Источник:
Новая рядная шестерка BMW (2018) и ее конкуренты
На 27-м Аахенском коллоквиуме по технологиям двигателей компания BMW не только ответила на все каверзные вопросы журналистов, но и представила свой новый рядный шестицилиндровый бензиновый мотор.
Силовой агрегат под внутренним номенклатурным номером «B58» был недавно представлен в городе Ахен. Бензиновый двигатель является новым ответвлением «Next Generation», четвертым по счету турбированным шестицилиндровым мотором бренда. Двигатель будет предлагаться в двух уровнях мощности: с 250 кВт (340 л. с.) на среднем уровне (ML) и 285 кВт (388 л. с.) на верхнем уровне мощности (OL).
Несмотря на редизайн, двигатель сохраняет основные элементы своего предшественника, такие как объем (2.997 куб. см) и диаметр цилиндра (82 мм). Они идентичны ранней версии. Главное же новшество в основном касается веса: двигатель стал на шесть килограммов легче. Два килограмма потерял блок цилиндров, два килограмма сняли с головки цилиндров, и опять-таки два килограмма было сэкономлено за счет цепного привода.
Кроме того, BMW оптимизировала отдельные компоненты, предназначенные для совершенствования расхода топлива. Эффект экономии достигается за счет использования новых инжекторов с давлением впрыска 350 бар и нового блока управления двигателем.
Цель: меньше потребления, больше энергии, больше шестицилиндровых моторов
Основной целью в разработке, было сочетание большей мощности и крутящего момента с меньшим потреблением топлива. Но было и не менее важное направление инженерной работы – вписать мотор в максимальное количество моделей, а также сделать мотор унифицированным.
В этом плане, продольно установленный двигатель выигрывает от ранее представленных BMW в 2017 году трех — и четырехцилиндровых поперечно установленных силовых агрегатов. Поскольку это модульный двигатель, шестицилиндровый мотор также захватывает некоторые части от компактных моделей движков в линейке BMW. Таким образом, шестицилиндровый в OL-варианте получает поршни OL-четырехцилиндрового двигателя. Менее мощная версия использует элементы предшественника.
Встроенный выпускной коллектор в головке цилиндров
Очевидно, что самым большим отличием от предшественника стал выпускной коллектор, встроенный в головку блока цилиндров. Измененный технологический подход должен сохранить около двух килограмм веса.
Кроме того, система охлаждения на B58 также является новой. Впервые BMW делает ставку на «сплит-охлаждение» системы: двигатель получает два контура охлаждения, один для блока двигателя и один для головки блока цилиндров. Преимуществом данной конструкции является оптимальное охлаждение каждой из крупных деталей двигателя. Это повышает КПД всего двигателя и, таким образом, снижает расход топлива.
Конические вкладыши для большей эффективности
Чтобы обеспечить равномерный нагрев цилиндров, вкладыши в нижней части имеют больший диаметр, чем в верхней их половине. Это должно положительно влиять на деформацию цилиндра при нагревании. Коническая форма цилиндра сама по себе геометрически компенсирует данную термическую деформацию. В совокупности, это уменьшает трение, что, в свою очередь, оказывает положительное влияние на расход топлива. Коленчатый вал также был переработан: изменившееся положение противовесов сделало работу агрегата более тихой.
Двигатель с нового года заменяет предшественника
BMW X5, 8-я модель, Z4, новые 3-Series и X7 будут доступны для выхода на рынок с улучшенным шестицилиндровым силовым агрегатом. Нынешние модели также выиграют от установки измененного двигателя: под капотами автомобилей нового модельного года в текущей коллекции 7, 5 и X3-й Серии с 2019 года также можно будет увидеть технологичную новинку.
Новинка от BMW – лишь часть обновляемых линеек моторов. Инженеры автокомпаний постоянно работают над инновациями. Давайте взглянем на самые интересные варианты за последние несколько лет:
Четырехцилиндровый двигатель Ferrari
Выход на рынок: год неизвестен
Ferrari работает над четырехцилиндровым двигателем с электрическим компрессором и блоком управления скоростью вращения турбины. Отдельно инженерами прорабатывается возможность установки требуемой тональности и интенсивности работы выхлопной системы, чтобы небольшие по объему двигатели звучали как прежде мощно и по-фирменному узнаваемо.
