Нова рядна шістка BMW (2018) і її конкуренти
На 27-му Аахенському колоквіумі з технологіями двигунів компанія BMW не тільки відповіла на всі каверзні запитання журналістів, але й представила свій новий рядний шестициліндровий бензиновий мотор.
Силовий агрегат під внутрішнім номенклатурним номером «B58» був нещодавно представлений у місті Аахені. Бензиновий двигун є новим відгалуженням «Next Generation», четвертим за рахунком турбованим шестициліндровим мотором бренду. Двигун буде пропонуватися у двох рівнях потужності: з 250 кВт (340 к. с.) на середньому рівні (ML) та 285 кВт (388 л. с.) на верхньому рівні потужності (OL).
Незважаючи на редизайн, двигун зберігає основні елементи свого попередника, такі як обсяг (2.997 куб. см) і діаметр циліндра (82 мм). Вони ідентичні ранньої версії. Головне ж нововведення в основному стосується ваги: двигун став на шість кілограмів легше. Два кілограми втратив блок циліндрів, два кілограми зняли з головки циліндрів, і знову-таки два кілограми було зекономлено за рахунок ланцюгового приводу.
Крім того, BMW оптимізувала окремі компоненти, призначені для вдосконалення витрати палива. Ефект економії досягається за рахунок використання нових інжекторів з тиском уприскування 350 бар і нового блоку управління двигуном.
Мета: менше споживання, більше енергії, більше шестициліндрових моторів
Основною метою розробки було поєднання більшої потужності й крутного моменту з меншим споживанням палива. Але було і не менш важливий напрям інженерної роботи – вписати мотор максимальна кількість моделей, а також зробити його уніфікованим.
В цьому плані поздовжньо встановлений двигун виграє від раніше представлених BMW в 2017 році трьох – і чотирициліндрових поперечно встановлених силових агрегатів. Оскільки це модульний двигун, шестициліндровий мотор також захоплює деякі частини від компактних моделей движків в лінійці BMW. Таким чином, шестициліндровий в OL-варіанті отримує поршні OL-чотирициліндрового двигуна. Менш потужна версія використовує елементи попередника.
Вбудований випускний колектор в головці циліндрів
Очевидно, що найбільшим відмінністю від попередника став випускний колектор, вбудований в головку блоку циліндрів. Змінений технологічний підхід повинен зберегти близько двох кілограмів ваги.
Крім того, система охолодження на B58 також є новою. Вперше BMW робить ставку на «спліт-охолодження системи: двигун отримує два контури охолодження – один для блоку двигуна і один для головки блоку циліндрів. Перевагою даної конструкції є оптимальне охолодження кожної з великих деталей двигуна. Це підвищує ККД всього двигуна і, таким чином, знижує витрату палива.
Конічні вкладиші для більшої ефективності
Щоб забезпечити рівномірний нагрів циліндрів, вкладиші в нижній частині мають більший діаметр, ніж у верхній половині. Це повинно позитивно впливати на деформацію циліндра при нагріванні. Конічна форма циліндра сама по собі геометрично компенсує цю термічну деформацію. У сукупності це зменшує тертя, що, в свою чергу, справляє позитивний вплив на витрату палива. Колінчастий вал також був перероблений: змінене положення противаг зробило роботу агрегату більш тихою.
Двигун з нового року замінює попередника
BMW X5, 8-я модель, Z4, нові 3-Series і X7 будуть доступні для виходу на ринок з поліпшеним шестициліндровим силовим агрегатом. Нинішні моделі також виграють від установки зміненого двигуна: під капотами автомобілів нового модельного року у поточної колекції 7, 5 і X3-ї серії з 2019 року також можна буде побачити технологічну новинку.
Новинка від BMW – лише частина оновлюваних лінійки моторів. Інженери автокомпаній постійно працюють над інноваціями. Давайте подивимося на найцікавіші варіанти за останні декілька років:
Чотирициліндровий двигун Ferrari
Вихід на ринок: рік невідомий
Ferrari працює над чотирициліндровим двигуном з електричним компресором і блоком керування швидкістю обертання турбіни. Окремо інженерами опрацьовується можливість встановлення необхідної тональності та інтенсивності роботи вихлопної системи, щоб невеликі за обсягом двигуни звучали як колись потужно і по-фірмовому пізнавано.
