成为了MotoGP的安全车,直到现在这台车也被无数的车迷苦心寻找,它就是BMW 1系M。1系M的设计很像经典的E30 M3,敏捷、轻巧。使用直列六缸的3.0L涡轮增压发动机+6速手动变速箱的动力系统,让1系M非常具有驾驶乐趣。这台名为N54B30TO的3.0L直六涡轮机最大马力340匹,峰值扭矩450牛米,绝对是纯种的“小钢炮”。虽然没有Z8和Z4那样外观美艳,但1系M绝对有资格承担世界顶级摩托赛事安全车的任务。2012年,BMW M重返DTM,以每年至少一个冠军的成绩在赛场上力挽狂澜。

当2015年来临时,BMW M已经与Dorna Sports合作15年了。BMW M4 MotoGP安全车在这一赛季出场。相比之前依靠着强劲动力在赛场上吃香的BMW M MotoGP安全车们,M4安全车最亮眼的地方无非就是新增的水喷射系统。此外,M4的安全车还动用了一些碳纤维材料的车身部件。

BMW M4 GTS是第一款配备创新型开拓性注水系统的量产车。通过该系统进一步提高了直列六缸涡轮增压发动机的全油门功率和燃油效率。简单来说,就是BMW M工程师利用了水蒸发时吸收周围空气热量的原理。BMW M GmbH首席执行官Frank van Meel说:“关键是要将进气温度降低到比涡轮增压中冷器效果更好的程度。”

水作为细雾喷射到进气歧管增压室中,在那里蒸发,降低进气温度和燃烧室中的最终压缩温度以及爆震风险。允许涡轮增压发动机以更高的增压压力和更早的火花塞正时点火,增加了功率和扭矩,并且效率得到显著提高。尽管有额外的功率输出,但所有与性能相关的部件热应力都会降低。所有这些功能最终有助于减少磨损并延长发动机寿命。根据发动机和车辆类型,可以以各种方式利用注水的益处。特别是工程师在决定如何在增加的功率和燃料效率之间平衡其优先级时具有相当大的自由度。如果在从一开始就设计高性能发动机时考虑注水,则可以使用具有更高增压比和压缩比的涡轮增压器和发动机。

水喷射系统可以将发动机峰值功率增加大约8%。同时,通过增加注入的水量可以补偿由于环境温度(> 20℃)的增加引起的功率损失。内燃机的输出在物理上受到限制,尤其受到燃烧室中的工作温度的限制。如果超过给定的工作温度,这将导致不受控制的燃烧(爆震)和动力损失,甚至导致发动机严重损坏。

这在涡轮增压发动机上尤其明显,其中进气在涡轮增压器中被加热至160℃。尽管可以使用中冷器来冷却增压空气,但是中冷系统的容量终究有限。根据系统的设计和尺寸以及车辆的空气动力学特性,可以在进气进入增压室之前将进气冷却到70°C以下的温度。只通过增加增压压力来提高发动机功率意味着会超过爆震阈值,所以想要更高的功率,优化冷却整个发动机系统是非常重要的。

而水喷射系统可以提高爆震阈值:将水以精细喷雾注入进气增压室,可以将进气温度降低约25°C,冷却增压空气可以使火花正时提前接近最佳值。冷空气也更加致密,这增加了燃烧混合物中氧气的比例,还保证更高的平均燃烧压力,从而优化动力和扭矩。最后,这种高效的缸内冷却系统还降低了一系列基本部件的热应力,包括活塞,排气阀和催化转换器、涡轮增压器等。

使用注水来提高爆震阈值对于解决高性能发动机设计中的基本问题还有很长的路要走,因为功率输出和燃料消耗与压缩比的关系密切相关。高压缩比在低油门和中油门时提供高效率和低油耗。然而,在全油门范围内,压缩比就会受到爆震阈值的限制。注水提高爆震阈值就允许增加压缩比。燃料的辛烷值越低,该技术的潜力就越大。在实际实施方面,BMW M部门的工程师选择了进气室中的三个注水器各自为直列六缸发动机的两个汽缸供水,实现了均匀的水分配和紧凑的系统设计。

