全新一代寶馬5系轎車介紹

文：宮星晨

2017年6月，寶馬正式發(fā)布了全新一代5系轎車，這也宣布了C級(jí)車市場(chǎng)又出現(xiàn)了一個(gè)強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)者。該車的外形依舊采用了寶馬家族式的設(shè)計(jì)風(fēng)格，并且很好地將3系轎車的運(yùn)動(dòng)性與7系轎車的穩(wěn)重性進(jìn)行結(jié)合，讓C級(jí)車開(kāi)始逐漸向年輕化發(fā)展。動(dòng)力系統(tǒng)方面，全新一代5系轎車使用了2款汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，分別為4缸發(fā)動(dòng)機(jī)（B48）和6缸發(fā)動(dòng)機(jī)（B58），并配有8擋手自一體變速器（8HPTU）。

一、動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)

1.B48發(fā)動(dòng)機(jī)

全新一代寶馬5系轎車搭載的4缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)為B48B20O0（圖1），排量為2.0 L，在5200 r/min時(shí)最大輸出功率為185 kW，自1450 r/min起可輸出350 N.m的最大扭矩（圖2）。發(fā)動(dòng)機(jī)采用直列式排布，點(diǎn)火順序?yàn)?-3-4-2，缸徑82.0 mm，行程94.6 mm，壓縮比為10.2，需要機(jī)油量為5.25 L。

圖1 B48發(fā)動(dòng)機(jī)

圖2 B48發(fā)動(dòng)機(jī)滿負(fù)荷特性曲線圖

此款發(fā)動(dòng)機(jī)采用第4代Valvetronic電子氣門控制，能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷變化和循環(huán)管理需求降到最低，從而確保了極高的燃油利用率以及更出色的發(fā)動(dòng)機(jī)響應(yīng)速度。此款發(fā)動(dòng)機(jī)使用了帶有電動(dòng)廢氣旁通閥的雙渦管廢氣渦輪增壓器，進(jìn)氣裝置采用集成式增壓空氣冷卻器，并配有可切換冷卻液泵，配備熱量管理控制單元，同時(shí)還裝備了集成式真空泵的組合特性曲線調(diào)節(jié)式機(jī)油泵，共軌噴射系統(tǒng)最高噴油壓力可達(dá)20 MPa。

2.B58發(fā)動(dòng)機(jī)

全新一代寶馬5系轎車除了搭載4缸發(fā)動(dòng)機(jī)外，還搭載了一款直列6缸發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)為B58B30M0（圖3），排量為3.0 L，在5500 r/min時(shí)最大輸出功率為250 kW，自1380 r/min起可輸出450 N.m的最大扭矩（圖4）。此款發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火順序?yàn)?-5-3-6-2-4，缸徑82.0 mm，行程94.6 mm，壓縮比為11.0，需要機(jī)油量為6.50 L。

圖3 B58發(fā)動(dòng)機(jī)

圖4 B58發(fā)動(dòng)機(jī)滿負(fù)荷特性曲線圖

此款6缸發(fā)動(dòng)機(jī)除了采用與4缸發(fā)動(dòng)機(jī)相同的第4代Valvetronic電子氣門控制等配置外，還添加了帶膨脹補(bǔ)償元件的排氣歧管。該發(fā)動(dòng)機(jī)采用了第8代數(shù)字式發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)DME，共軌直噴系統(tǒng)最高噴油壓力可達(dá)20 MPa。

3.冷卻系統(tǒng)

B48與B58發(fā)動(dòng)機(jī)均有2個(gè)獨(dú)立的冷卻液循環(huán)回路，分別為低溫冷卻液循環(huán)回路和高溫冷卻液循環(huán)回路。低溫冷卻液循環(huán)回路主要用于冷卻增壓空氣，高溫冷卻液循環(huán)回路主要用于冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)，這2套冷卻液循環(huán)回路均配有獨(dú)立的冷卻液散熱器，并各自配有1個(gè)儲(chǔ)液罐（圖5）。

圖5 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)

