Внутри BMW. Последние технологии в производстве двигателей
Мы пообщались с инженерами BMW в дни открытых дверей в научно-исследовательском центре BMW в Мюнхене, заглянув одним глазом внутрь двигателя.
Наддув
Наддув бензиновых двигателей набирает ход у производителей, так как улучшает экономичность машин. Другое преимущество – динамика, характерная раньше для двигателей большего объема без наддува за вычетом топливных издержек из-за большего веса.
Для демонстрации снижения веса силовых агрегатов двигатель BMW с двумя турбокомпрессорами и интеркулерами рядная «шестерка» весит на 70 кг меньше, чем восьмицилиндровый двигатель. Да и расход топлива ниже. Благодаря DI новый двигатель дает 10% экономии топлива по сравнению с обычными системами впрыска на той же рядной шестерке.
Тесты BMW доказали преимущество двойного наддува по сравнению с одной турбиной. Они прекрасно берутся за дело, хотя вызывают сложности при установке.
BMW дает понять, что в стадии разработки находятся двигатели V8 и V12 с прямым впрыском. При этом турбированные двигатели одного семейства не должны быть мощнее базовой версии следующего семейства. Другими словами, будущие турбированные рядные шестерки не должны превзойти атмосферный V8. Эта корпоративная иерархия налагает ограничения на раскрытие потенциала турбированных агрегатов.
Тесты BMW показали, что две турбины дают преимущество перед одной турбиной по отклику двигателя на наддув. Они прекрасно встали, несмотря на естественную сложность их размещения.
Одновременно компания подтвердила, что машины со значком M не получат турбированных двигателей.
Активное электронное управление
Подобно турбинам, которые используют энергию автомобиля, выходящую в виде теплоты, выделяющуюся энергию при торможении можно направить в полезное русло. Конечно, не на производство знаменитого немецкого пива. Как на счет производства электричества? Ведь лошадиные силы двигателя уходят также на генерирование электроэнергии. Благодаря бесчисленным полезным опциям в современных машинах количество проводов превратилось в огромную лапшу, а питает их генератор, отбирающий у машины часть мощности.
Названное воспроизведением энергии торможения \"Brake Energy Regeneration\", решение BMW – поместить аккумулятор громадного размера и включать генератор только во время торможения. Во время ускорений и езды с постоянной скоростью генератор свободно вращается вокруг своей оси, а аккумулятор подает необходимый сок для машины.
Называть систему БМВ воспроизведением энергии торможения ошибочно. Настоящее воспроизведение энергии торможения подразумевает, что аккумуляторы – первичный источник мощности, тогда как BMW все еще использует аккумулятор в традиционной манере для питания вспомогательных приборов. Но сама система, однако, очень умная. В европейском цикле одна только опция Brake Energy уменьшила расход топлива на 3 % и направила на колеса часть мощности, которая иначе бы пошла на вращение генератора. Вот такая бесплатная подпитка мощности.
Накачиваем помпу
Другой источник неэффективной работы двигателя – водяная помпа. Водяная помпа должна подавать достаточное количество охлаждающей жидкости при полностью открытом дросселе. Но в большинстве ситуаций езда происходит не при частично открытом дросселе, когда двигатель выделяет меньше тепла. При отсутствии средств для независимого изменения скорости вращения подшипника водяной помпы инженеры вынуждены использовать помпу с режимом для максимальной нагрузки на постоянной основе. А насос, который качает больше жидкости, чем надо, расходует мощность и поедает топливо.
Решение BMW? Установить водяную помпу отдельно и крутить ее электричеством, а не двигателем только с той скоростью, которая необходима в данном режиме работы двигателя. Установленная на все последние 3-и серии Е90 водяная помпа дала 1.5 % экономии топлива по европейскому циклу.
Видите медные витки в центре? Электрическим приводом водяной помпы BMW выбросил в мусорное ведро приводной ремень и идущие вместе с ним компромиссы.
Обычные водяные помпы гоняют антифриз, даже когда двигатель холодный. В этом режиме электрическая водяная помпа вообще не работает. Этот подход позволяет двигателю быстрее достигать рабочей температуры, уменьшая вредные выхлопы и быстрее согревая салон.
