TwinPower Turbo w silnikach BMW, czym się różnią i jakie są ich zalety. TwinPower Turbo w silnikach BMW, czym się różnią i jakie są ich zalety Co to jest i jak działa

08.06.2013

Technologia BMW TwinPower Turbo nowego czterocylindrowego silnika.
Ten nowy silnik jest najmocniejszą jednostką w nowej generacji czterocylindrowych silników benzynowych. Układy napędowe oparte są na zoptymalizowanym pod względem tarcia silniku podstawowym, na którego osiągi wpływa przede wszystkim technologia wtrysku i doładowania. Pod względem stylistyki silnik bazuje na nowoczesnym, wielokrotnie nagradzanym rzędowym silniku sześciocylindrowym z technologią BMW TwinPower Turbo, który ustanowił standard dynamicznego dostarczania mocy i imponującej wydajności w swojej klasie.
Komponenty tej niezrównanej technologii obejmują wtrysk High Precision Injection, napełnianie Twin Scroll, bezstopniową regulację faz rozrządu Double VANOS i sterowanie skokiem zaworu VALVETRONIC.
Uzbrojony w ten sposób układ napędowy nowego BMW 328i osiąga zakresy mocy, które tradycyjne silniki wolnossące osiągają tylko przy dużej liczbie cylindrów i pojemności skokowej. Jednak konstrukcja silnika z całkowicie aluminiowym blokiem cylindrów jest lżejsza i bardziej kompaktowa niż sześciocylindrowy silnik o podobnej mocy. Korzyści z dynamiki są oczywiste: dzięki zmniejszonemu obciążeniu przedniej osi BMW Sports Sedan jeszcze bardziej zwiększa zwinność i oferuje zoptymalizowane prowadzenie i kierowanie.

Ciśnienie Twin Scroll.
Nowy czterocylindrowy silnik jest sprężony zgodnie z zasadą Twin Scroll (turbosprężarka z dwoma „zwojami”): strumienie spalin z cylindrów 1 i 4 oraz cylindrów 2 i 3 są oddzielnie kierowane spiralnie do koło turbiny. Tak więc przy niskich prędkościach obrotowych silnika występuje tylko nieznaczne przeciwciśnienie spalin i efekty pulsacji ciśnienia w przepływach gazu mogą być najefektywniej wykorzystane. W rezultacie silnik reaguje na każde naciśnięcie pedału przyspieszenia i szybko przyspiesza, co klient BMW uświadamia sobie bezpośrednio w przyjemności z jazdy.

VALVETRONIC, Double VANOS i wtrysk bezpośredni.
Wysoką moc przy obniżonych emisjach osiągnięto dzięki zastosowaniu bezstopniowego układu sterowania skokiem zaworów VALVETRONIC oraz bezstopniowego układu zmiennych faz rozrządu Double VANOS. System VALVETRONIC najnowszej generacji jest wyposażony w zoptymalizowany silnik serwo ze zintegrowanym czujnikiem i działa przy wyższych prędkościach sterowania.
Ponieważ regulacja skoku zaworu po stronie wlotowej jest płynna, można zrezygnować z konwencjonalnego zaworu dławiącego. Ponieważ masa powietrza jest kontrolowana wewnątrz silnika, udało się zoptymalizować reakcje zespołu napędowego, a straty dławiące podczas wymiany gazowej zostały zminimalizowane.
Ponadto wysoką sprawność silnika zapewnia bezpośredni, precyzyjny wtrysk benzyny High Precision Injection. Paliwo jest wtryskiwane przez dysze elektrozaworów umieszczone centralnie pomiędzy zaworami. Ponieważ wtrysk odbywa się w bezpośrednim sąsiedztwie świecy zapłonowej i przy maksymalnym ciśnieniu 200 bar, zapewnione jest równomierne i czyste spalanie. Ponadto efekt chłodzenia bezpośrednio wtryskiwanego paliwa przyczynia się do wyższego stopnia sprężania niż w silnikach z wtryskiem do kolektora dolotowego, co dodatkowo poprawia wydajność.

