BMW are cel mai ușor șase cilindri în linie

András Kovács 06.10.2010 19:14

BMW folosește motoare cu șase cilindri în linie de șapte decenii și a dezvoltat acum un nou motor de 1650 cmc și 102 kg cu o greutate de peste 1.000 cm - de această dată foarte dezasamblat.

În funcție de metoda de instalare, fie un motor foarte lung, fie prea lat, a dus până acum la o dispunere în serie de șase cilindri, care a afectat negativ geometria șasiului, distribuția greutății și concentrația de masă. Motorul este mai îngust decât orice șase cilindri în linie produs în serie. Designul său compact și subțire se datorează în principal lungimii relativ mari a cursei de 67,5 mm, diametru alezajului de 72 mm (raport 0,938) și distanței centrale a alezajului de 77 mm. Distanța reală dintre garniturile cilindrilor este de numai 5 mm.

Cu o greutate de 102,6 kg, cel mai ușor motor (inclusiv clapeta de accelerație, sistemul de admisie, ambreiajul, cutia de viteze și alternatorul) este un șase cilindri produs în serie, cu o capacitate cilindrică mai mare de 1.000 de centimetri cubi. Motorul în linie cu șase cilindri montat încrucișat de la BMW are o capacitate cilindrică de 1649 cm3. Oferă 118 kW (160 CP) de putere nominală la 7750 și 175 Nm la 5250 rpm. Oferă peste 70% din cuplul său maxim din 1500.

Pentru a menține motorul îngust, auxiliare electrice și acționările lor au fost plasate în spatele arborelui cotit, deasupra cutiei de viteze. Acest aranjament ajută la concentrarea masei vehiculului în centrul său geometric. Lățimea totală a motorului cu șase cilindri este de 555 milimetri, ceea ce este puțin mai mare decât cea a marilor patru cilindri în linie cu patru cilindri. Datorită echilibrului perfect de greutate datorită aranjamentului său în serie, nu este nevoie de un arbore de echilibrare, care se reflectă într-o greutate mai mică, pe de o parte, și în funcționarea sofisticată, pe de altă parte.

Prin natura sa, motorul cu șase cilindri în linie are un design similar cu cel cu patru cilindri în linie. Și aici, linia de rulare este înclinată cu 55 de grade, rezultând un centru de greutate scăzut al vehiculului și o distribuție uniformă a greutății. Pre-înclinarea cilindrilor pentru a proiecta un sistem de aspirație favorabil fluxului și pentru a proiecta secțiunile în funcție de forțele așteptate.

Arborele cotit dintr-o singură piesă al motorului este fabricat din oțel inoxidabil, forjat. Are contragreutăți, precum și discuri optimizate pentru inerție și un aranjament de 120 de grade pentru manivele pentru motoare cu șase cilindri pentru distanțe de aprindere uniforme. Și aici s-a preferat greutatea redusă, puțin mai grea cu ceva (12,9 kg) decât arborele cotit al unui motor cu patru cilindri cu o capacitate cilindrică similară. Rulmenți simpli, care sunt unși cu ulei sub presiune. Diametrul știfturilor lagărului arborelui cotit este de 42 milimetri, cel al știfturilor lagărului arborelui cotit este de 40. Lagărele arborelui cotit sunt lubrifiate prin lagărele arborelui cotit.

Una dintre contragreutățile arborelui cotit este o roată dințată - parte a acțiunii principale a ambreiajului. Cealaltă treaptă de viteză de la capătul arborelui cotit joacă un rol important în detectarea vitezei. Arborii cu came din chiulasă sunt acționați de un lanț cu ajutorul unui pinion presat la capătul drept al arborelui cotit.

Arborii cotiți cu rulmenți simpli sunt, de asemenea, confecționați din oțel inoxidabil într-un design ușor, forjat. Cu o lungime de 124.45 milimetri, acestea ajută motorul să funcționeze lin și să reducă efectiv forțele laterale care acționează asupra pistoanelor și astfel fricțiunea acestora. Împărțirea orizontală a bielelor se bazează pe așa-numitul dovedit se face prin procedura „crack” (crack = pauză). Esența acestui lucru este că ochiul mare al manivelei este „rupt în jumătate” prin mijloace hidraulice, cu o forță de tragere brusc ridicată. Linia de fractură permite asamblarea precisă fără centrare suplimentară.

