Двигуни бмв

BMW BLOGГлавный конструктор двигунів BMW M Power розкриває всі секрети мотора M5 F10.

05.08.2015

Головний конструктор двигунів BMW M Power розкриває всі секрети мотора M5 F10.

Автор Ільюшин Георгій у Жовтень- 28 — 2011

Думаю, що ті хто цікавиться технічним оснащенням BMW знають, що, двигун M5 F10 не є точної копії моторів X5 M і X6 M і суттєво доопрацьований. В інтерв’ю M-Power.com, Юрген Поггель, головний моторист BMW M GmbH, докладно розповів про це двигуні. Читайте повний текст інтерв’ю в нашому перекладі. щоб дізнатися більше про новому поколінні VALVETRONIC, роботі перехресного випускного колектора і в чому іншому. Цікавий факт: на відміну від інших двигунів BMW М, S63TU більше не потребує в олії 10W-60

BMW BLOGГлавный конструктор двигунів BMW M Power розкриває всі секрети мотора M5 F10.

Р-н Поггель, з якими найбільш серйозними проблемами ви зіткнулися під час розробки двигуна V8, нового BMW M5?

Пан Поггель: двигун V8 є високопродуктивним спортивним мотором. Наша головна мета під час створення цієї нової моделі, було зробити його ще краще ніж V10 у попереднього покоління M5, який вже придбав легендарний статус.

У чому Ви бачите переваги?

Одним з ключових переваг цього двигуна з турбонаддувом є високий крутний момент на низьких швидкостях. У той час як V10 потребував постійному контролі за правильним поєднанні передачі і відповідної швидкості, новий двигун з технологією M TwinPower Turbo забезпечує неприборканої тягою в широкому діапазоні швидкостей.

Новий двигун забезпечує майже 700 Нм крутного моменту при швидкості нижче, ніж 1500 оборотів в хвилину. У V10, це було близько 300 Нм. Характеристики високошвидкісний турбіни з її реактивним відгуком наблизили V8 в новому BMW M5 до стандартів автоспорту.

BMW BLOGГлавный конструктор двигунів BMW M Power розкриває всі секрети мотора M5 F10.

Графіки потужності і крутного моменту нової BMW M5.

Що це значить?

У багатьох двигунах, оснащених турбонаддувом, потужність швидко падає по мірі зростання швидкості. Крива потужності цього мотора (на графіку), незмінно зростає з 1000 оборотів в хвилину. Нам довелося застосувати велику кількість технічних ноу-хау, що б забезпечити зростання крутного моменту на рівні атмосферних двигунів.

Що це означає для покупця?

Він отримує однаково високу продуктивність і керованість як на гоночній трасі так і на дорогах загального користування.

На гоночній трасі я буду рідше перемикати передачі. Великий запас крутного моменту дозволяє мені отримувати реактивний відгук від педалі газу в широкому діапазоні швидкостей. Це означає більш швидкий час кола.

У повсякденному житті, є найбільш переконливою особливістю, насамперед, є чудовий потенціал продуктивності. Двигун створює величезну тягу протягом однієї передачі. Ми також поліпшили ефективність роботи двигуна, так що він тепер повинен споживати значно менше палива — як на папері, так і в реальності.

Збільшений діапазон крутного моменту на додаток до економії палива і збереження навколишнього середовища — явні переваги перед попередньому поколінням BMW M5.

BMW BLOGГлавный конструктор двигунів BMW M Power розкриває всі секрети мотора M5 F10.

Під капотом у нової BMW M5 — V-подібна вісімка. Дві білий «коробки» спереду – повітряні кулери.

Як вам вдалося досягти такого поєднання характеристик і при цьому нічим не пожертвувати?

Відповіддю на ваше питання є магічне слово «дедросселирование» (dethrottling). Це означає збільшення відгуку двигуна, потужності та ефективності. Нам довелося змінити практично повністю системи впускання і випуску.

BMW BLOGГлавный конструктор двигунів BMW M Power розкриває всі секрети мотора M5 F10.

Впускна труба великого діаметру.

Давайте почнемо з впуску.

Розігнаний повітря на виході з компресора розігрівається до 130 градусів і повинен бути охолоджений. У цьому двигуні використовується водяне охолодження. Так що немає потреби в транспортуванні повітря через довгі труби і це призводить до набагато меншої втрати тиску. Впускний колектор і короби для охолодження повітря встановлені в безпосередній близькості від двигуна. Всі ці заходи сприяють дедросселированию на рівні впуску.