BMW / M GmbH S55 (мощность: от 410 до 500 л. с.)
Выход на рынок: 2014 год
В соперники технически дополненному силовому агрегату BMW можно смело записывать ранее созданную версию баварского мотора S55. Аналогичный рядный шестицилиндровый двигатель S55 с 2014 года активно начал ставиться на «M»-версии BMW.
Если вы не причисляете BMW 1-Series M Coupe к чистокровным «M»-моделям, то обратите внимание на то, что эту версию мотора вы также можете обнаружить под капотом M2 Competition мощностью от 410 л. с. с двумя турбинами и до 500 л. с. в спортивной версии M4 GTS, где также установлены две турбины, правда работающие по классической схеме нагнетания воздуха.
Mercedes-AMG 4.0 V8 Biturbo M176 / M177 / M178 (мощность: 422 и 639 л. с.)
Выход на рынок: 2014 год
После презентации Mercedes-AMG GT в 2014 году швабцы также представили новый двигатель. 4,0-литровый V8 Biturbo — внутренние производственные коды: M176 / M177 / M178, с тех пор вытеснил ранее распространенные 5,5-литровые V8, таким образом вызвав тенденцию к уменьшению размеров во всех спортивных моделях Mercedes. Изначально двигатель был рассчитан на 510 л. с., теперь возможны варианты с мощностью до 639 л. с. для таких моделей как 4-дверный AMG GT 63 S.
Двигатель имеет достаточно широкое применение, от моделей S 560 и G 500 (здесь мощность варьируется от 422 до 469 л. с.), до спорткаров.
Каждый 4.0-литровый битурбо V8 собирается вручную.
Volkswagen 1,5 TGI evo EA211 (мощность: 130 л. с.)
Выход на рынок: на модели 2019 Фольксвагена в 2018 году
Volkswagen пересмотрел в 2018 году свою известную «полторашку» 1.5 TSI ACT, сделав из нее 1,5-литровую модель TGI Evo.
Несмотря на отсутствие высоких мощностей, мотор примечателен технологиями, которые позволяют ему из небольшого объема добывать 130 л. с., но расходовать при этом на 1 литр топлива меньше, чем в предыдущей версии.
Двигатель особенно эффективен благодаря процессу сгорания Миллера, который используется в Volkswagen с 2016 года. Согласно циклу работы, впускной клапан в цилиндре закрывается раньше обычного. Турбокомпрессор с изменяемой геометрией турбины (VTG) компенсирует недостающее количество смеси. В этом случае давление в цилиндре должно повышаться быстрее из-за меньшего времени открытия клапана. Процесс Миллера также обеспечивает более высокую степень сжатия. В новом TGI она была повышена до 12,5: 1.
VW 2.0 TDI evo EA288 (мощность: от 136 до 204 л. с.)
Выход на рынок: 2019 год
Новый 2.0 TDI evo EA288 станет первым дизельным гибридным мотором VW. «Гибридизация» стала возможной благодаря новому ременному стартер-генератору. Дизельный двигатель не использует 48-вольтовую систему, здесь достаточно обычных 12-вольт, дополненных литий-ионной батареей, которая заряжается от рекуперации во время торможения.
Двухлитровый дизель поставляется в двух классах мощности. В низшем классе мощность агрегата колеблется от 136 до 163 л.с., у второго, назовем его, верхним классом мощность может достигать 204 л. с.
Audi SQ7 4.0 TDI (мощность: 435 л. с.)
Выход на рынок: 2016 год
Новый SQ7 от Audi выносит максимум выгоды от первого электрического компрессора (EPC), установленного на серийном автомобиле, с ним престижный дизельный внедорожник забудет, что такое «турбояма». ЕРС находится на пути воздуха ниже по потоку по отношению к интеркулеру и обладает максимальной мощностью 7 кВт. Для того, чтобы соответствовать высоким требованиям к мощности и энергии, он имеет свой собственный 48-вольтовой литий-ионный аккумулятор на 470 Втч, установленный под багажником.