Există două compresii de frecare reduse și un inel de evacuare a uleiului pe pistonul cu carcasă scurtă și ușor. Datorită camerei de ardere scăzute, partea superioară a pistoanelor și buzunarele supapelor formate pe ele sunt plate, în ciuda raportului de compresie de 12,2: 1. Toate acestea favorizează arderea avantajoasă termodinamic și greutatea pistoanelor.

Blocul motorului din două părți este realizat din aliaj de aluminiu de înaltă rezistență, împărțit în două la înălțimea axei centrale longitudinale a arborelui cotit. Partea superioară compactă sablată se integrează rigid cu cei șase cilindri și cu suportul lagărului superior al arborelui cotit. Datorită procesului de turnare cu nisip, grosimea peretelui este minimă.

Blocul motorului răcit cu apă este deschis, garniturile cilindrilor sunt acoperite cu frecare redusă și nichel-siliciu rezistent la uzură. Partea inferioară turnată sub presiune este contrapartea rulmenților arborelui cotit, care deține și cutia de viteze cu șase trepte.

Puterea, caracteristicile, eficiența și consumul unui motor depind în mare măsură de chiulasă și controlul supapei. Chiulasa cu patru supape pe cilindru produsă prin tehnologia de turnare sub presiune a fost proiectată cu geometrie optimă a galeriei de admisie, dimensiuni compacte, termodinamică bună și un management stabil al căldurii.

Pentru intervale de service mai lungi, dezvoltatorii BMW au optat pentru controlul supapelor cu pârghie - un sistem rigid, economisitor de spațiu și fiabil. Supapele sunt la un unghi de 12 grade pe partea de admisie și 13 grade pe partea de evacuare, cu un diametru de 29 și 24,8 mm, diametrul tijei 5 mm. Lanțul acționează cele două arborele cu came aeriene, unitatea este tensionată și amortizată hidraulic, deci funcționează fără probleme.

Arborii cu came sunt realizați cu un nou proces, camele individuale sunt presate pe ele într-un mod adecvat. Datorită structurii lor tubulare speciale, acestea sunt semnificativ mai ușoare - aproximativ 1 kg - decât arborii cu came din fontă sau oțel. Controlul este scalat la 8.500 rpm, dar din punct de vedere mecanic se poate descurca mai mult decât atât. Pentru a reduce greutatea motorului, supapa și carcasa ambreiajului sunt fabricate din magneziu ușor.

La unghiul supapei ascuțit Datorită acestui fapt, a fost creată o cameră de ardere compactă și joasă, care este o condiție prealabilă pentru un raport de compresie ridicat de 12,2: 1 - cu un acoperiș cu piston plat termodinamic favorabil. Chiar și la această valoare ridicată, forma camerei de ardere pare a fi avantajoasă: garantează condiții ideale de ardere și o eficiență excelentă.

Ungere încorporată în carter uscat a motorului cu șase cilindri în linie. Este o soluție fiabilă și permite carcasei arborelui cotit să rămână scăzută, astfel încât motorul să poată fi coborât și să se poată atinge o concentrație de masă aproape de centrul de greutate. Deoarece nu există un rezervor de ulei convențional, motorul poate fi coborât mai adânc decât de obicei în cadru. Lubrifiantul de rezervă este ascuns într-un rezervor în partea din spate a blocului motor. Datorită acestei soluții, nu există un rezervor de ulei separat, care, din nou, ajută doar la menținerea motorului mic și ușor.

În partea din spate a carcasei sunt două pompe de ulei acționate de roți dințate pe arborele ambreiajului, care circulă 4,5 litri de ulei de motor (volumul de umplere, inclusiv filtrul de ulei). Unul îl scoate din rezervor și apoi îl împinge în filtrul de ulei (filtru principal). Filtrul este situat în partea din stânga jos a carcasei arborelui cotit într-o locație ușor accesibilă. Lubrifiantul intră în conducta principală de ulei din filtru și apoi atinge punctele de lubrifiere prin găurile interne. Uleiul de retur se colectează în carter în cel mai adânc punct al carcasei arborelui cotit. A doua pompă o livrează mai întâi către radiator, de unde curge înapoi în rezervorul de ulei. Nu este necesar să verificați separat nivelul uleiului, deoarece o lampă îl avertizează pe șofer pe panoul de instrumente dacă scade prea jos.