Схема охолодження повітря та цифрової електроніки двигуна (DME):

BMW BLOGГлавный конструктор двигунів BMW M Power розкриває всі секрети мотора M5 F10.

А) Радіатор.

B) Додатковий радіатор.

C) Помпа

D) Радіатор, охолоджуючий повітря з турбіни.

E) Розширювальний бак

F) DME

G) DME

H) Радіатор, охолоджуючий повітря з турбіни.

I) Помпа

J) Додатковий радіатор.

Двигун V8 нової BMW M5 тепер також оснащений системою « VALVETRONIC». Чи Можете ви розповісти нам, що це значить?

З VALVETRONIC підйом впускного клапана може змінюватися безперервно від двох або трьох десятих міліметра до максимальної межі. Перевага від цього краще всього видно при порівнянні зі звичайним атмосферним двигуном. В якому, потужність регулюється за допомогою дросельної заслінки. Двигун завжди намагається використовувати максимальну кількість повітря, але клапан відкритий повністю тільки при повністю вичавленою педалі газу. Коли я закриваю дросель, двигун виробляє частковий вакуум всієї системи впуску. Коли впускний клапан закривається, поршень починає рухатися вгору, частковий вакуум не може бути використаний для роботи двигуна.

BMW BLOGГлавный конструктор двигунів BMW M Power розкриває всі секрети мотора M5 F10.

1) VANOS на стороні випуску

2) Випускний розподільний вал

3) Кулачкові ролики

4) Гідравлічний клапан

5) Пружини клапана на стороні випуску

6) Вихлопний клапан

7) Впускний клапан

8 ) Гідравлічний клапан

9) Пружини клапана на стороні впуску

10 )Кулачкові ролики

11) VALVETRONIC сервомотор

12 )Ексцентриковий вал

13) Пружина

14) Проміжний важіль

15) Впускний розподільний вал

16) VANOS на стороні впуску

З VALVETRONIC, кількість повітря регулюється на клапані. Мотор V8 працює з запинанием з-за якого ми чуємо типові «булькаючі» звук. А в дванадцяти циліндровому моторі згоряння паливної суміші відбувається поперемінно, в одному лівому, правому циліндрі. З міркувань комфорту, V8 оснащується колінчастим валом, який запалює паливну суміш два рази поспіль в одному циліндрі, а потім переходить до іншого.

Ви можете почути цей «булькаючі» звук нерегулярної послідовності запалення на більшості V8, але не у нової BMW M5.

BMW BLOGГлавный конструктор двигунів BMW M Power розкриває всі секрети мотора M5 F10.

Будова перехресного випускного колектора.

Перехресний випускний колектор складається з труб, які з’єднані з обох сторін в жорстку структуру. Відпрацьовані гази, отже, потрапляють оптимальним маршрутом в турбонагнетатели. Кожен циліндр може «видихати» при оптимальних умовах.

Коли я відкриваю випускний клапан, струмінь дуже гарячих вихлопних газів виривається під високим тиском і потрапляє в турбіну практично з неослабною силою. Тому використовується енергія не тільки потоку вихлопних газів, але і в її імпульс. В якості аналогії, уявіть, що ви дмете на вертушку на одному диханні: ви побачите, що швидкість її обертання залежить не тільки від обсягу видихуваного повітря, але і від його сили.

BMW BLOGГлавный конструктор двигунів BMW M Power розкриває всі секрети мотора M5 F10.

Перехресний випускний колектор разом з турбіною M TwinPower Twin Scroll.

Це працює тільки тому, що турбіна Twin Scroll поділяє вихлопні газові потоки в двох турбонагнетателях.

Для того, щоб проілюструвати перевага такої системи, давайте спробуємо провести наступний уявний експеримент. Уявімо, що вісім циліндрів «постачають» на турбіну вихлопні гази. Цей тиск не тільки крутить турбіну, але і поширюється за іншими трубами вихлопної системи. Тому машина втрачає енергію. Цей метод називається постійне тиску турбонаддуву. Наче насос заганяє весь газ в одну посудину, а з нього він йде на турбіну.

У нашому випадку є подвійна турбіна, з технологією Twin Scroll передбачає поділ проток перш ніж вони потраплять в турбіну, так що кожен імпульс вихлопних газів потрапляє безпосередньо на лопатки турбіни не блукаючи в дорозі. Ось як ми можемо використовувати швидкість газу, а також не тільки обсяг вихлопної струменя газу, але і її динаміку. Її імпульс перетворюється ефективно.