4.自動(dòng)變速器

全新一代寶馬5系轎車搭載了改進(jìn)型的8擋自動(dòng)變速器，變速器型號(hào)為8HPTU（圖6）。該變速器可通過(guò)離心擺式減振器減緩發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的不平穩(wěn)性，從而改善行駛時(shí)的舒適性。2個(gè)經(jīng)過(guò)改進(jìn)的行星齒輪組，通過(guò)稍微增大傳動(dòng)比差值，來(lái)改善換擋時(shí)的舒適性。通過(guò)最佳擋位間隔和擋位分級(jí)，提高了變速器的工作效率。在變速器上采用隔音外殼設(shè)計(jì)，減少了車輛專用隔音設(shè)施的使用。

在變速器的模式選擇上，采用B48發(fā)動(dòng)機(jī)的車型有運(yùn)動(dòng)（SPORT）、舒適（COMFORT）和節(jié)能（ECO PRO）3種模式；而采用B58發(fā)動(dòng)機(jī)的車型除了以上3種模式外，還增加了高級(jí)運(yùn)動(dòng)（SPORT PLUS）模式，從而讓駕駛員可以有更好的駕駛體驗(yàn)。

當(dāng)該款變速器出現(xiàn)故障時(shí)，可以通過(guò)2種方式對(duì)變速器進(jìn)行應(yīng)急開(kāi)鎖，一種是變速器機(jī)械應(yīng)急開(kāi)鎖，另一種是變速器電子應(yīng)急開(kāi)鎖。在進(jìn)行車輛拖移時(shí)，要嚴(yán)格按照廠家的規(guī)定進(jìn)行，不得使用拖拽繩或拖拽杠進(jìn)行拖移。拖移時(shí)必須使用平板拖車，車輛的前輪或后輪不能在外力作用下進(jìn)行移動(dòng)，否則有可能導(dǎo)致變速器鎖止，從而引發(fā)事故和嚴(yán)重的故障（圖7）。

圖6 8HPTU自動(dòng)變速器

圖7 拖拽車輛示意圖

5.四驅(qū)系統(tǒng)

該款車型上配備了與7系轎車四驅(qū)系統(tǒng)相同的分動(dòng)器，型號(hào)為ATC13-1。ATC13-1分動(dòng)器的特點(diǎn)是引入了高效模式，該模式可減少攪油損失從而節(jié)省燃油消耗。當(dāng)車輛行駛里程超過(guò)15萬(wàn)km時(shí)，控制系統(tǒng)會(huì)存儲(chǔ)1條故障代碼，存儲(chǔ)器也會(huì)進(jìn)行記錄并建議更換分動(dòng)器油（圖8）。

圖8 四驅(qū)系統(tǒng)示意圖

分動(dòng)器本身是沒(méi)有放油螺栓的，所以必須借助手動(dòng)泵，通過(guò)加油螺栓開(kāi)口抽吸需要更換的油液（圖9）。為了確保更換全部油液，售后服務(wù)人員可通過(guò)BMW診斷系統(tǒng)ISTA內(nèi)的“服務(wù)功能-分動(dòng)器VTG-更換機(jī)油”，使分動(dòng)器內(nèi)的機(jī)油隔板移動(dòng)到打開(kāi)位置（圖10）。

圖9 帶手動(dòng)泵的抽吸軟管

圖10 機(jī)油隔板處于打開(kāi)狀態(tài)

二、車身

1.車身結(jié)構(gòu)

全新一代寶馬5系轎車的車身采用輕型結(jié)構(gòu)方案，由高強(qiáng)度鋼和鋁合金部件組成，鋁合金壓鑄部件的比例明顯提高。多相鋼強(qiáng)度大于300 MPa，超高強(qiáng)度鋼強(qiáng)度大于900 MPa，深拉延鋼強(qiáng)度小于300 MPa，鋁合金材料多用于車頂、車門、發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋及發(fā)動(dòng)機(jī)艙等部位（圖11）。使用鋁合金擠壓成型件和復(fù)雜的壓鑄鋁合金部件，可在減輕整車質(zhì)量的同時(shí)提高車身剛度，同時(shí)滿足有關(guān)被動(dòng)安全性的各項(xiàng)要求。為了提高車身的碰撞安全性，更是使用了全新研發(fā)的新型壓鑄鋁合金（圖12）。