Четырехцилиндровые Renault / Nissan / Mercedes (мощность: 117 л.с. до 162 л. с.)
Выход на рынок: 2017 год
Renault объявило, что в рамках сотрудничества с Nissan и Mercedes в 2017 году появился новый четырехцилиндровый двигатель с непосредственным впрыском и турбонаддувом, объемом 1,3 литра. Ноу-хау от Nissan в разработке спортивных автомобилей играет здесь решающую роль. Новый блок получит такое же покрытие гильз цилиндров, как у спорткара Nissan GT-R.
В результате, серьезно уменьшается сопротивление трения между поршневыми кольцами и гильзами. Еще одно преимущество: покрытие становится значительно тоньше, что должно обеспечить лучший отвод тепла.
Диапазон мощностей простирается от 117 до 162 л.с. Силовой агрегат является технической основой для двигателей TCe 115, TCe 140 и TCe 160. Устройство уже можно заказать в моделях «Scénic» и «Grand Scénic».
Singer / Williams / Mezger 4.0-литровый оппозитный двигатель (мощность: 500 л. с.)
Выход на рынок: 2017 год
Singer Vehicle Design объединился с Williams и Хансом Мезгером для необычной работы. Американская компания с прошлого года предлагает тюнингованный четырехлитровый оппозитный двигатель мощностью 500 л. с. Отправной точкой для «боксера» 2017 года стал 3,6-литровый шестицилиндровый оппозитный мотор от Porsche 911 (964) 1990 года выпуска, в котором первоначально запечатано «лишь» 250 л. с.
Интересен проект с технологической точки зрения доработок. Модификации почетного двигателя включают в себя:
установку головки цилиндров с четырьмя клапанами на цилиндр;
титановые шатуны;
алюминиевые корпуса дроссельной заслонки;
впускные коллекторы из углерода;
установку по два инжектора на цилиндр;
новые воздухозаборник и изготовленную на заказ воздушный короб.
Полностью отреставрированный Porsche 911 (964) был произведен ограниченным тиражом в 75 экземпляров. В него было вложено не только много сил и времени, но также добавлено немало углерода, магния и титана.
Рядная шестерка М256 от Mercedes-Benz (мощность: 367 / 435 л. с.)
Выход на рынок: 2017 год
Mercedes снова взялся за бензиновые и дизельные рядные движки. «M256»-й двигатель ушел от стандартной системы привода гидроусилителя руля, генератора, помпы и компрессора системы кондиционирования. Вместо нее все вспомогательное оборудование приводится в действие электрической 48-вольтовой системой, получившей фирменное наименование «Integrated Starter-Alternator (ISG)», в которой роль стартера и генератора объединена в едином блоке.
Трехлитровый двигатель уже используется в S-Class.
Мерседес думает о возвращении своих культовых рядных моторов: в чем плюс?
VW Golf 1.5 TSI Evo Bluemotion (мощность: 150 л. с.)
Выход на рынок: 2017 год
Самый экономичный и экологичный четырехцилиндровый бензиновый двигатель TSI, который только можно вообразить под капотом Volkswagen. Во-первых, 1.5 TSI Evo Bluemotion будет комплектоваться роботизированной КПП DSG. Во-вторых, для снижения вредных выбросов и улучшения экономичности, 150-сильный мотор получит усовершенствованную функцию автоматического выключения для езды накатом на скоростях до 130 км/ч.
Для повторного запуска двигателя после круиза с заглушенным двигателем, VW использует как стартер, так и сцепление коробки передач DSG. В зависимости от ситуации движения один из двух принимает на себя рестарт мотора или оба вместе.
Кстати, Volkswagen обходится без использования 48-вольтового блока питания для своей «мягкой» гибридной системы. Вместо этого, классическую электрическую систему автомобиля на 12 вольт дополняет небольшая литий-ионная батарея.
