1．从部分负荷工况负荷突变时扭矩的提升

    开发这种新型双涡轮增压汽油机的主要要求，除了要具备上述所介绍的良好的稳态性能之外，很重要的是要具有非常突出的加速响应性能，在负荷突变后表现出与自然吸气发动机几乎一样良好的动态响应特性，并加快紧接着的增压压力的提升。为此所必须采取的措施在下文中将与手动和自动变速器轿车的差异一并予以解释。

    为了达到这样的要求，采用了两个转子转动惯量非常小的小型涡轮增压器，为快速提升增压器转速也即提升扭矩奠定了基础，特别是在从低速低负荷加速时更为重要。除此之外，在还充分利用了进排气双凸轮轴相位调节器、高精度喷射和上述介绍的自由控制废气放气阀调节增压压力以及有针对性的混合汽形成和点火的精确控制等方面的可能性。

    图18所示为从倒拖工况突变到1 500r/min全负荷时增压压力和扭矩的提升曲线。在最初的0.5s期间（阶段1），通过凸轮轴相位非稳态调节优化汽缸充气，同时使废气放气阀处于关闭状态来实现如自然吸气发动机方式运转那样的扭矩提升。在要求全负荷运转时，只要提高废气放气阀板的压紧力，以便废气涡轮以尽可能高的驱动功率从部分负荷时的低增压状态马上提升到全负荷增压压力（阶段2）。该阶段扭矩提升的斜率主要取决于废气涡轮和压气机的效率以及高的废气放气阀板压紧力。若要达到增压压力的标定值（阶段3），混合汽形成、点火时刻、喷油定时和凸轮轴相位调节要不断地随着当时的汽缸充气状况、增压压力和排气背压等调整到最佳值，而宝马公司为汽缸充气、废气含量和排气背压开发的内容广泛的软件模型对汽缸充量有效地转换成扭矩具有十分重要的意义。

 

2．手动变速器轿车加速性的优化

（1）独特的涡轮负荷冲击阻尼

    废气涡轮专门为改善加速性和换挡过程的优化工作是针对手动变速器轿车来进行的。

    从带有电控可变气门机构的发动机来看，在加速时由于燃气脉冲的冲击，除了加速度的提升具有较大的斜率之外，加速度曲线还有一个轻微的短暂的冲高（图19）。汽车试验表明，涡轮增压发动机的这种加速度的短暂冲高会对加速时的主观感觉产生不良的影响，因为这样一来在增压压力提升使加速度开始提高之前首先会感觉到一个冲动。为了抑制出现加速度峰值，需增强对负荷冲击的阻尼作用。在该机型上，由扭矩控制功能（指基于扭矩控制的电控系统）预先规定的扭矩额定值是这样来实现的：即通过短暂的停止点火干预来抑制不希望出现的牵引力峰值，但并不干扰汽缸的充气过程，而是通过暂停点火短时间提高排气的热烩来辅助增压压力的提升（图19）。

（2）换档增压功能

    与废气涡轮增压柴油机相比，汽油机在换挡过程中增压压力的快速下降会产生非常不利的影响，因而引起了人们的关注。发生这种情况与换挡过程期间节气门关闭有很大关系：由于节气门关闭，使得空气和废气质量流中断，明显抑制了废气涡轮的高速转动。为此，专门为HMW 3351轿车双废气涡轮增压汽油机的电控系统开发了一种独特的功能，即在全负荷换挡时象柴油机那样节气门仍保持开启状态，并且通过适当的直接喷射和点火时刻控制实现必要的扭矩中断，因此在全负荷加速期间，在变速器挡位快速切换时仍感觉不到存在增压压力的中断（图20）。

3．自动变速器轿车加速性的优化

    对自动变速器轿车而言，换挡点的选择、变扭器的设计及其耦合调节的灵活性能够为涡轮增压汽油机动态特性的优化设计附加更多的自由度。其目标是：

      ①加速时由涡轮增压来提升牵引力没有明显的缺点；

      ②通过选择适当的挡位充分利用高的低速稳态扭矩；

      ③由于变扭器大多数处于完全耦合状态且发动机转速较低，但不会因此而损害动态性能，这样的运转工况有利于降低燃油耗。

  （1）加速过程

      为了优化铭牌标称的加速性能，变扭器的耦合刚度是这样来选择的，即在负荷提高时即使没有增压压力，发动机的转速也能很快超过1 500r/min，此时涡轮增压器转速的提升要比低于1 500r/min时快得多，再加上总的传动路线相对较短，铭牌标称加速性能（0～100 km/h的加速时间和4s所行驶的里程）将达到非常好的指标。

 

  （2）从稳定行驶状态加速

      涡轮增压发动机的扭矩要比自然吸气发动机大得多，因而牵引力的储备量也大大增加，允许设计成在明显高得多的负荷下才换低挡的换挡规范，这样给人以非常自信的驾驶印象，因此在“D”挡（指自动变速器的驱动挡）时以适当的速率踩下加速踏板的情况下，到90％最大扭矩时才换低挡，而在节气门运动较快或突然关小的情况下，则变速器控制的行驶动态功能自动提前进行一次或多次换低挡。但是，若用有利于燃油耗的整体式变扭器分接离合器将变速器长时间保持在尽可能最高的挡位上，原则上有这样的问题：涡轮增压发动机从低转速加速时为了提高牵引力所需的时间要比从较高转速加速时来得长。解决的方法是采用一种专门适应于这种暂时状态的液力偶合器控制方法：即为了能够在某种加速愿望下快速而又尽可能不换低挡地提高牵弓l力，应在当前发动机运转工况下根据加速踏板值及其踩下的速率自动控制液力耦合器的打滑转差率，这样发动机转速立即就能提高几百转，增压压力也能迅速地建立起来。

    综上所述，宝马公司新开发的双涡轮增压直喷式汽油机首次将增压和高精度喷射结合起来，在满足世界排放限值的同时，获得了高的行驶动力性能和合乎时代要求的燃油耗。

    BMW 3351 Coupe轿车在新欧洲行驶循环（NEFZ）行驶循环燃油耗仅9.5L/100km的同时，以225kW的功率获得了出色的行驶动力性（0～100km/h的加速时间仅5.5s）。除了这些给人留下深刻印象的数据之外，这种发动机高达7000r/min的功率特性和出色的响应特性是有针对性的系统开发的重要标志，而创新的增压系统与高精度喷射的组合对此作出了决定性的贡献。

    宝马公司的各种轿车都将装用了这种双涡轮增压直喷式汽油机，同时这种发动机可以根据各种车型的不同要求调整出各式各样不同的特性，而且还将不断地充分利用所介绍的系统部件的潜力，特别是利用高精度喷射提高燃烧过程的充量分层能力，进一步挖掘降低CO2排放的潜力，获得更低的燃油耗。