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級車市場又出現(xiàn)了一個(gè)強(qiáng)有力的競爭者。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)動性與7系轎車的穩(wěn)重性進(jìn)行結(jié)合，讓C級車開始逐漸向年輕化發(fā)展。動力系統(tǒng)方面，全新一代5系轎車使用了2款汽油發(fā)動機(jī)，分別為4缸發(fā)動機(jī)（B48）和6缸發(fā)動機(jī)（B58），并配有8擋手自一體變速器（8HPTU）。

一、動力傳動系統(tǒng)

1.B48發(fā)動機(jī)

全新一代寶馬5系轎車搭載的4缸汽油發(fā)動機(jī)型號為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)動機(jī)

圖2 B48發(fā)動機(jī)滿負(fù)荷特性曲線圖

此款發(fā)動機(jī)采用第4代Valvetronic電子氣門控制，能夠使發(fā)動機(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)動機(jī)響應(yīng)速度。此款發(fā)動機(jī)使用了帶有電動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)動機(jī)

全新一代寶馬5系轎車除了搭載4缸發(fā)動機(jī)外，還搭載了一款直列6缸發(fā)動機(jī)，發(fā)動機(jī)型號為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)動機(jī)

圖4 B58發(fā)動機(jī)滿負(fù)荷特性曲線圖

此款6缸發(fā)動機(jī)除了采用與4缸發(fā)動機(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)動機(jī)采用了第8代數(shù)字式發(fā)動機(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)儲液罐（圖5）。

圖5 發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)

4.自動變速器

全新一代寶馬5系轎車搭載了改進(jìn)型的8擋自動變速器，變速器型號為8HPTU（圖6）。該變速器可通過離心擺式減振器減緩發(fā)動機(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)過改進(jìn)的行星齒輪組，通過稍微增大傳動比差值，來改善換擋時(shí)的舒適性。通過最佳擋位間隔和擋位分級，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)動機(jī)的車型有運(yùn)動（SPORT）、舒適（COMFORT）和節(jié)能（ECO PRO）3種模式；而采用B58發(fā)動機(jī)的車型除了以上3種模式外，還增加了高級運(yùn)動（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2種方式對變速器進(jìn)行應(yīng)急開鎖，一種是變速器機(jī)械應(yīng)急開鎖，另一種是變速器電子應(yīng)急開鎖。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，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)相同的分動器，型號為ATC13-1。ATC13-1分動器的特點(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15萬km時(shí)，控制系統(tǒng)會存儲1條故障代碼，存儲器也會進(jìn)行記錄并建議更換分動器油（圖8）。

圖8 四驅(qū)系統(tǒng)示意圖

分動器本身是沒有放油螺栓的，所以必須借助手動泵，通過加油螺栓開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BMW診斷系統(tǒng)ISTA內(nèi)的“服務(wù)功能-分動器VTG-更換機(jī)油”，使分動器內(nèi)的機(jī)油隔板移動到打開位置（圖10）。

圖9 帶手動泵的抽吸軟管

圖10 機(jī)油隔板處于打開狀態(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)動機(jī)艙蓋及發(fā)動機(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音清晰度。

3.座椅配置

寶馬5系被定義為運(yùn)動奢華轎車，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

對于多功能座椅來說，座椅調(diào)節(jié)開關(guān)中安裝有5個(gè)觸摸傳感器，觸摸調(diào)節(jié)開關(guān)時(shí)，中央信息顯示屏（CID）中會彈出1個(gè)窗口，用于顯示已觸摸開關(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，就會自動啟用座椅加熱裝置。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.底盤簡介

全新一代寶馬5系轎車底盤型號為G30（圖14），后輪驅(qū)動和四輪驅(qū)動車型的軸距均為2975 mm。后輪驅(qū)動車型的轉(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）。

由于通過兩個(gè)連桿平面來承擔(dān)車輪的導(dǎo)向，因此減振器幾乎不承受橫向力，通過這種方式減小了摩擦，因此減振器可對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：可實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)車輪導(dǎo)向和出色的行駛動力性；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)，對于確保行駛動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)量優(yōu)勢，但制造成本更低。

3.制動系統(tǒng)

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

圖17 專用工具

圖18 制動片更換注意事項(xiàng)

在前車輪制動器上采用部分粘接式制動摩擦片，該摩擦片與制動活塞通過粘接形式固定在一起，可以有效緩解制動摩擦片因?yàn)槟p而產(chǎn)生的干擾噪聲，從而提高駕車時(shí)的舒適性。無論在什么時(shí)候或情況下，都不允許用制動摩擦片膏，來涂覆制動摩擦片的粘接表面。為確保制動摩擦片在制動鉗凹槽內(nèi)靈活移動，需要對導(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活塞之間發(fā)生位移，從而產(chǎn)生不必要的振動。在安裝全新的粘接式制動摩擦片前，必須徹底清潔與粘接式摩擦片背板相連的制動活塞表面。安裝全新粘接式制動摩擦片后，必須踩下制動踏板約1 min左右，這樣可確保制動活塞與摩擦片背板之間連接牢固。一旦松開粘接式制動摩擦片，就必須更換全新的制動摩擦片，不允許重復(fù)使用。

為避免損壞制動鉗，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松開制動活塞與摩擦片背板之間的粘接連接。后輪制動片則采用傳統(tǒng)的制動片。