Модульное конструирования двигателей или цилиндры из кубиков

Модульное конструирования двигателей или цилиндры из кубиков
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.

Модульное конструирования двигателей или цилиндры 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.


Модульное конструирования двигателей или цилиндры из кубиков
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%.

Модульное конструирования двигателей или цилиндры из кубиков

Любая из модификаций мотора BMW EfficientDynamics Family – для массовых серийных машин, топовых «заряженных» версий и различных гибридов – будет строиться на основе отработанных модульных конструкций.

Модульное конструирования двигателей или цилиндры из кубиков

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.

Модульное конструирования двигателей или цилиндры из кубиков

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

Модульное конструирования двигателей или цилиндры из кубиков

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.

Модульное конструирования двигателей или цилиндры из кубиков

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

Пожалуйста, оцените эту страницу


.




Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *