Модулна конструкция на двигателя или кубични цилиндри

Модулна конструкция на двигателя или кубичен цилиндър

Модулна конструкция на двигателя или кубични цилиндри

В днешно време конструкторите на двигатели работят не само за увеличаване на мощността: те трябва също така да пестят пари и да намалят емисиите на вредни вещества. Инженерите на BMW Group са измислили нов начин.
За да подсили и развие концепцията Efficient Dynamics на компанията за производство на динамични и екологични автомобили, BMW Group разработи концепцията за модулна конструкция на двигателя. Новата фамилия двигатели Efficient Dynamics е базирана на един 500-кубиков цилиндър., предназначен за три-, четири- и шестцилиндрови бензинови и дизелови редови двигатели. Така че в бъдеще конструкторите на двигатели ще могат да сглобяват подходящия двигател от стандартни цилиндри, сякаш е направен от тухли.

Модулна конструкция на двигателя или цилиндри тип "куб

Броят на идентичните единици на системата за синхронизация VANOS с различни размери се утроява. Това е един от многото компоненти, които ще бъдат общи за семействата 3-, 4- и 6-цилиндрови двигатели.




Модулна конструкция на двигателя или кубични цилиндри

По куба

Разработчиците първо формулираха стратегическите концептуални принципи на новите модели: екологосъобразност и висока ефективност, постигнати чрез добре изчислена термодинамика, ефективно турбопълнене и намалени загуби от триене.

Определени са и общите архитектурни принципи, които занапред ще се прилагат при конструирането на бъдещите двигатели на марката. Това включва алуминиев картер, идентичен диаметър на цилиндрите, еднакво разстояние между центровете на цилиндрите и болтовете на главата, идентични покрития на стените на цилиндрите, централно монтирани инжектори, идентични балансиращи валове, еднакво разположен изпускателен колектор и система за задвижване на зъбната верига (от страната на маховика). Всеки цилиндър на бензиновия двигател отделя 30-50 kW (41-68 L). с.) мощност и 60-100 Nm въртящ момент. Всеки цилиндър на дизеловия двигател трябва да осигурява съответно 20-40 kW (27-54 к.с.) и 75-100 Nm въртящ момент. Оказва се, че 2,0-литровият двигател ще може да генерира мощност в диапазона 160-272 к.с. с. и въртящ момент до 400 Nm! Това са много впечатляващи цифри.

След това мотористите са се опитали да обединят възможно най-много единици и части. При всички задвижващи агрегати ще се използва технологията TwinPower Turbo, която съчетава една от патентованите системи за разпределение на времето (VANOS, Valvetronic, VTG), високопрецизно директно впръскване (бензин) или система Common Rail от трето поколение (дизел) и турбопълнене – класически тип с едно турбо, twin Twin Turbo или Twin Scroll Turbo с две турбини с различен диаметър.




Унификацията е дълбока: дори ако по обективни причини не е възможно някои компоненти за различни двигатели да бъдат абсолютно идентични, отделните части в тях ще бъдат идентични. Например общият обем на идентичните компоненти за синхронизация на VANOS се утроява. Това означава, че бензиновите и дизеловите двигатели могат да използват общи стандартизирани маслени филтри и горивни помпи, които се задвижват с ремъчно задвижване. Като цяло конструкторите обещават, че бензиновите и дизеловите двигатели ще имат около 40% общи части. "Сътрудничеството между единици с един и същ вид гориво е до 60%.

Модулна конструкция на двигателя или конструкция с кубичен цилиндър

Всички варианти на двигатели на BMW EfficientDynamics Family – за серийни автомобили, версии с максимална мощност и различни хибриди – ще се основават на изпитани модулни конструкции.

Модулна конструкция на двигателя или кубични цилиндри

3-цилиндрови, 4-цилиндрови и 6-цилиндрови двигатели могат да бъдат сглобени от един-единствен цилиндър. Това "разширяване" позволява двигателите от тази фамилия да се използват във всички моделни серии на BMW Group.




