BMW Twin Power Turbo – Modularita

Na jaře začala automobilka BMW zavádět novou generaci řadových motorů...

Mnichovský výrobce pro přeplňované motory již několik let používá obchodní označení TwinPower Turbo. Jeho význam spočívá, možná poněkud krkolomně, jen v tom, že za prvé je spojení TwinPower pro zážehové i vznětové motory vyjádřením určité variability (proměnné časování, zdvih ventilů anebo geometrie rozváděcích lopatek), za druhé přímého vstřikování paliva, přičemž Turbo značí různé druhy přeplňování, bez ohledu na počet turbodmychadel... BMW tak představuje komplex mimořádně široké rodiny zážehových i vznětových řadových motorů se třemi, čtyřmi a šesti válci s jednotkovým objemem 0,5 l (tedy objemy 1,5/2,0/3,0 l), jež mají pokrýt rozpětí výkonů cca 55 až 300 kW (75 až 408 k) a točivých momentů 150 až 750 N.m. Poprvé se uplatňují ve třetí generaci Mini, novém BMW 2 Active Tourer a modernizovaném BMW X3 xDrive20d, jakož i v hybridním BMW i8 (PHEV). I když má nová generace motorů interní označení začínající písmenem B, obchodní jméno zůstává TwinPower Turbo.

Výrobce novou generaci řadových motorů B (V8 a V12 zůstávají samostatnou řadou) založil na modulární koncepci. Společnými jmenovateli jsou zdvihový objem jednoho válce cca 500 cm³, centrálně umístěný vstřikovač a minimalizované vnitřní tření. Nové motory B se tak vyznačují značnou unifikací nejen v rámci počtu válců, ale také mezi zážehovým a vznětovým typem. Vzhledem k postupnému vyrovnávání točivých momentů vznětových a zážehových strojů může být základní hliníkový odlitek bloku motoru pro oba stejný, změny přicházejí až při opracování. Podobně je pro oba typy vyřešen i klikový mechanismus, shodná je rozteč válců (nikoli vrtání a zdvih), způsob vytvrzování vnitřní stěny válců (nanášení roztaveného kovu), rozložení šroubů v hlavách válců, rozvodový mechanismus, stejně tak jako řešení vyvažovacích hřídelů (pro tříválce a čtyřválce se samozřejmě liší). Motory B mají univerzální rozhraní pro napojení chladicího systému, sání, výfuku a klimatizace. Tím se dosáhlo ve srovnání s aktuálním stavem zmenšení počtu různých variant připojení o padesát procent. Společné jsou také závěsné body a shodně orientovaná tzv. teplá a studená strana motoru.

Tříválce a čtyřválce jsou navíc navrženy pro podélnou i příčnou zástavbu. Výsledkem je, že v rámci jednoho druhu motorů jednotlivé varianty sdílejí více než 60 % dílů. Shoda mezi zážehovým a vznětovým motorem se stejným počtem válců se pohybuje v rozmezí 30 až 40 procent. Rozsáhlá unifikace umožňuje vyrábět všechny tyto pohonné jednotky na jedné lince, čímž je zajištěna značná flexibilita, dovolující pružně reagovat na měnící se poptávku. Motory se budou pro celý svět vyrábět v Mnichově, rakouském Steyru a britském Hams Hallu. Dalším přínosem modularity jsou úspory z rozsahu, tedy například možnost nakupovat určité díly po větších sériích, a tím dosáhnout snížení nákladů.

Na druhou stranu je možné věnovat vývoji určitého dílu více investic, což by mělo být přínosem pro kvalitu. Příkladem je třeba modul proměnného časování VANOS, u něhož se zvýšil počet identických dílů pro všechny aplikace trojnásobně. Přednosti nové generace nejsou pouze na straně automobilky, cílem vývoje bylo i zvýšení účinnosti, tedy výkonu při snížení spotřeby. Zatím lze porovnat novou a původní generaci pouze na zmiňovaném BMW X3 xDrive20d se vznětovým čtyřválcem 2,0 l. Starší měl největší výkon 135 kW (184 k)/ 4000 min^‑1 a točivý moment 380 N.m/1750 až 2750 min^‑1; nový se vyznačuje výkonem 140 kW (190 k)/4000 min^‑1 a točivým momentem 400 N.m/1750 až 2250 min^‑1. Zrychlení na sto se zkrátilo o 0,4 na 8,1 sekundy; spotřeba (kombinace EU) poklesla u manuální převodovky z 5,6 na 5,4 l/100 km a u osmistupňové samočinné dokonce na 5,2 l/100 km. Po technické stránce zůstává zdánlivě vše při starém. Zážehové motory spojují proměnné časování a variabilní zdvih sacích ventilů s přímým vstřikováním a přeplňováním. U čtyřválců je standardem dvoukomorové turbodmychadlo, ostatní mají jednokomorové. Jednotlivé systémy však byly důkladně přepracovány. Například proměnný zdvih sacích ventilů Valvetronic, nahrazující škrticí klapku, je kompaktnější a snižuje výšku motoru. Totéž platí pro turbodiesely s přímým vstřikováním common rail a přeplňováním jedním, dvěma nebo třemi turbodmychadly. Nová generace motorů řady B je na začátku svého životního cyklu, ale postupně nahradí dnes používané pohonné jednotky.

Převzato z časopisu

Fotogalerie