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萝卜报告 10-26

全新宝马 M3 使用巨肾,竟然是因为

自从全新一代 M3/M4(G80/G82)面世后,其宛如猪鼻子一般的进气格栅瞬间成为了车迷口诛笔伐的对象,要求宝马重新为 M3/M4 打造正常版前脸的声音也不绝于耳 ...... 作为宝马性能车家族中的看家产品,宝马究竟为什么要给 M3/M4 设计如此夸张的前脸呢?

众所周知,进气格栅的存在就是为了让足量的空气冲进引擎舱,来满足动力系统对于进气和散热的需求。而高动力作为高性能车不可或缺的一部分,势必会消耗掉更多的汽油 + 氧气,所以在单位时间内,发动机所产生的热量也会更多。此时,如果不能尽快将热量散出,那过高的发动机温度就会导致引擎燃烧室出现爆燃,从而影响动力。同时,负责在发动机内部进行润滑的机油,也会在高温下变稀,进而降低润滑能力,甚至出现油膜破裂的情况,使原本发动机部件与部件之间的金属 - 油 - 金属关系,变成金属 - 金属,导致发动机过度磨损,甚至报废。

与此同时,在环保法规限制下用于替代自然吸气发动机的涡轮增压引擎,在通过压入更多空气提高进气量的同时,也会使空气因为密度的提高,出现温度上升,含氧量下降的问题,最终导致动力不能被 100% 发挥出来。

除了发动机以外,变速箱在激烈驾驶时的工况同样十分极限,它不仅需要承受发动机长时间的高动力输出,同时还需要以日常道路至少十倍以上的高频次进行换挡。这对于变速箱内部帮助齿轮润滑的变速箱油来说,也会产生额外的压力。与机油一样,变速箱油温过高后同样会出现润滑效果降低的问题,因此对于像 M3/M4 这样的性能车来说,它们的变速箱如果像一般家用车那样单纯依靠行驶时的自然风降温是不够的,是需要额外进行散热的。

综上所述我们可以发现,性能车的动力系统对于散热有着很高的要求,所以上代 M3/M4 就在车头位置塞满了 7 个散热器,来帮助动力系统的各种油液进行降温。

目前我们已知,机舱内需要通过进气格栅进行通风散热的动力系统主要包括发动机和变速箱。在发动机方面,相比起上代 M3/M4 车型 431 马力的动力来说,全新 M3/M4 由于从 S55 升级到 S58 发动机的关系,动力也直接来到了惊人的 510 马力,扭矩更是提升到了 650N · m。面对这 79 马力和 100N · m 的动力提升,散热系统自然会面临着更大的压力。

全新 M3/M4 散热器数量没变

不过由于上代 M3/M4(F80/F82)的车头位置已经完全塞满了散热器,根本没有再增加散热器的余地了。因此,全新一代 M3/M4(G80/G82)也只能与上代车型一样保持 7 个散热器的数量,并且各个散热器的职能和位置也都完全相同。那宝马究竟施了什么魔法,才在散热器数量相同的情况下,实现了更强的散热能力呢?答案就是散热器的整体前移,以及进气格栅尺寸的加大!

车头(侧视)空气流速图

在一般车型上,为了避免引擎舱内的散热系统在小碰撞中受损,因此散热器都会被布置在机舱内离前脸有一定距离的位置上,这种做法势必会缩短散热器与发动机本体之间的距离。如此一来,当通过进气格栅进入的冷空气穿过散热器并带走热量后,热空气就会径直撞上位于后方的发动机,同时发动机还会对气流的疏导形成阻塞,大幅降低空气的流通速度,对散热产生不利影响。这与笔记本后方贴墙用,散热会变差是一个道理。

而当把整个散热器向前移动后,散热器与发动机之间的距离就会变得更长,如此一来,穿过进气格栅进入机舱内的冷空气便能获得更高的流速以及更高的流量,从而提升整套动力系统的散热效率。根据宝马的官方资料来看,全新一代 M3/M4 的散热器就相比普通的 G20 3 系整体向前移动了约 40mm。

在解决了空气流速对空气流量的影响外,另一个会直接影响空气流量的因素就是迎风面积了。通过上图我们可以看出,全新 M3/M4 的进气格栅不仅面积更大,而且就连格栅上轮廓的高度也是要明显高于老款的,这便会加大引擎舱内散热器的迎风面积,为其带来更大的冷空气流量,进而增强散热效果。不仅如此,全新 M3/M4 由于没有采用上下分体式的进气口设计,因此即使算上内部防撞钢梁以及外部牌照架的区域,其对气流进行分割的效果也是要明显弱于老款 M3/M4 那种分体式上、下进气格栅形式的。

如上图所示,当车辆撞风后,车头的牌照框区域会不可避免地对气流进行分割,并形成气流分叉。而上、下进气格栅的距离越远,气流经过后变成的上下两组分叉,并 " 辐射 " 在后方散热器上的间隔就会越大。像是老款 M3/M4 由于上、下进气格栅之间的距离较宽,所以散热器并不能过度前移,这是因为上、下两组气流分叉间隔较大,只有离得远点才能将两组气流 " 接住 "。而全新 M3/M4 由于前防撞梁、牌照架区域更窄,上、下两组气流分叉间距缩短,所以散热器才有了向前移动 40mm 的资本,而不会因为牌照架区域造成散热盲区。综上所述,当更大的迎风面积加上更快的气流流速后,全新 M3/M4 便能获得更好的散热效果了。

实际上,全新 M3/M4 的散热需求增大,除了因为发动机动力提升,需要加强散热以外,变速箱从原来的 7 速 DCT 更换成 ZF 8AT 也是主因之一。相比起双离合变速箱而言,AT 变速箱内部更复杂的行星齿轮组以及液力变矩器结构的加入,都会大幅增加变速箱运转时的热量,因此 AT 变速箱油的油温是要明显高于 DCT 变速箱的。

G80/G82 变速箱油冷

这时当初在老款 M3/M4 上就经常不够用的小号变速箱油冷散热器自然就更不够用了,于是全新 M3/M4 在换装了 8AT 这个发热大户后,便升级了一套尺寸明显大了不少的变速箱油冷散热器(上图红框),以此来杜绝变速箱过热对于车辆性能的影响。需要注意的是,只有 8AT 的全新 M3/M4 用的才是这个超大的变速箱油冷,手动 M3/M4 是不需要配备的。

综上所述,在动力更强劲的 3.0T S58 发动机以及 ZF 8AT 的 " 功劳 " 下,全新 M3/M4 就只能长成这副德行了 ...... 毕竟对于性能车而言,一切设计都是要为性能让位的。当然大家也不用太过沮丧,因为在汽车圈似乎也暗藏着这样一个规律,那就是多看几眼,丑的车也能变顺眼。那么全新 M3/M4 从 2021 年 4 月上市到现在,你看顺眼了吗?

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