Innowacyjny 3-cylindrowy silnik benzynowy o wyjątkowej płynności pracy, 4-cylindrowy silnik benzynowy i wielokrotny zdobywca międzynarodowej corocznej nagrody „Silnik Roku” 6-cylindrowy rzędowy silnik benzynowy BMW TwinPower Turbo wyznaczają nowe standardy. Te silniki nowej generacji są jeszcze bardziej oszczędne, czystsze i mocniejsze niż ich poprzednicy. Innowacyjne technologie, które są podstawą strategii BMW EfficientDynamics, łączą najnowsze systemy wtrysku paliwa, systemy Valvetronic, w tym Double VANOS, oraz innowacyjne technologie turbodoładowania. Rezultatem jest szczególnie wydajny układ napędowy, który wyraźnie pokazuje doświadczenie BMW w technologii silników.

Silniki BMW TwinPower Turbo.

Czasem zagorzały sportowiec, a czasem elegancki towarzysz. Dzięki mocnym silnikom BMW TwinPower Turbo z gamy BMW EfficientDynamics BMW serii 6 Gran Coupé prezentuje się imponująco w każdej sytuacji na drodze. Połączenie dwóch turbosprężarek, układu VALVETRONIC, układu Double VANOS i precyzyjnego układu wtrysku paliwa zapewnia doskonałą dynamikę i wydajność.

8-cylindrowy silnik benzynowy BMW TwinPower Turbo.

Imponująca dynamika BMW serii 6 Gran Coupé opiera się na fenomenalnej mocy silnika BMW 650i. Lekkie naciśnięcie pedału gazu wystarczy, aby uruchomić 8-cylindrowy silnik BMW TwinPower Turbo, który dzięki dwóm turbosprężarkom, systemom VALVETRONIC i Double VANOS oraz precyzyjnemu wtryskowi paliwa osiąga prędkość 100 km/h w zaledwie 4,6 sekundy.

BMW 650i xDrive osiąga ten sam wynik w 4,4 sekundy. Wraz z imponującym 450 KM. z. i maksymalnym momencie obrotowym 650 Nm, 8-cylindrowy silnik benzynowy BMW TwinPower Turbo zachwyca skromnym zużyciem paliwa: wyposażony w automatyczną funkcję stop-start i inne technologie z programu BMW EfficientDynamics, silnik BMW 650i zużywa średnio 8,6 do 8,8 l/100 km (9,2-9,4 l/100 km z xDrive), a jego emisja CO2 waha się od 199 do 206 g/km (215-219 g/km z xDrive). Oznacza to, że silniki BMW 650i oraz BMW 650i xDrive spełniają normę emisji spalin EU6.

6-cylindrowy rzędowy silnik benzynowy BMW TwinPower Turbo.

Duża moc i płynna praca: potencjał 6-cylindrowego rzędowego silnika benzynowego BMW TwinPower Turbo jest legendarny. Jego połączenie z różnymi technologiami BMW EfficientDynamics jeszcze bardziej obniżyło zużycie paliwa w BMW 640i.

Wynik: zużycie zaledwie 7,5-7,8 l/100 km (7,9-8,2 l/100 km z xDrive), emisja CO2 174-182 g/km (184-192 g/km z xDrive) ) ​​i przyspieszenie od 0 do 100 km /hw 5,4 s (5,3 s z xDrive) przy imponującej mocy 320 KM. z. i maksymalny moment obrotowy 450 Nm.

Koncepcja BMW TwinPower Turbo łączy rewolucyjną technologię z innowacyjnym, precyzyjnym tuningiem. Turbosprężarka TwinScroll i system VALVETRONIC dostarczają świeże powietrze do komory spalania. Precyzyjny układ wtrysku paliwa tworzy precyzyjnie zbilansowaną mieszankę powietrzno-paliwową w ciągu milisekund, podczas gdy system Double VANOS optymalizuje moc silnika zgodnie z prędkością obrotową. Rezultat: maksymalna wydajność i moc w szerokim zakresie obrotów oraz niezmiennie ostra reakcja silnika. Oto silnik, który chciałbyś zobaczyć w BMW serii 6 Gran Coupé. Oznacza to, że silniki BMW 640i oraz BMW 640i xDrive spełniają normę emisji spalin EU6.