BMW M GmbH S55 (потужність: від 410 до 500 л. с.)
Вихід на ринок: 2014 рік
У суперники технічно доповненим силового агрегату BMW можна сміливо записувати раніше створену версію баварського мотора S55. Аналогічний рядний шестициліндровий двигун S55 з 2014 року активно почав ставитися на «M»-версії BMW.
Якщо ви не зараховуєте BMW 1-Series M Coupe до чистокровним «M»-моделям, то зверніть увагу на те, що цю версію мотора ви також можете виявити під капотом M2 Competition потужністю від 410 к. с. з двома турбінами і в спортивній версії M4 GTS з мотором потужністю до 500 л. с., де також встановлено дві турбіни, правда, працюють за класичною схемою нагнітання повітря.
Mercedes-AMG 4.0 V8 Biturbo M176 / M177 / M178 (потужність: 422 і 639 л. с.)
Вихід на ринок: 2014 рік
Після презентації Mercedes-AMG GT в 2014 році швабцы також представили новий двигун. 4,0-літровий V8 Biturbo ( внутрішні виробничі коди: M176 / M177 / M178) з тих пір витіснив раніше поширені 5,5-літровий V8, таким чином, викликавши тенденцію до зменшення розмірів у всіх спортивних моделях Mercedes. Спочатку двигун був розрахований на 510 к. с., тепер можливі варіанти з потужністю до 639 л. с. для таких моделей, як AMG GT S. 63
Двигун має досить широке застосування – від люксових 560 S і G 500 (тут потужність варіюється від 422 до 469 к. с.) до спорткарів.
Кожен 4.0-літровий V8 бітурбо збирається вручну.
Volkswagen 1,5 TGI evo EA211 (потужність: 130 к. с.)
Вихід на ринок: моделі 2019 Фольксвагена у 2018 році
Volkswagen переглянув в 2018 році свою відому «полторашку» 1.5 TSI ACT, зробивши з неї 1,5-літрову модель TGI Evo.
Дивіться також: Фольксваген розробив новий цикл роботи двигуна: ось як він працює
Незважаючи на відсутність високих потужностей, мотор примітний технологіями, які дозволяють йому з невеликого обсягу добувати 130 л. с., але витрачати при цьому на 1 літр палива менше, ніж у попередньої версії.
Двигун особливо ефективний завдяки процесу згоряння Міллера, який використовується в Volkswagen з 2016 року. Згідно з циклом роботи впускний клапан в циліндрі закривається раніше звичайного. Турбокомпресор із змінною геометрією турбіни (VTG) компенсує недостатню кількість суміші. У цьому випадку тиск у циліндрі має підвищуватися швидше із-за меншого часу відкриття клапана. Процес Міллера також забезпечує більш високий ступінь стиснення. У новому TGI вона була підвищена до 12,5: 1.
VW 2.0 TDI evo EA288 (потужність: від 136 до 204 л. с.)
Вихід на ринок: 2019 рік
Новий 2.0 TDI evo EA288 стане першим гібридним дизельним мотором VW. «Гібридизація» стала можливою завдяки новому пасовому стартер-генератора. Дизельний двигун не використовує 48-вольтів систему, тут достатньо звичайних 12 вольт, доповнених літій-іонною батареєю, яка заряджається від рекуперації під час гальмування.
Дволітровий дизель поставляється в двох класах потужності. У нижчому класі потужність агрегату коливається від 136 до 163 л. с., у другого, назвемо його верхнім класом, потужність може досягати 204 л. с.
Audi SQ7 4.0 TDI (потужність: 435 к. с.)
Вихід на ринок: 2016 рік
Новий SQ7 від Audi виносить максимум вигоди від першого електричного компресора (EPC), встановленого на серійному автомобілі, з них престижний дизельний позашляховик забуде, що таке «турбоями». ЕРС знаходиться на шляху повітря нижче по потоку по відношенню до интеркулеру і володіє максимальною потужністю 7 кВт. Для того щоб відповідати високим вимогам до потужності і енергії, він має свій власний 48-вольтовий літій-іонний акумулятор на 470 Втч, встановлений під багажником.