圖11 車身材料分解圖

圖12 車輛外車身材質(zhì)示意圖

2.車輛內(nèi)部配置

與上一代寶馬5系轎車相比，全新一代的寶馬5系轎車車內(nèi)空間得到了顯著改進(jìn)，空間感和全方位視野也得到了不同程度的提升。同時(shí)車內(nèi)還配備了手持?jǐn)z像機(jī)和無(wú)線充電盒等配置，車頂功能中心采用平坦設(shè)計(jì)，方便駕乘人員的使用。此外，車頂內(nèi)襯中加入了新型隔音墊，有助于改善前排與后排座椅之間的語(yǔ)音清晰度。

3.座椅配置

寶馬5系被定義為運(yùn)動(dòng)奢華轎車，所以座椅是展示這一點(diǎn)設(shè)計(jì)理念最好的部分。前排座椅使用了Dakota真皮裝飾縫合，間隔點(diǎn)縫合則采用了Saddle真皮。全新一代寶馬5系轎車的前排座椅有以下幾種型號(hào)可供選擇：標(biāo)準(zhǔn)座椅，配備有座椅加熱和腰部支撐功能；運(yùn)動(dòng)座椅，配備有座椅記憶、座椅加熱和腰部支撐功能；多功能座椅，配備有座椅記憶、座椅加熱、主動(dòng)式座椅通風(fēng)、按摩和腰部支撐功能（圖13）。

圖13 座椅分解圖

對(duì)于多功能座椅來(lái)說(shuō)，座椅調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)中安裝有5個(gè)觸摸傳感器，觸摸調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)時(shí)，中央信息顯示屏（CID）中會(huì)彈出1個(gè)窗口，用于顯示已觸摸開(kāi)關(guān)的功能和調(diào)節(jié)范圍。

多功能座椅提供按摩功能，座椅的靠背和座墊內(nèi)有設(shè)8個(gè)不同的按摩氣墊，用于放松背部肌肉組織和減輕腰椎間盤負(fù)荷，可以提供3個(gè)強(qiáng)度等級(jí)進(jìn)行選擇。

該車首次配備了能夠預(yù)設(shè)座椅加熱的裝置，可以在駕駛員和前排乘客之間選擇進(jìn)行加熱。如果車外溫度低于預(yù)設(shè)數(shù)值且安全帶鎖扣已閉合，則車輛只要行駛起來(lái)，就會(huì)自動(dòng)啟用座椅加熱裝置。座椅通風(fēng)和方向盤加熱也可實(shí)現(xiàn)此功能。

三、底盤系統(tǒng)

1.底盤簡(jiǎn)介

全新一代寶馬5系轎車底盤型號(hào)為G30（圖14），后輪驅(qū)動(dòng)和四輪驅(qū)動(dòng)車型的軸距均為2975 mm。后輪驅(qū)動(dòng)車型的轉(zhuǎn)彎直徑為12.05 m，離地間隙為144 mm，整備質(zhì)量為1615 kg；四輪驅(qū)動(dòng)車型的轉(zhuǎn)彎直徑為12.22 m，離地間隙為139 mm，整備質(zhì)量為1670 kg。

圖14 車輛底盤系統(tǒng)分解圖

2.懸架系統(tǒng)

5系轎車采用了前雙橫臂式懸架，后五連桿式懸架，而且在部分車型上還使用了空氣彈簧，這與新一代的7系轎車如出一轍。前懸架使用了傳統(tǒng)減振器或電子減振器控制系統(tǒng)（EDC），使用雙橫臂的優(yōu)點(diǎn)在于：下部連桿平面由拉桿和橫擺臂直接構(gòu)成；達(dá)到較高橫向加速度時(shí)，可以確保出色的行駛動(dòng)力性和敏捷性；轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，在不影響行駛舒適性的前提下，確保出色的側(cè)傾支撐性；通過(guò)減小干擾參數(shù)影響，確保較高的舒適性；減振器幾乎不承受橫向力，從而確保較高的舒適性；具有靈活柔韌的車橋彈簧支撐特性和穩(wěn)定的直線行駛特性（圖15）。

