全新寶馬X3車型介紹

文：李怡琳、肖雄建

寶馬X3，作為寶馬旗下重要的一款多功能運動型車，其生產(chǎn)所使用的平臺是與寶馬7系相同的CLAR（clustar architecture）平臺。CLAR平臺為寶馬的后驅(qū)車平臺，所有寶馬旗下的后驅(qū)底盤車型均來自于此平臺，CLAR最大的特點就是后驅(qū)和輕量化。第三代寶馬X3（簡稱全新寶馬X3）的研發(fā)代碼為G01，于2017年11月上市，所有車型均標(biāo)配8擋自動變速器和xDrive四輪驅(qū)動系統(tǒng)。

一、動力傳動系統(tǒng)

1.4 缸汽油發(fā)動機（B48）

全新寶馬X3全系搭載了4缸汽油發(fā)動機，型號為B48B20O0（圖1），排量為2.0 L，目前國內(nèi)在售的車型有3種性能調(diào)校，分別為低功率版本、中等功率版本和高功率版本。發(fā)動機采用直列式排布，點火順序為1-3-4-2，缸徑82.0 mm，行程94.6 mm。低功率版本在5 000 r/min時輸出最大輸出功率為135 kW，自1 350 r/min起可輸出290 N·m的最大扭矩（圖2）。中等功率版本在5 200 r/min時輸出最大輸出功率為165 kW，自1 450 r/min起可輸出310 N·m的最大扭矩。而高功率版本則在5 200 r/min時輸出最大輸出功率為185 kW，自1 450 r/min起可輸出350 N·m的最大扭矩（圖3）。

圖1 B48發(fā)動機

圖2 低功率版本發(fā)動機滿負(fù)荷特性曲線圖

圖3 高功率版本發(fā)動機滿負(fù)荷特性曲線圖

此款發(fā)動機采用了第4代Valvetronic電子氣門控制系統(tǒng)，以及第8代數(shù)字式發(fā)動機電子控制系統(tǒng)DME，能夠使發(fā)動機負(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)動機響應(yīng)速度。同時，此款發(fā)動機使用了帶有電動廢氣旁通閥的雙渦管渦輪增壓器，進氣裝置采用集成式增壓空氣冷卻器（圖4），并配有可切換冷卻液泵，配備熱量管理控制單元，同時還裝備了集成式真空泵的組合特性曲線調(diào)節(jié)式機油泵，直接共軌噴射系統(tǒng)最高噴油壓力可達20 MPa。

圖4 集成式增壓空氣冷卻器

2.進氣系統(tǒng)

B48發(fā)動機的進氣系統(tǒng)中，進氣導(dǎo)管處安裝有進氣消音器和諧振器（圖5），諧振器主要在進氣導(dǎo)管內(nèi)降低活塞式發(fā)動機的脈沖式換氣噪聲。諧振器作為技術(shù)解決方案，可在確保最大空氣導(dǎo)管橫截面和最小安裝空間的情況下，滿足車輛特定的減振要求。

3.汽油顆粒濾清器

目前人們對于環(huán)保的要求越來越高，而汽車作為環(huán)境污染的重要來源，尾氣排放問題也越來越受到重視。面對這樣的要求，各大汽車廠商也在不斷地提升汽車的科技含量。全新寶馬X3就在排氣管的前部消音器內(nèi)，安裝了1個汽油顆粒濾清器（圖6）。這是因為采用直接噴射裝置的現(xiàn)代汽油發(fā)動機中，無法形成像進氣管噴射式發(fā)動機那樣均勻的燃油空氣混合氣，所以在燃燒過程中，就會產(chǎn)生一定的顆粒物質(zhì)。

圖5 發(fā)動機進氣導(dǎo)管

汽油顆粒過濾器是可以執(zhí)行再生策略的，有3種情況可以啟動再生策略，分別為自然再生、根據(jù)計算結(jié)果再生和每1萬km再生。所謂自然再生，就是當(dāng)汽油顆粒濾清器中的炭煙溫度達到600℃時，濾清器就會進行再生；根據(jù)計算結(jié)果再生是指當(dāng)顆粒濃度超過過濾器負(fù)荷值時，DME就會要求進行再生；每1萬km再生，就是無論當(dāng)前測量值結(jié)果如何，當(dāng)?shù)竭_每1萬km時，系統(tǒng)就會執(zhí)行再生，從而避免汽油顆粒過濾器過載（只有在1萬km內(nèi)未進行過自然再生的情況下，才會執(zhí)行上述過程）。

汽油顆粒過濾器的設(shè)計使用壽命為24萬km，之后必須更換整個過濾器（包括殼體），為此必須斷開排氣裝置并安裝新的過濾器殼體。如果不進行更換，會導(dǎo)致汽油顆粒過濾器達到最大灰分負(fù)荷狀態(tài)，導(dǎo)致發(fā)動機功率逐漸降低，當(dāng)功率降低超過30%時，DME就會在組合儀表內(nèi)觸發(fā)一條故障信息，發(fā)動機管理系統(tǒng)將處于應(yīng)急運行程序。