Чотирициліндрові Renault / Nissan / Mercedes (потужність: 117 л. с. до 162 к. с.)
Вихід на ринок: 2017 рік
Renault оголосила, що в рамках співпраці з Nissan і Mercedes в 2017 році з’явився новий чотирициліндровий двигун з безпосереднім уприскуванням і турбонаддувом об’ємом 1,3 літра. Ноу-хау від Nissan в розробці спортивних автомобілів відіграє тут вирішальну роль. Новий блок отримає таке ж покриття гільз циліндрів, як у спорткара Nissan GT-R.
В результаті серйозно зменшується опір тертя між поршневими кільцями і гільзами. Ще одна перевага: покриття стає значно тонше, що повинно забезпечити кращий відведення тепла.
Діапазон потужностей простягається від 117 до 162 к. с. Силовий агрегат є технічною основою для двигунів TCe 115, TCe 140 і TCe 160. Пристрій вже можна замовити в моделях «Scénic» і «Grand Scénic».
Singer / Williams / Mezger 4.0-літровий опозитний двигун (потужність: 500 к. с.)
Вихід на ринок: 2017 рік
Singer Vehicle Design об’єднався з Williams і Хансом Мезгером для незвичайної роботи. Американська компанія з минулого року пропонує тюнінгований чотирьохлітровий опозитний двигун потужністю 500 л. с. Відправною точкою для «боксера» 2017 року став 3,6-літровий шестициліндровий опозитний мотор від Porsche 911 (964) 1990 року випуску, в якому спочатку запечатано «лише» 250 л. с.
Проект цікавий з технологічної точки зору проведених доопрацювань. Модифікації почесного двигуна включають в себе:
встановлення головки циліндрів з чотирма клапанами на циліндр;
титанові шатуни;
алюмінієві корпусу дросельної заслінки;
впускні колектори з вуглеволокна;
установку двох інжекторів на циліндр;
нові повітрозабірник і виготовлений на замовлення повітряний короб.
Повністю відреставрований Porsche 911 (964) був проведений обмеженим тиражем в 75 екземплярів. В нього було вкладено не тільки багато сил і часу, але також додано чимало карбону, магнію і титану.
Рядна шістка М256 від Mercedes-Benz (потужність: 367 / 435 к. с.)
Вихід на ринок: 2017 рік
Mercedes знову взявся за рядні бензинові та дизельні движки. «M256»-й двигун пішов від стандартної системи привода гідропідсилювача керма, генератора, помпи і компресора системи кондиціонування. Замість неї все допоміжне обладнання приводиться в дію електричної 48-вольтової системою, що отримала найменування «Integrated Starter-Alternator (ISG)», в якій роль стартера і генератора об’єднана в загальному блоці.
Трилітровий двигун вже використовується в S-Class.
Мерседес думає про повернення своїх культових рядних двигунів: у чому плюс?
VW Golf 1.5 TSI Evo Bluemotion (потужність: 150 к. с.)
Вихід на ринок: 2017 рік
Самий економічний та екологічний чотирициліндровий бензиновий двигун TSI, який тільки можна уявити під капотом Volkswagen. По-перше, 1.5 TSI Evo Bluemotion буде комплектуватися роботизованою КПП DSG. По-друге, для зниження шкідливих викидів і поліпшення економічності 150-сильний мотор отримає вдосконалену функцію автоматичного вимикання для їзди накатом на швидкостях до 130 км/ч.
Для повторного запуску двигуна після круїзу з заглушеним двигуном VW використовує як стартер, так і зчеплення коробки передач DSG. В залежності від ситуації руху один з двох елементів конструкції бере на себе рестарт мотора або обидва разом.
До речі, Volkswagen обходиться без використання 48-вольтового блоку живлення для своєї «м’якої» гібридної системи. Замість цього класичну електричну систему автомобіля на 12 вольт доповнює невелика літій-іонна батарея.