由于通過(guò)兩個(gè)連桿平面來(lái)承擔(dān)車輪的導(dǎo)向，因此減振器幾乎不承受橫向力，通過(guò)這種方式減小了摩擦，因此減振器可對(duì)不平路面做出靈敏反應(yīng)。由于不承受橫向力，所以可采用更細(xì)的活塞桿設(shè)計(jì)，可有效減少減振器內(nèi)的摩擦。為了優(yōu)化前車橋負(fù)荷分配和車重，前橋幾乎完全采用鋁合金材質(zhì)，而且這樣的設(shè)計(jì)，在進(jìn)行維修時(shí)，無(wú)需進(jìn)行繁復(fù)的前橋分解工作。

后懸架使用五連桿式懸架，具有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：可實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)車輪導(dǎo)向和出色的行駛動(dòng)力性；直線行駛時(shí)，可有效提升駕駛準(zhǔn)確性；在車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)，可以輕松實(shí)現(xiàn)自轉(zhuǎn)向特性；車輛在變更車道時(shí)，可有效提升穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性；最大程度地過(guò)濾顛簸感（圖16）。

圖15 車輛前橋分解圖

圖16 車輛后橋分解圖

較大的后橋托架支撐件和可降低預(yù)載的車橋結(jié)構(gòu)，對(duì)于確保行駛動(dòng)力性和隔音效果都起到重要作用，確保了高功率大扭矩發(fā)動(dòng)機(jī)的使用，并降低了進(jìn)入車內(nèi)的噪聲。除上部橫擺臂外，各連桿均采用鋼板結(jié)構(gòu)制成。鋼板連桿具有與鋁合金鍛造連桿類似的質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)，但制造成本更低。

3.制動(dòng)系統(tǒng)

上一代的寶馬5系轎車是通過(guò)1個(gè)獨(dú)立的駐車制動(dòng)器控制單元（EMF），來(lái)控制電動(dòng)駐車制動(dòng)器的。而在新一代的寶馬5系轎車上，該功能被集成在了動(dòng)態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)（DSC）內(nèi)。制動(dòng)踏板則是采用了與7系轎車一樣的固定方式，通過(guò)球頭和塑料夾來(lái)固定踏板機(jī)構(gòu)，在松開(kāi)制動(dòng)踏板連接時(shí)，需要使用專用工具（零件編號(hào)為8330 2409 646）（圖17）。

圖17 專用工具

圖18 制動(dòng)片更換注意事項(xiàng)

在前車輪制動(dòng)器上采用部分粘接式制動(dòng)摩擦片，該摩擦片與制動(dòng)活塞通過(guò)粘接形式固定在一起，可以有效緩解制動(dòng)摩擦片因?yàn)槟p而產(chǎn)生的干擾噪聲，從而提高駕車時(shí)的舒適性。無(wú)論在什么時(shí)候或情況下，都不允許用制動(dòng)摩擦片膏，來(lái)涂覆制動(dòng)摩擦片的粘接表面。為確保制動(dòng)摩擦片在制動(dòng)鉗凹槽內(nèi)靈活移動(dòng)，需要對(duì)導(dǎo)向件側(cè)面涂覆專用油脂（圖18）。

使用此種方式進(jìn)行連接，可有效避免摩擦片背板與制動(dòng)活塞之間發(fā)生位移，從而產(chǎn)生不必要的振動(dòng)。在安裝全新的粘接式制動(dòng)摩擦片前，必須徹底清潔與粘接式摩擦片背板相連的制動(dòng)活塞表面。安裝全新粘接式制動(dòng)摩擦片后，必須踩下制動(dòng)踏板約1 min左右，這樣可確保制動(dòng)活塞與摩擦片背板之間連接牢固。一旦松開(kāi)粘接式制動(dòng)摩擦片，就必須更換全新的制動(dòng)摩擦片，不允許重復(fù)使用。

為避免損壞制動(dòng)鉗，不允許用錘子或螺絲刀進(jìn)行拆卸或檢查，只能使用專用的塑料楔來(lái)松開(kāi)制動(dòng)活塞與摩擦片背板之間的粘接連接。后輪制動(dòng)片則采用傳統(tǒng)的制動(dòng)片。