關(guān)于汽油顆粒過濾器應(yīng)注意以下事項：劇烈撞擊汽油顆粒過濾器殼體，可能會導(dǎo)致陶瓷損壞；不允許隔熱板松動或損壞；渦輪區(qū)域出現(xiàn)廢氣渦輪增壓器泄漏，會導(dǎo)致汽油顆粒過濾器灰分負(fù)荷較高；必須使用經(jīng)過寶馬許可的低灰分發(fā)動機油。發(fā)動機油規(guī)格為LL17FE+或LL12FE，機油粘度為0W-20或0W-30。

4.自動變速器

全新寶馬X3搭載了改進型的8擋自動變速器，變速器型號為8HPTU（圖7），帶有運動、舒適和ECO PRO三種模式。該變速器可通過離心擺式減振器減緩發(fā)動機運轉(zhuǎn)時的不平穩(wěn)性，從而改善行駛時的舒適性。2個經(jīng)過改進的行星齒輪組，通過稍微增大傳動比差值，來改善換擋時的舒適性。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，減少了車輛專用隔音設(shè)施的使用。

當(dāng)該款變速器出現(xiàn)故障時，可以通過2種方式對變速器進行應(yīng)急開鎖，一種是變速器機械應(yīng)急開鎖，另一種是變速器電子應(yīng)急開鎖。在進行車輛拖移時，要嚴(yán)格按照廠家的規(guī)定進行，不得使用拖拽繩或拖拽杠進行拖移。拖移時必須使用平板拖車，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8）。

二、車身

1.車身尺寸

全新寶馬X3依然采用了寶馬家族式的設(shè)計元素，在車身尺寸方面與上一代的寶馬X3略有變化，最突出的一點就是軸距增加了55 mm，從而增大了后排乘坐空間，也讓后排乘客上下車更加方便（表1）。

表1 全新寶馬X3車身尺寸表

2.車輛底部

全新寶馬X3的車輛底部幾乎完全封閉，這樣的設(shè)計非常有利于形成良好的空氣動力學(xué)特性，也可顯著減小車內(nèi)噪聲。在前部區(qū)域內(nèi)，氣流通過排出口以規(guī)定方式從前車輪旁流過，這樣可減少氣流對前車輪的直接沖擊。在尾部區(qū)域內(nèi)，車橋上的2個導(dǎo)風(fēng)板有助于形成最佳底部氣流，通過底部飾板可以為大多數(shù)部件提供一定的保護（圖9）。

圖9 底部飾板

3.車身結(jié)構(gòu)

全新寶馬X3的車身輕型結(jié)構(gòu)方案，由高強度鋼和鋁合金部件共同組成，并最好地發(fā)揮出材料自身的特定強度優(yōu)勢（圖10）。輕型結(jié)構(gòu)的使用，在很大程度上減輕了車身的質(zhì)量，雖然此款車型并未使用碳纖維材料，但是為了提高車輛零部件的碰撞安全性，廠家研發(fā)出了新型的壓鑄鋁合金材料。全新寶馬X3的前部彈簧減振支柱拱頂，也采用了壓鑄鋁合金工藝，而且發(fā)動機支架由鋁合金擠壓成型件所制成，這樣有利于整車質(zhì)量在車身結(jié)構(gòu)中的最優(yōu)分配。

圖10 車身結(jié)構(gòu)示意圖

與上一代寶馬X3車型不同，全新一代車型的前車門、發(fā)動機艙蓋和前部側(cè)圍板均由鋁合金制成，后車門由烘烤硬化鋼制成（圖11），采用這些材料可以顯著減低整車的質(zhì)量。前、后保險杠飾板以及車門檻則依然由塑料（PP+EPDM）制成，只不過相對密度降低了，也起到了降低車身質(zhì)量的目的。

圖11 車身外部材料示意圖

在車身結(jié)構(gòu)中，一些鋁合金部件與鋼部件的連接，是通過新型車身接合技術(shù)即流鉆自攻螺釘來實現(xiàn)的（圖12），例如發(fā)動機支架（鋁合金擠壓成型件）與前圍板支撐梁（超高強度熱成型鋼）的連接。流鉆自攻螺釘無需預(yù)先鉆孔，可直接鉆入上下疊加的板材內(nèi)，通過特殊形狀的尖端形成流鉆自攻孔，隨后切割出螺紋。但這種接合技術(shù)僅在生產(chǎn)過程中使用，維修中是不會使用的。松開流鉆自攻螺釘連接后，不允許重新通過流鉆自攻螺釘進行接合，否則將明顯造成強度降低，維修時可使用盲鉚釘替代流鉆自攻螺釘。