Алюмінієвий рядний шестициліндровий дизель ОМ 656 від Mercedes (потужність: 313 к. с.)
Вихід на ринок: 2017 рік
З мотором 2017 року OM 656 Штутгарт доповнює свій асортимент дизелів нової рядною шестициліндровій моделлю. Mercedes міксує в ньому матеріали. Картер двигуна повністю виготовлений з алюмінію, поршні зроблені із сталі. Одним з переваг сталевих поршнів інженери Daimler називають їх менше теплове розширення при роботі. Це створює більший зазор між поршнем і стінками циліндра, що знижує тертя до 50 відсотків.
Ще однією особливістю нового поршня є форма кишень згоряння. У OM 656 вони мають ступінчасту форму. Як вважають в Mercedes, це має справити позитивний вплив на процес згоряння і знизити кількість сажі в моторному маслі.
Qoros Qamfree 3 (потужність-231 к. с.)
Вихід на ринок: 2017 рік
Більше ніяких проблем з зубчастими ременями і ланцюгами ГРМ: Крістіан фон Кенігсегг і компанія Freevalve завершили роботи над приводом без розподільного валу, які тривали протягом останніх 17 років. Спільно розроблений двигун замінює класичний розподільний вал розподільного вала на гидравлико-пневматичну систему з електронним управлінням. Це робить двигуни більш компактними, більш потужними і набагато більш ефективними.
Технічний підхід вражає: система обходиться без розподільного валу, зубчастого ременя і дросельної заслінки – і вона відмінно працює зі звичайним уприскуванням у впускний колектор. Двигуни Qamfree в роботі навіть більш плавні, ніж стандартні ДВС, з-за зменшеного кількості рухомих частин. А ще у них характерний шиплячий звук впуску.
1,6-літровий двигун без распредвала від Qoros 3 розвиває 230 кінських сил
Infiniti VC-Turbo (потужність: 272 к. с.)
Вихід на ринок: 2018 рік
Преміальний бренд Nissan Infiniti запускає VC-Turbo – перший на ринку серійний двигун зі змінним стисненням. Агрегат являє собою дволітровий турбований мотор з безпосереднім уприскуванням і чотирма циліндрами.
Технологія змінного стиснення, або, якщо хочете, турбований двигун зі змінним коефіцієнтом компресії, може практично миттєво змінювати тиск поршня на паливно-повітряну суміш у співвідношенні 8:1 до 14:1, одночасно пропонуючи високоефективне стиск при малих навантаженнях (в місті, наприклад, або на шосе) і низьку компресію, необхідну для турбіни при різкому прискоренні, з максимальним відкриттям дросельної заслінки.
Центральної технологією унікального двигуна стала система спеціального поворотного механізму, яка завдяки складному штоку поршня має центральну поворотну багатоважеля систему, здатну змінювати свій кут роботи, що призводить до зміни ефективної довжини штока поршня, що в свою чергу впливає на довжину ходу поршня в циліндрі і в кінцевому підсумку змінює ступінь стиснення.
Її робота призводить до зміщення, яке варіюється від 1970 до 1997 кубічних сантиметрів. Новий двигун – перший, який буде використовуватися в новому QX50. Пізніше він, можливо, перейде на інші моделі.
Mazda SkyActiv-X (потужність: не вказано)
Вихід на ринок: 2019 рік
Під капотом встановлений новий бензиновий двигун Skyactiv-X». У ньому багато чого примітного. Наприклад, мотор оснащений системою запалювання Spark-Controlled Compression Ignition (SCCI).
Система запуску з іскровим контролем (SCCI) – це новий метод спалювання, який дозволяє бензиновим двигунам працювати на займанні від стиснення. Іншими словами, тут застосовується методологія згорання дизельного двигуна з використанням синхронізації бензинового двигуна.
Технологія буде розвиватися і надалі, зробивши нову «Трійку» флагманом у розвитку унікальної революційної технології, яка дозволить в майбутньому зробити практично ідеальний ДВС, здатний забезпечити миттєве згоряння палива з ефективним відведенням тепла і тертям, близьким до нуля.
Вся суть роботи нового двигуна SkyActiv-X від Мазда
