Создатели моторов сегодня работают не только над повышением их мощности: им вменено в обязанность экономить деньги и сокращать вредные выбросы. Инженеры BMW Group придумали для этого новый путь.
Для укрепления и развития фирменной концепции Efficient Dynamics по производству динамичных и одновременно экологичных автомобилей в BMW Group разработали концепцию модульного конструирования двигателей. Новое семейство Efficient Dynamics engine family базируется на едином цилиндре объемом 500 см куб., предназначенном для бензиновых и дизельных рядных силовых агрегатов с тремя, четырьмя и шестью цилиндрами. Получается, в будущем конструкторы-мотористы смогут складывать нужный двигатель из стандартных цилиндров, как из кубиков.
Число идентичных единиц системы ГРМ VANOS разных типоразмеров увеличится втрое. Это один из многих узлов, которые будут общими для 3-х, 4-х и 6-цилиндровых моторов семейства.
По кубикам
Прежде всего, разработчики сформулировали стратегически-концептуальные принципы новинок: экологичность и высокая эффективность, достигаемые за счет тщательно рассчитанной термодинамики, эффективного турбонаддува и снижения потерь на трение.
Определены и общие архитектурные принципы, по которым отныне будут конструироваться перспективные моторы марки. Это непременно алюминиевый картер, одинаковые диаметр цилиндра, расстояние между центрами цилиндров и болтами крепления головки, одинаковое покрытие стенок цилиндров, центральное расположение форсунки, однотипные балансирные валы, схожее расположение выхлопного коллектора и системы цепного привода ГРМ (со стороны маховика). С каждого цилиндра бензинового мотора будет сниматься 30–50 кВт (41–68 л. с.) мощности и 60–100 Нм крутящего момента. Каждый цилиндр дизеля должен отдавать, соответственно, 20–40 кВт (27–54 «лошадки») и 75–100 Нм момента. Выходит, что 2,0-литровый мотор сможет выдавать мощность в диапазоне 160–272 л. с. и до 400 Нм крутящего момента! Это весьма впечатляющие цифры.
Затем мотористы постарались унифицировать как можно больше узлов и деталей. На всех силовых агрегатах будет применяться технология TwinPower Turbo, объединяющая в себе одну из фирменных систем газораспределения (VANOS, Valvetronic, VTG), высокоточный непосредственный впрыск (бензин) или систему Common Rail третьего поколения (дизель) и турбонаддув – классического типа с одиночной турбиной, сдвоенный Twin Turbo или Twin Scroll Turbo с двумя турбинами различных диаметров.
Унификация направлена вглубь: даже если по объективным причинам не удастся сделать какие-то узлы для разных моторов абсолютно идентичными, отдельные детали в них все равно будут одинаковыми. Например, общий объем идентичных сборочных единиц в системе ГРМ VANOS увеличится в три раза. Имеется в виду, что бензиновые и дизельные моторы могут получить общие стандартизированные масляные фильтры и топливные насосы, приводимые посредством ременной передачи. В целом конструкторы обещают, что бензиновые и дизельные двигатели будут иметь порядка 40% общих деталей. «Кооперация» между агрегатами с одним типом топлива достигнет 60%.
Любая из модификаций мотора BMW EfficientDynamics Family – для массовых серийных машин, топовых «заряженных» версий и различных гибридов – будет строиться на основе отработанных модульных конструкций.
Из одного «унифицированного» цилиндра можно собирать 3-, 4- и 6-цилиндровые силовые агрегаты. Такое «масштабирование» дает возможность применять моторы семейства во всех линейках моделей BMW Group.
Производство двигателей различных типов на одной линии или одном заводе – это более полная, эффективная загрузка производственной линии и более высокая гибкость по отношению к рыночным колебаниям.
Интерфейс для мотора
Разработав концепцию унифицированных моторов, авторы новой баварской «коммунальной» политики подумали и о том, как их «стандартизированные» детища будут сопрягаться с самыми различными автомобилями производства компании. Для этого они постарались сделать максимально идентичным так называемый интерфейс двигателя. Имеются в виду не только одни и те же точки подвески и углы наклона силового агрегата, но и общее для всех моторов и кузовов расположение компонентов систем охлаждения, впуска и выхлопа, климатической установки. В результате предпринятых мер компоновщики получают на 50% меньше вариантов интерфейсов сопряжения «мотор–кузов», нежели теперь.
О том, насколько глубоко продумана система «общего» интерфейса, говорит тот факт, что одни и те же бензиновые и дизельные моторы предполагается устанавливать как на заднеприводные BMW (продольно), так и на переднеприводные Mini (поперечно). Похоже также, что под компактные 3- и 4-цилиндровые агрегаты будет создана новая модель BMW с поперечным расположением двигателя.
Одна из основ нового семейства моторов – технология BMW TwinPower Turbo
Данная турботехнология базируется на трех китах: одной из систем изменения фаз газораспределения (Vanos, Valvetronic, VTG), непосредственном впрыске (высокоточный инжектор или Common Rail 3-го поколения для дизелей) и одном из видов наддува (Single turbo Twinscroll turbo и Twin turbo).
И когда же?
Представляя автомобильному миру свою новую концепцию модульных силовых агрегатов, мотористы BMW Group в заключение обратили внимание на сегодняшнюю производственную линейку компании. И в самом деле, многие из упомянутых «объединяющих» конструкционных новаций уже внедрены в жизнь. Например, у всех дизелей BMW и Mini – это и алюминиевые блоки цилиндров, и турбонаддув, и Common Rail с непосредственным впрыском. А технология TwinPower Turbo используется как на 4- и 6-цилиндровых дизелях, так и на таких же бензиновых моторах. Очень похоже на то, что до объявленной всеобъемлющей унификации остался всего один шаг. Тому есть еще одно весомое подтверждение – 300 миллионов евро инвестиций, уже приготовленных к 2012 году, когда начнется переналадка производственных мощностей на двух моторных заводах BMW Group.
Зачем?
Для укрепления и развития фирменной концепции Efficient Dynamics по производству динамичных и одновременно экологичных автомобилей в BMW Group разработали концепцию модульного конструирования двигателей. Для чего все это нужно BMW Group – компании, которая не производит бюджетных автомобилей и которой вроде бы не стоит особо заботиться об экономии и дешевизне? Конечно, крупные тиражи однотипных узлов сократят их стоимость, что в итоге положительно отразится и на цене конечного продукта – автомобиля. С другой стороны, благодаря «общей» номенклатуре деталей возрастут гибкость производства и кооперация между отдельными предприятиями одного концерна. Например, завод, до сего дня выпускающий дизели, сможет безболезненно переключаться на выпуск бензиновых агрегатов – например, в случае изменения рыночной конъюнктуры. Но баварские стратеги смотрят еще дальше. Так, они подсчитали, что меньшая номенклатура изделий позволит тщательнее следить за качеством производимых деталей, облегчит и удешевит их модернизацию и создание новых версий. Еще один момент – применение компонентов массового производства на малотиражных машинах (особо мощных или, напротив, бюджетных версиях, гибридных модификациях) сделает их розничную цену более доступной. А это уже факторы социально значимые.
Источник