Περισσότερα από Κάθε Άποψη
Μία υποδειγματική κινητήρια μονάδα για ένα εξαιρετικό σπορ αυτοκίνητο: ο V8 της νέας BMW M3 ανεβάζει την οδηγική απόλαυση που προσφέρει το δίθυρο σπορ μοντέλο της BMW M GmbH σε πρωτοφανή επίπεδα. Έτσι, ο συνδυασμός αυτού του κινητήρα με μία μοναδική φιλοσοφία αμαξώματος υπόσχεται απαράμιλλες συγκινήσεις στο δρόμο.
Οι κινητήρες V8 ανέκαθεν θεωρούνταν συναρπαστικά εργαλεία που κάνουν την καρδιά των γνήσιων οπαδών της οδήγησης να χτυπά δυνατά – κυρίως αν χρησιμοποιείται υψηλόστροφος ατμοσφαιρικός κινητήρας σε ένα ασυμβίβαστο, σπορ αυτοκίνητο.
Παρόμοιες συγκινήσεις προσφέρει η Formula 1, η υψηλότερη και πιο απαιτητική βαθμίδα του μηχανοκίνητου αθλητισμού, όπου και πάλι ο 8-κύλινδρος ορίζει πρότυπα και σηματοδοτεί τις πιο πρόσφατες εξελίξεις της τεχνολογίας. Οι ομοιότητες μεταξύ της μονάδας της BMW Sauber F1 Team και του κινητήρα της νέας BMW M3 είναι εμφανέστατες.
Θέλοντας να ολοκληρώσει αυτό τον τέλειο συνδυασμό, το πάντρεμα της BMW M3 με το νέο κινητήρα V8 προσφέρει τις απόλυτες θρυλικές επιδόσεις στο δρόμο. Ήδη θρύλος στον κόσμο της σπορ αυτοκίνησης, η BMW M3 με κινητήρα V8 τώρα για μία ακόμα φορά θέτει το πρότυπο στην κατηγορία της. Πρόκειται για τον μεγαλύτερο και ισχυρότερο κινητήρα που έχει παρουσιαστεί ποτέ σε μία BMW M3 κανονικής παραγωγής.
Και μόνον οι προδιαγραφές του κινητήρα αποδεικνύουν την τεράστια εξέλιξη που έχει επιτευχθεί με την αλλαγή από τον 6-κύλινδρο σε σειρά – κυρίαρχο της αυτοκινητιστικής σκηνής για πάνω από 15 χρόνια - στον 8-κύλινδρο: Κυβισμός κινητήρα: 3,999 cc, μέγιστη απόδοση: 309 kW/420 hp. Η μέγιστη ροπή των 400 Nm είναι εξίσου εντυπωσιακή με τις μέγιστες στροφές των 8,300 rpm.
Επομένως, 20 χρόνια αφότου η πρώτη BMW M3 καθιέρωσε την τότε ολοκαίνουργια κατηγορία των σπορ αυτοκινήτων υψηλών επιδόσεων, η τέταρτη γενιά προετοιμάζει το δρόμο για μία απαράμιλλη διάσταση οδηγικής απόλαυσης.
Μετά από 15 χρόνια αποχαιρετούμε τον 6-κύλινδρο, καλωσορίζουμε τον V8.
Ακολουθώντας τον κανόνα ότι “υπάρχουν πάντα περιθώρια βελτίωσης”, ακόμα και ο κινητήρας του ΅Αυτοκινήτου του ΑιώναΆ – σύμφωνα με το Γαλλικό περιοδικό αυτοκινήτου “Auto Plus” που εξυμνούσε τη δεύτερη γενιά της BMW M3 πριν από 15 χρόνια - τώρα παραχωρεί την θέση του σε έναν ακόμα πιο χαρισματικό διάδοχο. Κυρίως επειδή η ισχυρότερη μονάδα της τρίτης γενιάς BMW M3, που αποδίδει για πρώτη φορά πάνω από 100 hp ανά λίτρο, ήδη έκανε μέγιστη χρήση των τεχνικών δυνατοτήτων του 6-κύλινδρου σε σειρά κινητήρα. Γιατί η όποια περαιτέρω αύξηση κινητήριας ισχύος και επιδόσεων θα είχε ανεπιθύμητες συνέπειες στη δυναμική συμπεριφορά του αυτοκινήτου, με το δεδομένο ότι διάφορα τμήματα ή εξαρτήματα που εκτίθενται σε ακόμα υψηλότερα φορτία, θα έπρεπε να είναι ακόμα πιο ανθεκτικά και, συνεπώς, πιο βαριά.
