NOVÉ MOTORY BMW – Honba za účinností

BMW poodhalilo roušku tajemství chystané nové generace svých zážehových a vznětových motorů, které by se měly objevit za více než rok.

V časopisu Automobil 12/2012 jsme přinesli první reálné zkušenosti s tříválcovým motorem BMW B38, který se nejdříve objevil v BMW i8 (2013) a následně, v méně výkonných verzích a ve vznětovém provedení (B37), také ve vozech BMW řady 1 a v dalších typech. Tyto motory byly první z nové generace řadových jednotek BMW (3-, 4- a 6válce), jejichž interní kódy začínají právě písmenem B. Pro BMW to znamenalo nejrozsáhlejší výměnu pohonných jednotek v historii. Všechny jsou totiž navrženy „kolem jednoho válce“ s objemem přibližně 0,5 l. Motory mají shodný odlitek hliníkového bloku motoru, klikový mechanismus či způsob vytvrzování vnitřních stěn válců. Vznětové a zážehové motory se stejným počtem válců sdílejí podle verze 30 až 40 procent dílů, shoda mezi tří- a čtyřválci se stejným pracovním cyklem je až 60 procent dílů. Společné je také uložení motoru v karoserii (přirozeně rozdílné u vozů s příčnou a podélnou zástavbou) a mnoho dílů příslušenství. Tyto motory se postupně dostávají pod kapoty aktuálních vozů BMW a MINI. Mnichovská automobilka nedávno oznámila, že již připravuje další vývojový krok své aktuální rodiny řadových motorů. Nepůjde přitom pouze o dílčí změny, ale o novou generaci.

Cílem vývoje je samozřejmě zvýšení výkonu a současně snížení spotřeby paliva. BMW uvádí, že došlo k omezení spotřeby paliva až o pět procent. Zlepšit by se měla také kultivovanost běhu, stejně jako akustický projev. Základem motorů bude nový hliníkový blok, u nějž automobilka chystá unikátně řešené tvary válců. Namísto konvenčního válce se stejným průměrem po celé délce budou mít nové motory mírně menší vrtání v horní části válce a větší ve spodní. Daný typ válců s rozdílným vrtáním v horní a dolní části je reakcí na to, že horní část je více tepelně i silově namáhána, a tím zde vznikají větší vůle, které jsou zdrojem zvýšeného tření a hluku. Pro opracování vnitřních ploch válců se používá modifikovaná metoda honování s axiálním pohybem honovací hlavy doplněným o několikanásobnou rotaci. Nově navržený je i systém chlazení a mazání. Vodní čerpadlo má dvojici výstupů, a tím jsou k dispozici dva samostatné chladicí kruhy pro hlavu a blok motoru. Také mazání umožňuje podle provozních podmínek regulovat svoji činnost.

Chlazení den pístů rozstřikováním oleje se bude v  nových motorech zapínat podle potřeby. Zážehové motory budou i nadále spoléhat na plně variabilní časování ventilů se systémem Valvetronic měnícím plynule zdvih sacích ventilů (nahrazuje konvenční škrticí klapku) a proměnným časováním sacího i vačkového hřídele. Samozřejmostí je též přímé vstřikování paliva s centrálně umístěnými vstřikovači. Počítá se s použitím vstřikovacích tlaků až 35 MPa, proto došlo k přepracování jak palivového čerpadla, tak vedení. Nedílnou součástí nových motorů bude přeplňování. Část výfukových svodů bude integrována do bloku motoru a přímo k nim bude připevněna jednotka turbo-dmychadla. Turbodmychadla budou mít ocelová těla, jen méně výkonné tříválce se spolehnou na hliníkovou slitinu. Podle dostupných informací se očekává zvýšení výkonu jednotlivých provedení nových řadových motorů o 5 kW (7 k) a točivého momentu o 20 N.m. Stejně jako v aktuálních tří- a čtyřválcových motorech nechybějí vyvažovací hřídele, jež budou vyhlazovat běh také v nových jednotkách.

Systém jejich uspořádání i pohonu byl však u obou verzí motorů přepracován se zaměřením na větší účinnost. Pohon vyvažovacích hřídelů nyní zajišťuje jednodílný rozvodový řetěz. Nově navržený je i řemen pro pohon příslušenství motoru, který má nyní kompaktnější řešení ve tvaru připomínajícím písmeno L. Změny nastávají také u vznětových motorů. U nich dojde ke zvýšení vstřikovacích tlaků u tříválců na 220 MPa, u čtyřválců to má být podle verze 250 až 270 MPa. Samozřejmostí bude i přeplňování. Všechny nové motory budou vybavené systémem stupňovitého přeplňování minimálně s dvojicí nestejně velkých turbodmychadel. Menší turbodmychadlo, jehož úkolem je zkrácení reakční doby motoru, bude vybaveno elektricky regulovanými rozváděcími lopatkami, větší turbodmychadlo bude pevné, avšak doplněné pneumaticky ovládanými obtokovými ventily pro dmychadlo i kompresor. Tím se zajistí velmi přesná regulace plnicího tlaku ve všech provozních režimech. Turbodmychadla budou vybavena kluznými ložisky a také mají být částečně integrována do výfukových svodů. Nevýkonnější verze, jež se objeví později, bude doplněna separátním chladicím systémem pro menší nízkotlaké turbodmychadlo. Ke snížení spotřeby a produkce emisí pomůže také nově řešený dvoustupňový systém (tříválce) zpětného vedení výfukových plynů (EGR). V nízkotlakém okruhu se výfukové plyny odebírají za filtrem pevných částic a posílají se zpět do sacího traktu. Tento okruh pracuje i při nízkých tlacích, které ještě nejsou schopné aktivovat konvenční systém recirkulace s dodatečným chlazením zpětně vedených spalin. Všechny budoucí vznětové motory budou standardně vybavené systémem selektivní -katalytické redukce s dodatečným vstřikováním močoviny AdBlue; jsou tak připravené na plnění všech chystaných emisních limitů. BMW uvádí, že nasazení těchto motorů není otázkou měsíců, ale spíše let. Chystaná nová generace řady 5 proto bude vybavena stávajícími motory TwinPower Turbo, jež lze stále označovat za „nové“ motory. Postupné zavádění právě představených motorů lze proto očekávat spolu s novou generací BMW řady 3, jež by se měla začít prodávat někdy během první poloviny roku 2018.

Převzato z časopisu

Fotogalerie