Модулна конструкция на двигателя или блокове на двигателя

Производството на различни типове двигатели на една линия или в един завод означава по-пълно, по-ефективно използване на производствения капацитет и по-голяма гъвкавост при колебания на пазара.

Интерфейс на двигателя

След като разработиха концепция за унифицирани двигатели, авторите на новата баварска "общинска" политика мислят и за това как техните "стандартизирани" потомци ще бъдат съчетани с най-различни автомобили от производството на компанията. За тази цел те са се опитали да направят така наречения интерфейс на двигателя възможно най-идентичен. Не само еднаквите точки на окачването и ъглите на задвижването, но и общото разположение на компонентите за охлаждане, всмукване и изпускане на газове и климатичен контрол на всички двигатели и каросерии. В резултат на предприетите мерки инженерите по планиране разполагат с до 50 % по-малко възможности за взаимодействие между двигателя и корпуса, отколкото сега.

Фактът, че едни и същи бензинови и дизелови двигатели са предназначени както за BMW със задно задвижване (надлъжно), така и за моделите Mini с предно задвижване (напречно), показва колко добре е обмислен "общият" интерфейс. Също така изглежда, че ще има нов модел на BMW с напречно разположен двигател за компактни 3- и 4-цилиндрови агрегати.

Един от стълбовете на новото семейство двигатели е технологията BMW TwinPower Turbo




Модулна конструкция на двигателя или двигатели с цилиндри от кубчета

Тази турботехнология се основава на три стълба: една от системите за променливо разпределение на клапаните (Vanos, Valvetronic, VTG), директно впръскване (High Precision Injector или Common Rail от 3-то поколение за дизелови двигатели) и един от видовете нагнетатели (Single turbo Twinscroll turbo и Twin turbo).

И когато?
Представяйки пред автомобилния свят новата си концепция за модулни задвижвания, автомобилните производители от BMW Group най-накрая посочиха актуалната производствена гама на компанията. Всъщност много от споменатите "обединяващи" иновации в дизайна вече са въведени. Например всички дизелови двигатели на BMW и Mini имат алуминиеви цилиндрови блокове, турбокомпресор и Common Rail с директно впръскване. Технологията TwinPower Turbo се използва в 4- и 6-цилиндрови дизелови двигатели, както и в такива бензинови двигатели. Изглежда, че сме само на крачка от обявената цялостна стандартизация. Доказателство за това е друга значителна инвестиция в размер на 300 млн. евро, която вече е подготвена за 2012 г., когато производствените мощности на двата завода на BMW Group ще бъдат променени.

Модулна конструкция на двигателя или цилиндри от кубчета

Защо?

За да подсили и развие концепцията Efficient Dynamics за производство на динамични и същевременно екологични автомобили, BMW Group разработи концепцията за модулна конструкция на двигателя. Защо BMW Group се нуждае от всичко това – компанията, която не произвежда бюджетни автомобили и която, както изглежда, не би трябвало да се интересува много от икономичност и евтиния? Разбира се, големите количества от един и същи вид единици ще намалят тяхната цена, което в крайна сметка ще се отрази положително на цената на крайния продукт – автомобил. От друга страна, благодарение на "общата" номенклатура на детайлите ще се увеличи гъвкавостта на производството и сътрудничеството между отделните дружества от един концерн. Така например заводът, който досега е произвеждал дизелови двигатели, ще може лесно да премине към производство на бензинови агрегати, например в случай на промени в пазарната ситуация. Но баварските стратези гледат още по-далеч. По този начин те изчисляват, че по-малката номенклатура от продукти ще им позволи да следят по-отблизо качеството на произвежданите части, ще бъде по-лесно и по-евтино да ги модернизират и да създават нови версии. И още нещо – използването на масово произвеждани компоненти за малолитражни автомобили (особено мощни или, напротив, бюджетни версии, хибридни варианти) ще направи цената им на дребно по-достъпна. И това са фактори със социална значимост.

Източник:

Подобен...