Επομένως, λανσάροντας την τέταρτη γενιά της BMW M3, η BMW M προχωρά επίσης σε μία αλλαγή μέσα στον τομέα του κινητήρα, υποδεχόμενη το νέο V8.
Η μέγιστη ισχύς των 309 kW/420 hp σηματοδοτεί επίσης την κατάλληλη ΅απόστασηΆ από τον κορυφαίο της ΅απλήςΆ BMW Σειράς 3, τον εξακύλινδρο σε σειρά 3.0-λίτρων με τεχνολογία Twin Turbo και μέγιστη ισχύ 225 kW/306 hp. Έτσι, η νέα BMW M3 διατηρεί το μοναδικό χαρακτήρα του σπορ αυτοκινήτου υψηλών επιδόσεων της BMW M GmbH.
Η ιδανική φόρμουλα για τον σχεδιαστή κινητήρων: 8 x 500 = 4,000.
Οκτώ κύλινδροι, κυβισμός τεσσάρων λίτρων. Και μόνον τέτοιες προδιαγραφές κάνουν το όνειρο ενός σχεδιαστή κινητήρων πραγματικότητα με τη νέα κινητήρια μονάδα.
Πολύ απλά επειδή οι θάλαμοι καύσης με κυβισμό 500 cc ανά κύλινδρο θεωρούνται ιδανικοί. Ένας ομοίως ισχυρός εξακύλινδρος κινητήρας, επομένως, αναπόφευκτα θα απέκλινε από αυτή την ιδανική γεωμετρία ενός γνήσιου σπορ κινητήρα. Ο V8, από την άλλη, σε διαστάσεις, σε αριθμό εξαρτημάτων και σε βάρος, αντιπροσωπεύει τη βέλτιστη φιλοσοφία στη θεωρία και στην πράξη.
Η φιλοσοφία υψηλόστροφου κινητήρα αποκτά μία νέα διάσταση.
Οι σχεδιαστές και μηχανικοί που ήταν υπεύθυνοι για τη νέα κινητήρια μονάδα παρέμειναν πιστοί στη φιλοσοφία υψηλόστροφου κινητήρα, που είναι χαρακτηριστική της BMW M. Πράγματι, βελτίωσαν αυτή τη φιλοσοφία σε απαράμιλλο επίπεδο, καθώς ο νέος V8 φτάνει στις μέγιστες στροφές των 8,300 rpm, μία τιμή που μέχρι σήμερα έχουμε δει μόνο σε αγωνιστικούς κινητήρες και σε λίγα εξαιρετικά, χειροποίητα αυτοκίνητα.
Μέχρι σήμερα, σχεδόν κανείς σχεδιαστής ή μηχανικός κινητήρων, υπεύθυνος για μία μονάδα μαζικής παραγωγής δεν είχε τολμήσει να εισέλθει στο χώρο αυτό.
Η φιλοσοφία υψηλόστροφου κινητήρα, ωστόσο, αποτελεί παραδοσιακό ατού των κορυφαίων ατμοσφαιρικών κινητήρων της BMW M GmbH, παράγοντας τεράστια αποθέματα ισχύος και υψηλές επιδόσεις από τις υψηλές στροφές. Έτσι αποφεύγεται η συμβατική λύση της απλής αύξησης του μεγέθους του κινητήρα ή της χρήσης ενός υπερσυμπιεστή, που συχνά συνεπάγεται αδικαιολόγητη αύξηση μεγέθους και κατανάλωση καυσίμου.
Μέσω αυτής της φιλοσοφίας, οι ειδικοί εξέλιξης κινητήρων της BMW M GmbH διασφαλίζουν ότι η άμεση απόκριση του κινητήρα στις επιθυμίες του οδηγού, αντανακλά τις μεγάλες απαιτήσεις που ενέχει ένα Μοντέλο Μ και η συνολική φιλοσοφία του. Επομένως, σε ότι αφορά τις δυνατότητες επιδόσεων, την καμπύλη ισχύος, τις διαστάσεις και το βάρος, η μονάδα V8 είναι πέρα για πέρα ένας τυπικός κινητήρας BMW M.
Η Formula 1 σε ρόλο προτύπου που ανοίγει το δρόμο για τη μηχανολογία των BMW M.