行李箱底部内装有一个5升的水箱,水泵,传感器和阀门。泵和所有传感器、执行器均由发动机管理系统控制。泵以大约10个大气压的压力向喷射器供水。喷射量可根据负载,发动机速度和温度而变化,这有助于将水消耗降至最低。在赛道上行驶时,每次车辆加油时都必须加满水箱,但在日常条件下,间隔时间要长得多,以实现最大的日常实用性。

出于安全考虑,BMW M水喷射系统配备了先进的自诊断系统。如果水箱干涸或系统出现故障,会采取适当措施保护发动机,会降低了增压压力并延迟了火花正时,使发动机能够以降低的功率继续安全运行。即使工作正常,也会采取各种预防措施来保持系统的正常运行。每次关闭发动机时,管路中所有的水都会排入防冻储水罐,以防止系统组件在零下温度结冰。

M4为MotoGP提供服务一个赛季后,2016年,BMW M2“披挂上阵”。BMW M2是一款紧凑型高性能跑车,短轴距非常适合在赛道使用。为了满足安全车的高期望,BMW M2 MotoGP安全车依然由BMW M部门进行升级,配备了大量的特殊设备。

M2 MotoGP安全车可绝不是一味的去推高马力。十天,一千个工时,来自慕尼黑BMW M部门的十几位专家工程师们对BMW M2进行了环保改造,百公里油耗由8.5L降至7.9L。二氧化碳排放量每公里由199克降至185克。BMW M2 MotoGP安全车易于调节的后扰流板以及轻质发动机舱盖和扩散器为20英寸轮胎提供最佳抓地力。此外还安装了可调悬架,耐磨、金色碳陶瓷制动器,防滚架,全方位照明和灭火器等。370匹马力的BMW M2 MotoGP安全车,在MotoGP的赛场上甚至可以发出摩托赛车高亢的声浪。

BMW M2 MotoGP安全车在赛场上护卫两个赛季后,BMW M5有幸带领着MotoGP的车手安全度过了令人兴奋的2018年春季。BMW M5 MotoGP安全车还配备了如赛车一般的快拆部件和赛车座椅以及专门由BMW M工程师制造的前分流器。除此之外,驾驶舱内还有一个强大的控制中心,可以方便地启动各种信号灯和闪烁频率。

“两轮”的速度是很快的,在世界上最高水平的摩托赛事承担安全车的任务不但要有勇气,还要有真正的实力。那么BMW M5 MotoGP安全车与普通的M5有何区别呢?

在加兴的BMW M制造厂制造的安全车是基于M5赛车的标准版本,也因此区别不仅仅是外观。在BMW M5大赛上使用的8缸汽油机,625匹+750牛米最大扭矩的动力总成使用在了M5安全车上。百公里加速比普通的BMW M5快0.1秒。不要小看这0.1秒,在直线加速越来越快的时代,0.1秒的提升需要工程师们付出极大的努力。

外观上乍一看,BMW M5 MotoGP安全车和BMW M5轿车之间的差异貌似没太大变化。但实际上M Performance Parts的套件进一步完善了车辆的空气动力学特性。这些M Performance Parts组件由高强度和极轻碳制成,因此非常适合高速车辆的需求。

除此之外,BMW M5 MotoGP安全车精心设计的装饰杆和发动机罩上的快速释放紧固件都透露着赛车的血统。最引人注目的除了配色还有车顶警示灯,以满足指挥车辆的特殊要求,警示灯也符合空气动力学设计,并配备了最先进的LED技术。这一切都来自于BMW M部门。

BMW M5 MotoGP安全车还采用了具有赛车技术的BMW M Performance Titan运动型排气系统。许多这些特定的M Performance部件也可是BMW M5轿车的改装组件。汽车工程中的部件不仅可以表达赛车的风格,更重要的是高性能零件强调了根据不同环境下的个性化空气动力学,冷却和轻量化结构。

实际上,这些安全车看似只是“车身拉花、特殊喷漆和加入灯光以及改变一些外观”,但每一个小小的改动都需要工程师们非常辛苦的付出。在汽车制造业领域里,每一个微小的进步都要经过无数次的反复工作。

转自宝马中国,版权归原著所有,本文仅作分享使用

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综合报道

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