Un sistem de răcire bine gândit garantează că economia termică a motorului cu șase cilindri este perfectă în toate condițiile. Apa de răcire trece prin chiulasă în mod transversal. Pe partea de evacuare "fierbinte", lichidul răcit intră în bloc prin linia cilindrului. Exact acolo unde are loc cea mai mare tensiune termică, căldura se disipează rapid și răcirea intensivă este setată la condiții de căldură stabile. Având mai puțină apă de răcire care curge în jurul cilindrilor, motorul se încălzește mai repede, ceea ce înseamnă că uzura și fricțiunea la pornire la rece și, odată cu acestea, consumul sunt reduse. Lichidul de răcire este de 3,5 litri, dintre care 0,5 litri se află în rezervorul de supratensiune.

Economisirea spațiului Dintr-un motiv, auxiliarii electrici și acționarea lor au fost amplasați în spatele arborelui cotit, într-un spațiu liber deasupra cutiei de viteze. Generatorul de curent alternativ este acționat de angrenajul primar al ambreiajului, putere nominală 580 W, consum maxim de curent 57,5 A. Pentru o sursă de alimentare optimă, raportul dintre arborele cotit și generator este de 1: 2,0. Demarorul de viteze este conectat la roata liberă care acționează asupra angrenajului care acționează generatorul.

BMW a echipat noul motor cu șase cilindri în linie cu un control digital de ultimă generație. Principalele caracteristici ale BMS-X includ injecție complet secvențială pe cilindru, procesare microelectronică a unei game largi de semnale de la senzori, dimensiuni mici și greutate și autodiagnosticare. Cu BMS-X, BMW și-a consolidat și mai mult poziția de lider în dezvoltarea comenzilor electronice ale motorului.

Controlul Apha-n bazat pe cuplu ia în considerare o serie de variabile, permițându-vă să livrați cuplul într-un mod vizat și să adaptați motorul exact la condițiile actuale ale cadrului. Controlul se bazează pe cantitatea de aer admisă, care este determinată indirect de unghiul de deschidere și viteza clapetei de accelerație. Din ceilalți parametri ai motorului și ai mediului înconjurător - temperatura motorului, temperatura și presiunea aerului ambiant - comanda calculează cantitatea de combustibil care trebuie injectată și timpul optim de aprindere în funcție de necesitățile curente. Pentru o funcționare lină a motorului este necesară super benzină fără plumb, adică combustibil cu o cotă octanică de cel puțin 95.

Prin controlul pompei electrice de benzină la o presiune de 3,5 bari, se realizează dozarea combustibilului în funcție de cerere. Două sonde de oxigen determină compoziția amestecului de combustibil. Acestea sunt situate la joncțiunea orificiilor 3-3 și permit determinarea compoziției exacte a gazelor de eșapament. BMS-X oferă, de asemenea, control automat al ralantiului și o funcție de accelerație controlată electronic. Ridică automat ralanti pentru ca motorul să se încălzească.

Clapeta centrală cu diametrul de 52 de milimetri este acționată de o clapetă electrică sau un sistem de cabluri prin intermediul unui motor electric. Senzorul său detectează direct rotația manetei clapetei de accelerație. Controlul electronic convertește unghiul de rotație într-o comandă de putere în milisecunde și acționează clapeta de accelerație în consecință. Datorită accelerației centrale, motorul cu șase cilindri oferă un cuplu ridicat la turații mici și medii - la 1.500, de exemplu, aproape 125 Nm este disponibil pentru șofer.

Apetitul motocicletelor K 1600 GT și GTL nu depășește patru cilindri de calibru similar. La 90 km/h de ex. necesită doar 4,5 litri de combustibil la o sută de kilometri. Raportul de compresie ridicat și eficiența îmbunătățită joacă un rol semnificativ în toate acestea.