Ένα ακόμα σημαντικό σημείο είναι ότι ο οκτακύλινδρος διαθέτει όλα τα χαρακτηριστικά και τις αρετές που είναι αντιπροσωπευτικά μιας BMW M, όπως double-VANOS, ξεχωριστές πεταλούδες γκαζιού και ηλεκτρικά συστήματα υψηλής απόδοσης. Ταυτόχρονα, ο αριθμός των κυλίνδρων, η φιλοσοφία υψηλόστροφου κινητήρα και το χαμηλό βάρος προδίδουν ότι οι μηχανικοί που ήταν υπεύθυνοι για το νέο οκτακύλινδρο κινητήρα έχουν εμπνευστεί από έναν άλλο οκτακύλινδρο – το μοναδικό κινητήρα της BMW Sauber F1, που αυτή τη στιγμή χρησιμοποιείται από την Ομάδα στην υψηλότερη βαθμίδα του μηχανοκίνητου αθλητισμού. Και πραγματικά, οι δύο κινητήριες μονάδες μοιράζονται αρκετά χαρακτηριστικά όχι μόνο στις βασικές τεχνολογικές αρχές τους, αλλά και στις μεθόδους παραγωγής τους και τα υλικά, χάρη στη μεταφορά της αγωνιστικής τεχνολογίας στη μαζική παραγωγή.
Ωστόσο, θα υπάρχει πάντα μία διαφορά: Η BMW M3 πρέπει να προσφέρει έξοχες επιδόσεις όχι μόνο τα Σαββατοκύριακα των αγώνων, και επομένως έχει μία κινητήρια μονάδα υψηλών επιδόσεων απόλυτα κατάλληλη για καθημερινή χρήση και αξιοπιστία σε όλους τους δρόμους, σε όλες τις καιρικές συνθήκες και για πολλά χρόνια σκληρής οδήγησης σε όλο τον κόσμο.
Είκοσι τοις εκατό περισσότερη ισχύς – μία νέα διάσταση δυναμικής συμπεριφοράς.
Μία νέα BMW M3 πρέπει να έχει πρωτίστως ένα χαρακτηριστικό: ακόμα περισσότερη ισχύ. Και γιΆ αυτό ακριβώς, η τέταρτη γενιά της BMW M3 χαρίζει στον περήφανο ιδιοκτήτη της περίπου 20% περισσότερη ισχύ από πριν, με τον κινητήρα να παράγει 309 kW/420 hp.
Σε ειδική ισχύ, ο οκτακύλινδρος κινητήρας υπερβαίνει εύκολα το ορόσημο των 100 hp ανά λίτρο που αποτελεί αναγνωρισμένο πρότυπο για μία σπορ και δυναμική κινητήρια μονάδα. Αλλά ακόμα και στην περίπτωση αυτή, η ισχύς δεν είναι το παν. Το αντίθετο, η δυναμική εμπειρία που προσφέρει ένα αυτοκίνητο γεννιέται κυρίως από την επιτάχυνση και τις επιδόσεις του σε όλες τις ταχύτητες, κάτι το οποίο απορρέει επίσης από το βάρος του οχήματος και τη γνήσια ώθηση αλλά και αίσθηση του κινητήρα.
Ο κινητήρας είναι ένας σημαντικός παράγοντας στον προσδιορισμό του βάρους ενός αυτοκινήτου, δηλαδή στη συνολική μάζα που πρέπει να επιταχυνθεί – εξάλλου είναι μία από τις βαρύτερες μονάδες μέσα στο αυτοκίνητο. ΣΆ αυτόν ακριβώς τον τομέα, η νέα BMW M3 ορίζει και πάλι ένα νέο πρότυπο με το βάρος των 202 kg, καθιστώντας τον V8 μία από τις ελαφρύτερες οκτακύλινδρες μονάδες στον κόσμο.
Για λόγους σύγκρισης αναφέρουμε ότι ο 294 kW/400 hp V8 στην προκάτοχο της σημερινής BMW M5 ζύγιζε 240 kg. Επομένως, παρά την επιπλέον ισχύ, ο νέος κινητήρας είναι πάνω από 15% ελαφρύτερος. Πραγματικά, είναι περίπου 15 kg ελαφρύτερος ακόμα και από την εξακύλινδρη μονάδα της προηγούμενης BMW M3. Επομένως, το έξτρα βάρος των δύο πρόσθετων κυλίνδρων αντισταθμίζεται και με το παραπάνω από την έξυπνη τεχνολογία ελαφρού βάρους του νέου κινητήρα.
Φιλοσοφία υψηλόστροφου κινητήρα για ανώτερη ισχύ και ροπή στην πράξη.
Ο δεύτερος παράγοντας που είναι σημαντικός στη δυναμική συμπεριφορά, είναι το γεγονός ότι η ελκτική ισχύς που μεταφέρεται πραγματικά στο δρόμο μέσω των τροχών, εξαρτάται από τη ροπή του κινητήρα και το συνολικό λόγο μετάδοσης. Με 400 Nm στις 3,900 rpm, η μέγιστη ροπή του νέου οκτακύλινδρου είναι περίπου 10% υψηλότερη από τη μέγιστη ροπή του προηγούμενου εξακύλινδρου, ενώ ο κινητήρας αποδίδει εξίσου υψηλή ροπή 340 Nm στις 2,000 rpm.