6-cylindrowy rzędowy silnik wysokoprężny BMW TwinPower Turbo.

Parametry techniczne BMW 640d mówią same za siebie: szybkie przyrosty mocy przy niskim zużyciu paliwa. Wszystko to jest możliwe dzięki innowacyjnemu systemowi BMW TwinPower Turbo, który łączy układ bezpośredniego wtrysku Common Rail i wielostopniową turbosprężarkę o zmiennej geometrii turbiny.

To rozwiązanie może znacznie zmniejszyć zużycie paliwa przy jednoczesnym zwiększeniu mocy. Wysoki moment obrotowy 630 Nm osiągany jest już przy 1500 i 2500 obr./min. 6-cylindrowy rzędowy silnik wysokoprężny BMW TwinPower Turbo zapewnia wyjątkową płynność i szybkość reakcji, a moc 230 kW (313 KM) zapewnia imponującą przyczepność. Współpracując z innymi technologiami BMW EfficientDynamics, nowy silnik osiąga jeszcze niższe zużycie paliwa, wynoszące zaledwie 5,7-5,4 l / 100 km (z xDrive 5,6-6,0 l / 100 km), a emisja CO2 wynosi 143-152 g / km (przy xDrive 149-158 g/km). Przyspieszenie od 0 do 100 km/h w zaledwie 5,4 sekundy (z xDrive w zaledwie 5,2 sekundy). Oznacza to, że silniki BMW 640d i BMW 640d xDrive spełniają normę emisji spalin EU6.

BWM był niegdyś największym wrogiem turbodoładowania (i napędu na przednie koła), ale dziś naprawdę nie ma silnika bawarskiego wartego naszego czasu, który nie byłby wyposażony w co najmniej jedno turbodoładowanie, chociaż otworzyły one również drogę dla diesle o wysokich osiągach z ich konfiguracjami „M” tri-turbo i quad-turbo.

TwinPower odgrywa ważną rolę w wydajnych i dynamicznych silnikach benzynowych i wysokoprężnych BMW. Ale czym w rzeczywistości jest TwinPower Turbo i co ma do zaoferowania światu motoryzacji?

Jeśli chodzi o silniki benzynowe, TwinPower Turbo składa się z trzech elementów, które mają zastosowanie do wszystkich silników, od trzy- do dwunastocylindrowych: valvetronic, bezpośredniego wtrysku paliwa i turbodoładowania. Tymczasem turbodiesle wykorzystują wtrysk Common Rail.

Valvetronic, co oznacza zmienny zawór i elektronikę, to opracowana przez BMW technologia, która pozwala zoptymalizować zużycie poprzez regulację skoku zaworu. Producent twierdzi, że ta technologia samodzielnie zmniejszy zużycie paliwa o 10 procent, zapewniając jednocześnie lepszą reakcję.

Ta popularna nazwa, którą ludzie kojarzą z BMW, w rzeczywistości kryje za sobą potężną technologię. Komputery silnika zapewniają ciągłą i precyzyjną kontrolę nad zmiennym skokiem zaworu dolotowego. Ten kluczowy system oznacza, że ​​gdy naciśniesz pedał gazu, system oprogramowania kontroluje otwarcie zaworów zamiast zwykłej płytki przepustnicy układu dolotowego.

System wykorzystuje inny zestaw wahaczy sterowanych elektronicznie sterowanym wałkiem rozrządu. Ponieważ ten system może regulować zawory od całkowicie otwartych do prawie zamkniętych, silnik nie musi tak bardzo obracać, aby zwiększyć obciążenie.

Valvetronic został po raz pierwszy wprowadzony w 2001 roku w modelu 316ti 3 Series i był używany głównie na rynku masowym w silnikach wolnossących, takich jak N42 straight-4 i N52 straight-6. Jednak nie był używany w N54 straight-6 z podwójnym turbodoładowaniem. Zamiast tego, pojedynczy turbodoładowany N55 straight-6, który zastąpił go w 2009 r., oferujący taką samą moc, oraz V12 z podwójnym turbodoładowaniem N74 w topowej serii 7, zostały przeniesione na Valvetronic. Później technologia była oczywiście stosowana nie tylko w dużych samochodach BMW, ale także w mniejszych silnikach turbo oferowanych w Serii 1.