Такий спосіб транспортування вихлопних газів володіє ще однією перевагою: коли відбувається згорання більш ніж в одному циліндрі, утворюється багато залишкового газу. Отже, коли випускний клапан відкритий, циліндр не можуть повною мірою випустити весь вихлопної газ. У нашому двигунів використовується весь залишковий газ.

BMW BLOGГлавный конструктор двигунів BMW M Power розкриває всі секрети мотора M5 F10.

Випускні труби великого розміру.

Ми повинні постарається максимально оптимізувати весь процес випуску відпрацьованих газів і тому оптимальне рішення: труби великого перерізу, перехресний вихлопний колектор, і технологія подвійної турбіни — Twin Scroll Twin Turbo.

BMW BLOGГлавный конструктор двигунів BMW M Power розкриває всі секрети мотора M5 F10.

Електричний водяний насос системи охолодження.

Дедросселирование двигуна дає переваги не тільки у вигляді надбавки потужності, але і для економії?

Так, двигун нового BMW M5 працює майже у всіх діапазонах без збагачення палива, і, отже, зі зменшеною витратою палива. В цілому, заходи про які я вже розповідав, поряд з іншими кроками, призводять до величезним скороченням споживання в усіх режимах експлуатації, що неодмінно помітять покупці. Перш за все це позначиться на збільшенні запасу ходу на одному баку бензину — цього нашим клієнтам рішуче не вистачало в минулому поколінні M5. Сьогодні наші інженери можуть доїхати Гархинга до Нюрбургринга на одному баку палива. Раніше про це можна було тільки мріяти.

BMW BLOGГлавный конструктор двигунів BMW M Power розкриває всі секрети мотора M5 F10.

Турбокомпресор (випускна сторона).

Вибираючи режим Sport або Sport plus, ми дійсно можемо відчути додаткове прискорення. Як це працює?

В режимах Sport або Sport plus, відповідний контролер VALVETRONIC і перепускний клапан тримають турбокомпресор на більш високому діапазоні швидкостей. Як правило, перепускний клапан використовуються для регулювання тиску так, щоб потоки вихлопних газів проходили з мінімально можливою втратою. Тиск створюється знову тільки тоді, коли я натискаю на педаль акселератора.

Для більш ефективної реакції, я залишаю перепускний клапан закритим, до тих пір, поки він мені потрібен для початку прискорення. Вихлопні гази завжди проходять через турбіну, яка потім працює на значно більш високій швидкості. Коли буде потрібно більше потужності, вона завжди під рукою. Але за це доведеться розплачуватися підвищенням витрати палива. Цю функцію можна вмикати і вимикати. До речі, в купе BMW 1-Series M така ж функція активується натисканням на кнопку M.

BMW BLOGГлавный конструктор двигунів BMW M Power розкриває всі секрети мотора M5 F10.

Двигун без декоративної кришки. Зверху в центрі розташовані два каталітичних допалювачів вихлопних газів, а поруч з ними знаходяться контролери двигуна з водяним охолодженням.

Ми іноді чуємо, що автовиробники починають використовувати двигуни з турбонаддувом, оскільки вони легше у виробництві. Це правда?

Ні, це не так, принаймні, не у випадку з нашими двигунами. Високошвидкісні надувні двигуни піддаються високої механічної навантаженні не тільки на найвищих швидкостях, але і в нормальному режимі водіння.

Крім того, двигун з турбонаддувом повинен витримувати високу термічну обробку. Двигун V8 BMW M5 розрахований на роботу з вихлопними газами температурою до 1050 градусів. Чим вище максимальна температура, тим краще: немає необхідності збагачувати суміш, що призведе до підвищення витрати палива для охолодження двигуна, крім того, високі температури гарні для збільшення потужності.

Ці температури, однак, повинні бути освоєні і знаходитися під контролем.

BMW BLOGГлавный конструктор двигунів BMW M Power розкриває всі секрети мотора M5 F10.

Каталітичний нейтралізатор.

Треба контролювати температуру не тільки під час роботи мотора, але і після того як двигун буде вимкнений. В ідеалі, двигун може забезпечити більшу потужність на низьких швидкостях (як я вже говорив раніше, приблизно в два рази більшу, ніж у старих V10), тому значно більше тепла виробляється і в таких режимах.