Περίπου το 85% της μέγιστης ροπής διατηρείται σταθερό σε μία κλίμακα στροφών 6,500 rpm - πολύ ευρεία για κινητήρα σπορ αυτοκινήτου.
Αυτό επιβεβαιώνεται από τα χαρακτηριστικά επιδόσεων της νέας BMW M3 που προσφέρουν όχι μόνον ένα ανώτερο πρότυπο δυναμικής ισχύος αλλά και όλες τις αρετές για ομαλή οδήγηση σε επαρχιακούς δρόμους με στροφές ή στην κυκλοφορία της πόλης.
Τέλος, εξίσου σημαντικό – και πραγματικά πολύ κρίσιμο στον τομέα των συνολικών επιδόσεων – η φιλοσοφία υψηλόστροφου κινητήρα με τα ειδικά χαρακτηριστικά M επιτρέπει τη χρήση των βέλτιστων σχέσεων κιβωτίου και τελικής μετάδοσης, και επομένως εγγυάται μία άριστη απόδοση ισχύος και επιδόσεων στο δρόμο, σε πραγματικές συνθήκες οδήγησης.
Το αποτέλεσμα αυτής της διαδικασίας φαίνεται με ένα σαφές παράδειγμα: Όποτε ένας ποδηλάτης κατεβάζει ταχύτητα σε μία ανηφορική διαδρομή, πρέπει να γυρίζει τα πεντάλ ταχύτερα, αλλά έτσι μπορεί να ανέβει σε όλες σχεδόν τις ανηφόρες. Αν πάλι, παραμείνει στην ίδια ταχύτητα ή επιλέξει ακόμα και μεγαλύτερη, τα πεντάλ θα είναι πιο σκληρά ή θα χρειαστεί ακόμα και να… κατέβει από το ποδήλατό του. Έχοντας την ίδια ισχύ και ροπή, ο ποδηλάτης που μπορεί να γυρίζει τα πεντάλ ταχύτερα θα είναι πάντα ο νικητής.
Υψηλές στροφές, χαμηλό βάρος.
Γεγονός παραμένει ότι μόνο περισσότερη ισχύς – δηλαδή υψηλότερη ροπή – δεν αρκεί για να είσαι νικητής. ΓιΆ αυτό, η BMW M3 υπερτερεί των ανταγωνιστών της που εστιάζονται μόνο στη φιλοσοφία ροπής, όποτε τα μοντέλα αυτά απαιτούν ένα ενισχυμένο – άρα και βαρύτερο - σύστημα μετάδοσης για να μεταφέρει αυτό το υψηλό επίπεδο ροπής. Και μην ξεχνάτε ότι πρώτα πρέπει να ξεπεραστεί η αδράνεια της πρόσθετης μάζας και βάρους του συστήματος μετάδοσης, ώστε να επιταχύνει και το όχημα. Η φιλοσοφία υψηλόστροφου κινητήρα, από την άλλη πλευρά, επιτρέπει στο σχεδιαστή να επιλέξει ένα πολύ ελαφρύτερο σύστημα μετάδοσης ισχύος και πολύ μικρότερο λόγο μετάδοσης.
Η άλλη όψη του νομίσματος είναι ότι η φιλοσοφία υψηλόστροφου κινητήρα M είναι εξαιρετικά απαιτητική από τεχνολογικής απόψεως: Ενώ ο προηγούμενος 6-κύλινδρος σε σειρά εξακολουθούσε να περιορίζεται ηλεκτρονικά στις μέγιστες στροφές των 8,000 rpm, ο νέος οκτακύλινδρος κινητήρας ξεπερνά αυτή την ένδειξη, κατά πολύ, ανεβάζοντας μέχρι 8,300 rpm. Είναι πραγματικά ο πιο υψηλόστροφος V8 κανονικής παραγωγής στον κόσμο.
Με τέτοια ισχύ και μοναδική τεχνολογία, ο κινητήρας της νέας BMW M3 ανεβάζει πολύ ψηλότερα τον πήχη στην κατασκευή κινητήρων μαζικής παραγωγής σε σχέση με το παρελθόν – πολύ απλά επειδή όσο υψηλότερες είναι οι στροφές του κινητήρα, τόσο περισσότερο πλησιάζεις στα όρια της φυσικής και της αντοχής των υλικών.