BMW używa nazwy High Precision Injection dla swojego bezpośredniego wtrysku z centralnymi wtryskiwaczami wielootworowymi, które stopniowo zastępowały portowe systemy wtryskowe w 2000 roku. Zarówno wolnossące, jak i turbodoładowane silniki BMW wykorzystywały wtryskiwacze piezoelektryczne. Jednak nowy sześciocylindrowy silnik BMW N55 z turbodoładowaniem, który jest używany od 2010 roku w modelach takich jak 335i, 535i, X3, X5 i X5, wykorzystuje system wtrysku elektromagnetycznego opracowany przez firmę Bosch. Ten system został najprawdopodobniej wybrany w celu utrzymania konkurencyjnych cen (tanie) samochodów w USA.

Nazwa „TwinPower Turbo” zmyliła wielu ludzi, co kryje się pod maską ich BMW. To dlatego, że nazwa opisuje zarówno silniki jedno-, jak i dwu-turbo, wbrew temu, co może sugerować nazwa.

Był nawet pozew zbiorowy przeciwko BMW za zmieszanie tak wielu ludzi. Nazywając TwinPower Turbo „fałszywym bliźniakiem”, w pozwie BMW stwierdzono, że Bawarczycy są winni fałszywej reklamy, próbując użyć słowa „bliźniak” w nazwie, gdy silniki używają tylko jednego turbodoładowania.

TwinPower Turbo pierwotnie pojawił się w silnikach typu twin-scroll, single turbo (wprowadzony w serii 5 Gran Turismo w 2009 r., a następnie w E90 335i, 135i, X3 i X5 w 2010 r.), począwszy od N55 (sześciocylindrowy pojedynczy turbo zamiennik dla podwójnego turbo N54) i N74 (6-litrowy V12 twin-turbo w 760i i 750Li) w 2009 roku. Turbodoładowanie typu Twin-scroll to w zasadzie podstawowa technologia BMW TwinPower Turbo, ale nie wszystkie mają ją obecnie.

Konstrukcja typu twin-scroll zaczyna się od kolektora wydechowego, który oddziela gazy wydechowe, które mogą się wzajemnie zakłócać, ponieważ gazy przepływają dwiema różnymi spiralami zwanymi „scrollami”. Turbo ma dwie dysze z różnymi dyszami, jedną mniejszą i ostrzejszą dla lepszej reakcji na dole, a drugą większą i mniej nachyloną, która jest dostępna przy wysokich wymaganiach dotyczących mocy. BMW nazywa swój specjalny kolektor wydechowy Cylinder-bank Comprehensive Manifold lub CCM w skrócie.

Jak wspomnieliśmy powyżej, nowoczesne silniki BMW TwinPower „niekoniecznie wykorzystują turbosprężarki typu twin-scroll, ale mają wyraźny kolektor wydechowy, który przechwytuje więcej impulsów wydechowych, aby zasilać turbosprężarkę, a tym samym wytwarzać więcej mocy przy mniejszym opóźnieniu.

Trzycylindrowa rewolucja: B37 i B38 TwinPower Turbo benzyna i olej napędowy

W BMW nadchodzi rewolucja: trzycylindrowe silniki benzynowe i wysokoprężne mogą konkurować z dużo większymi. Są one budowane w ramach strategii modułowej silników, wszystkie przy użyciu tych samych cylindrów o pojemności 500 cm3 i oferują technologię TwinPower Turbo o mocy od 120 do 220 koni mechanicznych.

W tej chwili wiemy, że diesel miał nazwę kodową B37, a benzyna B38, choć nie wiemy jeszcze, jakie są ich warianty i konkretne moce. Ich pierwsze zastosowania są w hybrydowym samochodzie sportowym, a co ważniejsze w serii FWD 1 i rodzinie. Są już używane przez RWD i w dolnej części zakresu.

