寶馬EfficientDynamics技術體系解讀

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

　　在隨後的幾十年中，寶馬先後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包含生活模塊與驅動模塊兩大模塊，其中電氣化技術均集中於後者。不過回到最初的話題上，若全球的能源消耗殆盡，那麼任何新能源汽車均將變得沒有意義。

　　寶馬ActiveE

　　或許是出於這樣的擔心，寶馬推出了EfficientDynamics高效動力技術。雖然這一名詞近幾年才出現，不過寶馬早就開始研發相關的技術，例如在寶馬303上的應用。這款車的底盤採用管狀側梁和箱形截面橫梁，其同時也是首款採用雙腎型進氣格柵的寶馬車型。其目的是為了優化車身空氣動力學性能，從而減少燃油消耗。

　　寶馬303底盤

　　自此以後，寶馬所有的車型均採用了類似架構和設計。寶馬502車型則在此基礎上更進一步，它是全球首款發動機缸體採用合金製造的汽車，並且開創了碳纖維材料在底盤中應用的先河，寶馬E36 M3 CSL則將碳纖維的應用進一步拓展，它是寶馬首款大量採用碳纖維材料的車型。

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

　　VANOS和VALVETRONIC技術

　　其在多款車型的不同部位有所體現。例如在前擋泥板處的通風口設計、VANOS凸輪軸控制技術、VALVETRONIC電子氣門控制技術等等。這也是為何EfficientDynamics技術難以準確定義的原因。隨著全球各地區環保相關政策的收緊，將來越來越多的此類技術將成為汽車標配，汽車中使用傳統燃料的比例也將會越來越少。

　　除了安裝於車身上的各類空氣動力學套件，寶馬的發動機技術也以高性能、低油耗為目標。這一進程從10多年前首次引入VANOS凸輪軸控制技術就已經開始。

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

　　在經過多年研發後，寶馬工程師最終選擇了單缸500毫升的配置，他們認為這樣配置能夠將發動機的聲學特性、振動特性、工作效率和機械摩擦保持在完美的平衡狀態。

　　空氣動力：擾流板與前通氣口

　　EfficientDynamics綜合體系下的另一項創新則是後方主動擾流板(rear active spoiler)的發明。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下的阻力係數降低2%，同時還能降低油耗並提升車輛平衡性。

　　既然提到了空氣動力，那麼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，前保險槓處的葉片處於關閉狀態，從而讓發動機能夠更快達到合適的工作溫度。隨著車速升高，葉片打開，空氣流經前進氣口起到為發動機降溫的作用。

　　極致輕量化

　　輕量化是EfficientDynamics技術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，而新一代寶馬據稱將採用更多的複合材料，將重量控制在1700千克左右。

　　當然最能體現輕量化技術的車型還當屬寶馬i3，其利用碳纖維增強塑料組成了i3的生活模塊(Life Module)。碳纖維材料擁有和傳統鋼材相同的強度以及鋼材50%的重量，寶馬目前的碳纖維生產已經達到了工業規模。碳纖維製造過程中採用可再生能量，因此職業是該材料環保特性的組成部分之一。在i3的製造過程中消耗的水量和能量分別減少了70%和50%。

　　碳纖維並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

　　熱泵裝置節能示意圖

　　製造一輛如i3一樣的車需要面對許多技術挑戰，其將改變傳統的造車方式。例如，車內由於沒有傳統內燃機，工程師無法不能依靠電動機發出的微弱熱量為車艙供暖，尤其是在冬天。

　　為了迎合EfficientDynamics技術體系的一貫作風，寶馬在i3這款車中引入了加熱泵這項裝置(Heat Pump)。熱泵技術是車輛空調技術的創新，它為車輛製冷和制熱，用1千瓦的電力即可產生3千瓦的製冷功率或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系統對續航裡程的影響。

　　然而，寶馬在此基礎上更進了一步。一般情況下，車主都是獨自在車內，其他座位上並沒有乘客。既然這樣，就無需為整個車艙進行溫控，而僅需對司機座位區域進行溫控即可。但即使是目前最先進的分區空調控制系統也無法精確地僅為一個座位進行溫控。

　　寶馬採取的方式是在車門內側、中控扶手左側、儀錶板下方等區域採用紅外熱輻射的方式單獨為司機座位區域加熱，這樣熱量幾乎能完全傳遞到司機身上而不會散逸。另外，紅外熱輻射系統不會發出噪聲，也沒有氣流產生。

　　基於導航數據降低油耗

　　隨著大數據時代的來臨，將導航系統與谷歌地圖等軟體協作，或許是目前人類能夠想到的節能技術最後一招。

　　在這類技術方面，寶馬擁有動力總成預管理系統(Predictive Drivetrain Management)，該系統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。該系統工作原理如下：

　　導航系統根據地圖數據預測汽車前方的路況，並根據該信息調節車速，達到節油的目的。例如，當導航系統根據地圖檢測到前方有坡道路段，並且限速為60公裡/時，那麼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坡頂。

　　可能許多司機在駕車時根本不知道自己的車擁有如此多的技術。其中有一部分原因是工程師都是基於司機的駕駛習慣進行技術開發，因此司機不會感到任何異樣。例如，如果司機明知前方限速卻仍然加速行駛，系統並不會主動幹涉，而是尊重司機的意願；而對於守法的司機，動力總成預管理系統也會幫助車輛在不知不覺中降低油耗。

　　ECO PRO駕駛模式

　　另一項基於導航數據降低油耗的技術是寶馬ECO PRO駕駛模式。當用戶選取了該模式時，系統會計算出發地與目的地之間最節油的一條路線。並且會以在iDrive顯示屏上閃動標記的形式告知司機何時該加/減速。

　　ECO PRO駕駛模式減低油耗

　　另外，在ECO PRO駕駛模式下，當車速處於50-160公裡/時之間時，司機一旦鬆開加速踏板，變速箱就會與發動機解耦，讓汽車進入所謂的」空擋滑行」狀態，將機械摩擦降到最低的同時也節省了燃油。當司機再次踩下加速踏板時，變速箱會再次與發動機耦合。

　　文章中所有提到的技術均為EfficientDynamics技術體系下的組成部分。由此可見，EfficientDynamics本身並沒有明確的定義，只能從整體的角度去理解它。EfficientDynamics概念今後還將包括燃料電池技術的使用。寶馬目前已經與豐田合作研發燃料電池汽車，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的準備。

來源：蓋世汽車網

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