Для більшості автомобілів, це не має жодного значення, оскільки під час повсякденної експлуатації мотор працює на повну потужність дуже рідко. Але все таки BMW M5 є спортивним автомобілем, і вся потужність тут буде використовуватися, особливо на гоночній трасі.

BMW BLOGГлавный конструктор двигунів BMW M Power розкриває всі секрети мотора M5 F10.

Водяне охолодження турбіни.

Як ви домагаєтеся оптимального охолодження?

З найрізноманітнішими способами. Двигун був опущений на два сантиметри для поліпшення циркуляції повітря, це, також знизило центр ваги і додало більший динамічний ефект. Крім того, циркуляція масла розрахована на умови наближеним до гоночним, і тому система здатна витримати бічні прискорення, які можуть досягати 1,3 g.

BMW BLOGГлавный конструктор двигунів BMW M Power розкриває всі секрети мотора M5 F10.

Масляний радіатор знаходиться під двигуном.

BMW BLOGГлавный конструктор двигунів BMW M Power розкриває всі секрети мотора M5 F10.

Один з трьох радіаторів системи охолодження двигуна.

Новий BMW M5 має кілька контурів охолодження: класичні системи водяного і масленого охолодження з’єднані ланцюгом «другорядних» систем охолодження турбіни, механічної коробки передач і дт.

BMW BLOGГлавный конструктор двигунів BMW M Power розкриває всі секрети мотора M5 F10.

Контролер водяного охолодження двигуна.

Після виходу BMW 1 серії M Купе, було піднято питання, про максимальній температурі масла, яку може «осилити» мотор.

Відповідь простіше, ніж це може здатися на перший погляд: вам не про що турбуватися! Наші, так звані, теплові датчики здатні відстежити всі критичні ситуації під час штатної роботи. Якщо фіксуються перевищення допустимої температури палива, масла і води або інший елемент мотора стають занадто гарячим, контрзаходи приймаються автоматично.

Аж до зниження потужності для захисту двигуна. Ми навіть враховуємо крайнощів: рух на першій передачі з вичавленою педаллю газу під палючим сонцем, хоча така поведінка є досить дурним в будь-якому випадку.

BMW BLOGГлавный конструктор двигунів BMW M Power розкриває всі секрети мотора M5 F10.

Приладова панель нової BMW M5.

Але повернемося до питання: звичайні масла можуть витримати 150 градусів, але для них критичним є температура після 160 ° С, хоча в циліндрах температура може підвищуватися до 200 ° С. Ці температури є лише короткочасними і тому не впливають на моторне масло.

З іншого боку, коли масло піддається впливу високих температур тривалий час, інтервали заміни масла перераховуються в автоматичному режимі. У будь-якому випадку, двигуни BMW M, призначені для водіїв, які не хочуть їздити, не зводячи очей з датчика температури масла.

до Речі, двигун більше не потребує в олії з в’язкістю 10W-60, добре знайомої фанатам BMW M Power. Замість цього, ми можемо використовувати новітні масла з низькою в’язкістю, розраховані на значно меншу тертя.

BMW BLOGГлавный конструктор двигунів BMW M Power розкриває всі секрети мотора M5 F10.

В ув’язненні розкажіть, чим ви особливо пишаєтеся у новій BMW M5?

Новий BMW M5 забезпечує неперевершену потужність з найнижчих оборотів. Ви будете насолоджуватися неймовірним діапазоном спортивних характеристик. Їздити по гоночній трасі або дорозі додому нової BMW M5 дуже весело. Для мене це справжнє задоволення — кожен раз сідати в новий M5.

P. s. Це переклад інтерв’ю з сайту f10.5post.com він рясніє технічними термінами, в яких, якщо чесно, я не сильний. Якщо ви знайдете помилку або ляп (що цілком можливо), то, будь ласка, відпишіться в коментарях, я підправлю.

Короткий опис статті: двигуни бмв Головний конструктор двигунів BMW M Power розкриває всі секрети мотора M5 F10. — Думаю, що ті хто цікавиться технічним оснащенням BMW знають, що, двигун M5 F10 не є точної копії моторів X5 M і X6 M і істотно доработа… bmw m5, interview, m

Джерело: BMW BLOGГлавный конструктор двигунів BMW M Power розкриває всі секрети мотора M5 F10.

Також ви можете прочитати