Алюминиевый рядный шестицилиндровый дизель ОМ 656 от Mercedes (мощность: более 313 л. с.)
Выход на рынок: 2017 год
С мотором 2017 года OM 656, Штутгарт дополняет свой ассортимент дизелей новой рядной шестицилиндровой моделью. Mercedes миксует в нем материалы. Картер двигателя полностью изготовлен из алюминия, поршни изготовлены из стали. В качестве одного из преимуществ стальных поршней, инженеры Daimler описывают их меньшее тепловое расширение при работе. Это создает больший зазор между поршнем и стенками цилиндров, что снижает трение до 50 процентов.
Еще одной особенностью нового поршня является форма карманов сгорания. У OM 656 они имеют ступенчатую форму. По мнению Mercedes, это должно оказать положительное влияние на процесс сгорания и снизить количество сажи в моторном масле.
Qoros Qamfree 3 (мощность 231 л. с.)
Выход на рынок: 2017 год
Больше никаких проблем с зубчатыми ремнями и цепями ГРМ: Кристиан фон Кенигсегг и компания Freevalve завершили работы над приводом без распределительного вала, которые продолжались в течение последних 17 лет. Совместно разработанный двигатель заменяет классический распределительный вал распределительного вала на гидравлико-пневматическую систему с электронным управлением. Это делает двигатели более компактными, более мощными и намного более эффективными.
Технический подход впечатляет: система обходится без распределительного вала, зубчатого ремня и дроссельной заслонки — и она отлично работает с обычным впрыском во впускной коллектор. Двигатели Qamfree в работе даже более плавные, чем стандартные ДВС, из-за уменьшенного количества движущихся частей. А еще у них характерный, шипящий звук впуска.
1,6 литровый двигатель без распредвала от Qoros 3 развивает 230 лошадиных сил
Infiniti VC-Turbo (мощность: 272 л. с.)
Выход на рынок: 2018 год
Премиальный бренд Nissan Infiniti запускает VC-Turbo – первый на рынке серийный двигатель с переменным сжатием. Агрегат представляет собой двухлитровый турбированный мотор с непосредственным впрыском и четырьмя цилиндрами.
Технология переменного сжатия, или если хотите, турбированный двигатель с переменным коэффициентом компрессии, может практически мгновенно изменять давление поршня на топливно-воздушную смесь в соотношении от 8:1 до 14:1, одновременно предлагая высокоэффективное сжатие при малых нагрузках (в городе, к примеру, или на шоссе) и низкую компрессию, необходимую для турбины при резком ускорении, с максимальным открытием дроссельной заслонки.
Центральной технологией уникального мотора стала система специального поворотного механизма, которая благодаря сложному штоку поршня имеет центральную поворотную многорычажную систему, которая способна изменять свой угол работы, что приводит к изменению эффективной длины штока поршня, что в свою очередь изменяет длину хода поршня в цилиндре, которое в конечном итоге, изменяет степень сжатия.
Ее работа приводит к смещению, которое варьируется от 1970 до 1997 кубических сантиметров. Новый двигатель — первый, который будет использоваться в новом QX50. Позже он возможно перейдет на другие модели.
Mazda SkyActiv-X (мощность: не указано)
Выход на рынок: 2019 год
Под капотом установлен новый бензиновый двигатель «Skyactiv-X». В нем много чего примечательного. Например, мотор оснащен системой зажигания Spark-Controlled Compression Ignition (SCCI).
Система запуска с искровым контролем (SCCI) – это новый метод сжигания, который позволяет бензиновым двигателям работать на воспламенении от сжатия. Другими словами, тут применяется методология сгорания дизельного двигателя с использованием синхронизации бензинового двигателя.
Технология будет развиваться и впредь, сделав новую «Тройку» флагманом в развитии уникальной революционной технологии, которая позволит в будущем сделать практически идеальный ДВС, способный обеспечить мгновенное сгорание топлива с эффективным отведением тепла и трением, близким к нулю.
Вся суть работы нового двигателя SkyActiv-X от Мазда