双涡轮增压器、大量的相同零部件和统一的0.5L气缸容积是宝马公司发动机家族的标志。其中，宝马公司未来全新的发动机系列也包括新一代的双涡轮增压发动机。

如果谁在慕尼黑的啤酒园中要了半杯啤酒，谁就会受到喝啤酒老者的起哄和嘲笑，被视为旅游者或者太软弱，因为真正的巴伐利亚人喝啤酒时使用的是一个1L的传统大杯。慕尼黑的汽车生产厂宝马公司则相反，认为“半杯”最有发展前途，而且每一个都有着相同的容积，但他们说的是宝马公司新一代的发动机——3缸双涡轮增压发动机。

新一代双涡轮增压发动机

0.5L在应用于轿车的发动机热力学优化中是比较理想的燃烧室容积（参见简介）。原来，宝马公司的动力分类都是按照不同气缸容积等级来划分的；而将来，宝马公司的发动机将只有气缸多少、增压压力的大小和喷油量影响的功率大小的区别了。单缸容积为0.5 L除了被用于生产常规的、今天已经广泛使用的2缸-4缸发动机和3缸-6缸发动机之外，还有令人关注的双涡轮增压发动机的变型，即1.5L 3缸双涡轮增压发动机。

与相同大小的直列4缸发动机相比较，3缸发动机的内部摩擦更低，会使宝马车型的驾驶者感受到车辆行驶更加平稳，反应更加迅速，发动机的声音更加悦耳。此外，更轻的重量、更紧凑的尺寸也是3缸发动机的优点。

图1 3缸发动机可以纵置，也可以像宝马1系列轿车的发动机那样横置

因此，宝马公司著名的直列6缸与3缸两种发动机中都不产生自由的惯性力，但3缸中有自由的惯性转矩。气缸间距越大，惯性转矩也就越大；而且宝马也没有像福特公司那样在福特1 L Ecoboost 3缸机中使用平衡机构。在发动机低速运转时，按照离心配重原理工作的扭振阻尼器能够改善发动机的运行环境。

搭载样车

2012年9月份，宝马公司首次发布了3缸发动机的样车，一款宝马1系列轿车。样车的发动机功率为130kW（177hp），达到了当前1.6L 118i 4缸发动机的水平。实车测试时的噪声较低，比普通的增压发动机的声音柔和，类似6缸发动机高速运转时的声音。

除了纵置配置之外，3缸发动机也可以横置布置，这预示着该发动机有可能在宝马未来的前轮驱动车型和独具特色的迷你车型中使用。但这种双涡轮增压发动机需要在单缸功率为30kW和55kW的汽油机中使用。3缸发动机采用双涡轮增压技术后可能达到的功率为90～165kW。

图2 1.5L 3缸发动机是宝马公司最小的单缸容积为0.5L的发动机

通用化和模块化

为了不使3缸、4缸和6缸这一新的发动机家族有更多的零件品种，它们都尽可能多地使用了相同的零部件和设计结构，包括缸间距、铝合金缸体、振动平衡机构方案和缸套涂层。此外，还包括了它们类似的柴油机变型。相同燃烧室容积的不同发动机之间通用件的数量占到了60%；汽油机和柴油机的相同结构占到了大约40%。这也使得宝马公司首次能够在一个发动机生产厂中生产汽油和柴油两种发动机。

双涡轮增压家族中的所有发动机都使用了相同的关键部件，这使得宝马公司能够在尽可能低的燃油消耗情况下，实现了预期的行驶动态性能。这里的双涡轮增压技术指的是把可变负载控制与现代化的直接喷射技术相互结合在一起的发动机技术。在可变负载控制技术中使用的模块有（双）凸轮轴可变气门正时系统模块、电子气门模块以及柴油增压器的可变几何涡轮增压系统模块。现代化的直接喷射技术包括汽油机的汽油直喷系统、柴油机的共轨喷射系统等。而增压系统可以由一个或者两个压气机、一个双涡流涡轮增压器或者一个三涡轮增压器组成。

接口标准化

发动机的设计师们对发动机与车架的连接接口、与发动机辅助设备的连接接口都进行了标准化。除了发动机支架具有相同的连接点之外，主要的连接接口，例如与冷却循环系统、进排气系统、加热设备和车载空调系统的连接接口都做到了标准化。而且与当前类似型号的发动机相比，变型件的数量减少了一半。

热力学优化

许多资料都指出，单缸容积在0.45～0.5L范围内的燃烧室是理想的内燃机燃烧室容积；同时，宝马公司还认为0.5L是热力学最佳的容积。这种信任是建立在什么物理观点之上的呢？在发动机热力学效率中最重要的是燃烧室的容积和表面积之比。由于气缸的表面积决定了气缸的热力学损失和摩擦，因此与气缸容积相比，气缸的表面积应尽可能小。封闭的空间越大，则对这一比值越有利，而且是越大越好。船舶发动机的单缸容积常常超过了2000L，且也有着最好的效率；在轿车中，由于单缸容积越大往往会带来其他缺点，如恶劣的运行环境、过大的质量等，使得发动机的单缸容积是受到限制的。