圖12 流鉆自攻螺釘連接方式

全新寶馬X3的行李艙蓋使用了鋼制殼體結(jié)構(gòu)，通過在行李艙蓋內(nèi)部結(jié)構(gòu)中加入高壓成型的IHU型材（圖13），使得整體質(zhì)量比上一代車型降低了2.2 kg。無論在維修或使用中，都應(yīng)該盡量避免IHU型材出現(xiàn)變形或損壞，如果需要進行維修時，可以使用激光焊接工藝和粘接技術(shù)進行修復(fù)，如無法使用此技術(shù)時，應(yīng)進行整體更換。

圖13 行李艙蓋結(jié)構(gòu)示意圖

三、底盤系統(tǒng)

1.底盤簡介

全新寶馬X3與上一代車型相比，底盤系統(tǒng)也得到了一定升級，在舒適性不變的情況下，顯著提高了車輛的運動性能（圖14）。底盤中很多系統(tǒng)都在寶馬7系轎車上有所使用，而且與上一代車型相比，部分零部件也進行了升級換代，包括可以選裝電子減振器控制單元EDC，輪轂直徑由72.5 mm改為66.5 mm，螺栓孔分布圈直徑由5×120.0 mm改為5×112.0 mm，輪胎壓力監(jiān)控由失壓顯示RPA升級為實時監(jiān)控RDCi等。

圖14 底盤組成示意圖

2.懸架系統(tǒng)

全新寶馬X3采用雙鉸接彈簧減振支柱前橋（圖15）和五連桿后橋（圖16）設(shè)計布局。使用雙鉸接彈簧減振支柱前橋，可以將行駛動力性和行駛舒適性進行完美融合，減少顛簸路段行駛時出現(xiàn)的振動。使用了鋁合金擺動支架底座以及將車輪導(dǎo)向銷集成在拉桿內(nèi)后，有效減少了非簧載的質(zhì)量。轉(zhuǎn)向器殼體具有共同承載功能，因此整車剛度得到了有效提升。

圖15 雙鉸接彈簧減振支柱前橋示意圖

圖16 五連桿后橋示意圖

使用五連桿后橋可實現(xiàn)精準(zhǔn)車輪導(dǎo)向和出色的行駛動力性。具體特性體現(xiàn)在以下幾個方面：在直線行駛時，目標(biāo)準(zhǔn)確性更高；具有負(fù)荷變化的特性；具有自轉(zhuǎn)向特性；可有效提升車道變更時的穩(wěn)定性；提升從轉(zhuǎn)彎行駛到直線行駛時的過渡穩(wěn)定性。如果車輛發(fā)生故障，維修時不允許單獨更換鋼板連桿上的橡膠支座，必須更換整個連桿。

3.制動系統(tǒng)

全新寶馬X3使用了與寶馬7系相同的制動踏板設(shè)計原理，通過球頭和塑料夾來進行踏板機構(gòu)的固定（圖17）。在進行制動踏板拆卸時，需要使用專用工具進行（圖18），不得用其他工具代替（專用工具的零件編號：83 30 2 409 646）。

圖17 制動踏板機構(gòu)固定方式

圖18 拆卸制動踏板的專用工具

全新寶馬X3在前車輪制動器上采用部分粘接式制動摩擦片，因為粘接式制動摩擦片產(chǎn)生的干擾噪聲不明顯，所以可以提高駕乘的舒適性。由于制動摩擦片與制動活塞固定連接在一起，因此還可以避免因摩擦片背板與制動活塞之間的移動而產(chǎn)生的振動。

為避免損壞制動鉗，不允許用錘子或螺絲刀拆卸制動摩擦片，只能使用專用塑料楔來松開制動活塞與摩擦片背板之間的粘接連接。在安裝全新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。為確保制動摩擦片在制動鉗凹槽內(nèi)可以靈活移動，仍需要對導(dǎo)向件側(cè)面涂覆油脂。安裝粘接式制動摩擦片后，必須踩下制動踏板約1 min，這樣才可確保制動活塞與摩擦片背板之間粘接牢固。如果松開粘接連接，則必須更換全新的制動摩擦片，不允許重復(fù)使用（圖19）。

圖19 制動片更換注意事項

4.輪轂及輪胎壓力監(jiān)控系統(tǒng)

全新寶馬X3的輪轂也發(fā)生了改變，輪轂直徑由72.5 mm改為66.5 mm，螺栓孔分布圈直徑由5×120.0 mm改為5×112.0 mm（圖20）。上一代寶馬X3就已經(jīng)安裝有輪胎壓力警示系統(tǒng)（RPA），但是此套系統(tǒng)只能在輪胎壓力低于目標(biāo)壓力20%或者小于250 kPa時才能進行報警提示。而全新寶馬X3上則采用了實時輪胎壓力監(jiān)控系統(tǒng)RDCi，可以時刻監(jiān)控車輛輪胎壓力的變化。

圖20 老款（左）與新款（右）車型輪轂對比圖