Najlepsze turbosprężarki na cztery huki na świecie

Zacznijmy od rzeczy małych, dobrze? W 2004 roku rozpoczęto produkcję silnika rzędowego 4, opracowanego wspólnie z PSA Peugeot Citroen. Jako MINI znamy ten silnik z turbodoładowaniem z Coopera S i JCW, ale w 2011 roku BMW potrzebowało jego możliwości i wymyśliło projekt N13, który miał inną obudowę filtra oleju, co pozwalało na jego wzdłużny montaż w Seria RWD 1. Silnik był montowany do takich modeli jak 101 KM 114i, 134 KM 116i czy 170 KM 118i.

Być może najważniejszym silnikiem dla BMW w tej chwili jest tak zwany N20, 2-litrowy turbodoładowany rzędowy czterocylindrowy silnik, który ma również napis „TwinPower Turbo” na pokrywie silnika. Silnik ten zastąpił wolnossący rzędowy 6 w BMW „20i” i „28i” i jest realną i bardzo wydajną alternatywą.

N20 ma pojemność 1997 cm3 i ma dwa stopnie wydajności, w zależności od zakupionego modelu. Wersja 184 PS jest najmniej wydajna i jest dostępna w obecnych X1 i xDrive20i, F30 320i, 520i i podstawowym Z4 sDrive20i. Tymczasem najwyższa wersja tego 2,0-litrowego silnika TwinPower wytwarza 245 PS i jest używana przez modele F30 328i, 528i, a także modele X1, X3 i Z4 o podobnych brzmiących nazwach.

Prosto-6 TwinPower Turbo: N55

Po dodaniu technologii TwinPower Turbo do sześciocylindrowego silnika rzędowego korzyści stają się naprawdę oczywiste. Silnik N55 twin-scroll zastąpił droższą konfigurację twin-turbo z N54 w 2009 roku. Ale oba silniki oferują te same zalety. Osiągnięto porównywalną moc do 4,0-litrowego silnika V8 BMW, z lżejszym blokiem i wyższym momentem obrotowym dolnego końca, jeszcze bardziej opalonym niż w mocnym S65 V8 E92 M3.

Podstawowy N55 ma 302 KM (305 PS) i 300 Nm (400 Nm) momentu obrotowego. Jest dostępny w samochodach takich jak 335i, 135i i we wszystkich modelach SUV-ów. Dostępna jest wersja o jeszcze większej mocy o nazwie N55HP, która zapewnia 315 KM (320 KM) i moment obrotowy 330 Nm (450 Nm), wykorzystywana przez modele z wyższej półki, takie jak 640i, 740i, a nawet sportowy hiper hatchback M140i.

Silnik zadebiutował w serii 5 GT w 2009 roku. Wyposażony w tę ulepszoną wersję sześciocylindrowego silnika, BMW 535i Gran Turismo może przyspieszyć od 0 do 100 km/h (62 mh) w 6,3 sekund, przy prędkości maksymalnej ograniczonej do 250 km/h (155 mph). Jeśli chodzi o oszczędność paliwa / autonomię, BMW 535i GT ma 8,9 litra / 100 kilometrów lub 31,7 mpg, a wskaźniki CO2 rosną do 209 gramów na kilometr.

Innowacyjny 3-cylindrowy silnik benzynowy o wyjątkowej płynności pracy, 4-cylindrowy silnik benzynowy i wielokrotny zdobywca międzynarodowej corocznej nagrody „Silnik Roku” 6-cylindrowy rzędowy silnik benzynowy BMW TwinPower Turbo wyznaczają nowe standardy. Te silniki nowej generacji są jeszcze bardziej oszczędne, czystsze i mocniejsze niż ich poprzednicy. Innowacyjne technologie, które są podstawą strategii BMW EfficientDynamics, łączą najnowsze systemy wtrysku paliwa, systemy Valvetronic, w tym Double VANOS, oraz innowacyjne technologie turbodoładowania. Rezultatem jest szczególnie wydajny układ napędowy, który wyraźnie pokazuje doświadczenie BMW w technologii silników.