宝马新型双涡轮增压直喷式直列六缸汽油机

宝马公司在相隔20年之后，第一次重新引入了带涡轮增压的汽油机。通过将第二代汽油直喷（高精度喷油）与两种紧凑型涡轮增压器相结合，成功地克服了迄今为止涡轮增压器存在的两项缺点：高油耗和迟缓的响应特性。

涡轮增压汽油机在宝马公司已经有很长的历史。1973年推出的宝马2002涡轮增压发动机是世界上第一台带涡轮增压发动机的量产轿车。十年后，波拉巴姆宝马公司的乃尔孙·皮奎特以一台涡轮增压的汽车赢得了一级方程式赛车冠军称号。
涡轮增压明显的缺点是高油耗和迟缓的响应特性，成为宝马公司自从上世纪80年代末以后放弃了开发其他涡轮增压汽油机的原因。

通过新技术的采用，成功地排除了经典涡轮增压技术的缺点。油束主导（Sprayguided）的第二代汽油直喷燃烧方法通过燃油在气缸内的蒸发使燃烧室得到冷却，从而得以明显地提高了压缩比，并提高了效率，使得全负荷特性在自然吸气发动机的水平提高了一步。由于在增压器上采用了耐高温的材料，明显地降低了通过混合气加浓来降低废气温度的必要性。同时，采用了转动惯量较小的小型增压器。使得相应特性也有所改善。

开发目标

宝马直列六缸增压汽油机的目标定得很高。在适当地提高发动机功率的同时，特别要求明显地提高扭矩。当时要求努力将其最大扭矩提高到4.0L排量的八缸发动机所能达到的水平，而且要求在一个明显较宽的转速范围内都达到这样的扭矩

直列六缸发动机的重要优点是它的运行平稳性和旋转平衡性。这些特点使得它没有不平衡的惯性力和惯性力矩。为了充分地发挥这些优点，将这台涡轮增压发动机的转速定在了7000r/min这么一个自然吸气发动机的高水平上。特别重要的是，克服了经典涡轮增压发动机的缺点。

为了广泛地应用于宝马公司的车型型谱中，对发动机的体积大小和重量提出了附加的挑战。
    
发动机概念

增压的六缸汽油机新方案的基础是2004年推出的新一代直列发动机。

这台发动机是一个新型发动机系列的第一个代表，它除了其他特点以外，特别是因为全可变的气

通过大量的仿真计算，对进气和增压空气管道进行了优化。这些管道短小而粗大，弯头很少，所以使流动阻力达到了最小化。
因为对于涡轮增压发动机来说，不要求可变进气管长度，所以塑料进气管比在自然吸气发动机中简单一些。而压力管在高温区域是用铝合金制成的，其余部分则用塑料制成。集成了空气滤清器的进气系统消声器装在进气系统的上面，与发动机固定在一起。
在设计增压空气冷却器时，借助于广泛的计算，在冷却速率和压力损失之间进行了折中。

2.计算机辅助的设计过程

高达1050℃的废气温度导致了很高的热交变载荷，因而导致了极高的涡轮应力。在结构设计中进行了大量的计算机辅助工程（CAE）工作，其目的是在准备阶段暴露薄弱环节并排除之。