Στις 8,000 σ.α.λ., κάθε έμβολο στους 8 κυλίνδρους φτάνει τη γραμμική ταχύτητα των 20 μέτρων το δευτερόλεπτο – ταχύτητα που μέχρι πρόσφατα συναντούσε κανείς μόνο σε αποκλειστικά αγωνιστικούς κινητήρες. Σύμφωνα με τα μέχρι στιγμής συμβατικά πρότυπα, σε τόσο υψηλές στροφές τα φορτία που ασκούνται στα υλικά είναι απλά υπερβολικά για μαζική παραγωγή.
Στόχοι στη διαδικασία σχεδίασης και κατασκευής: συμπαγής, άκαμπτη, ελαφριά.
Κατά την εξέλιξη της νέας οκτακύλινδρης μονάδας της BMW, οι μηχανικοί και άλλοι ειδικοί επεδίωξαν να μειώσουν όλες τις κινούμενες μάζες στο απόλυτο ελάχιστο, εστιάζοντας κυρίως στο στρόφαλο και στο μηχανισμό των βαλβίδων προκειμένου να διασφαλίσουν ελάχιστες περιστρεφόμενες και κινούμενες μάζες. Ακριβώς γιΆ αυτό, αποφάσισαν να συνδυάσουν δύο σειρές τεσσάρων κυλίνδρων σε γωνία V 90° και μία έκκεντρη διάταξη κατά 17 mm, ώστε ολόκληρη η κινητήρια μονάδα να είναι εξαιρετικά συμπαγής και αποδοτική.
Η απόφαση επιλογής μιας γωνίας 90° πάρθηκε λόγω αποτελεσματικής αντιστάθμισης ταλαντούμενων μαζών που προσφέρει αυτή τη γεωμετρία, με στόχο την ελαχιστοποίηση των κραδασμών και τη μεγιστοποίηση της οδηγικής άνεσης. Σε γενικές γραμμές, επομένως, αυτή η ειδική γεωμετρία προσφέρει τη βέλτιστη λύση για το ασυμβίβαστο μεταξύ ελαχιστοποίησης κραδασμών και πολιτισμένης λειτουργίας, αφενός, και μέγιστης ακαμψίας όλων των σχετικών εξαρτημάτων, αφετέρου.
Μπλοκ κινητήρα απευθείας από το χυτήριο της F1 της BMW.
Το μπλοκ του νέου 8-κύλινδρου κινητήρα προέρχεται απευθείας από το χυτήριο της BMW στο Landshut κοντά στο Μόναχο, όπου η BMW κατασκευάζει επίσης μπλοκ για τα αγωνιστικά μονοθέσια F1 της Εταιρίας. Ο χυτός υπό χαμηλή πίεση στροφαλοθάλαμος των κυλίνδρων κατασκευάζεται από ειδικό υπερ-εύτηκτο κράμα αλουμινίου με τουλάχιστον 17% πυρίτιο, ενώ τα συμβατικά χιτώνια έχουν αντικατασταθεί από σκληρούς κρυστάλλους πυριτίου. Τα έμβολα με επίστρωση σιδήρου κινούνται σε ειδικά επεξεργασμένους κυλίνδρους, κάτι που καταργεί την ανάγκη για επίστρωση. Οι κύλινδροι έχουν διαδρομή 75.2 mm, και διάμετρο 92 mm, προσφέροντας συνολικό κυβισμό 3,999 cc.
Οι υψηλές στροφές του κινητήρα, η συμπίεση και οι θερμοκρασίες δημιουργούν τεράστια φορτία στο στροφαλοθάλαμο. ΓιΆ αυτό και έχει συμπαγείς διαστάσεις, και εδράζεται σε υψηλής στρεπτικής ακαμψίας πλάκα - αποδοτική λύση δοκιμασμένη στους αγώνες. Κατασκευασμένη από χυτό αλουμίνιο, φέρει ένθετα από χυτοσίδηρο που εξασφαλίζουν ακριβείς θέσεις ρουλεμάν στροφάλου, σταθερές ανοχές σε όλο το εύρος θερμοκρασιών λειτουργίας, αλλά και μειωμένη διαμήκη διαστολή του αλουμινένιου κελύφους. Σαν αποτέλεσμα, η ροή του λαδιού παραμένει σχεδόν πάντα σταθερή. Για να συνδέονται σταθερά με το αλουμινένιο πλαίσιο, τα ένθετα φέρουν ανοίγματα άμεσης ενσωμάτωσης.
Με απόσταση μεταξύ των κυλίνδρων μόνον 98 mm, ο σχετικά κοντός σφυρήλατος στρόφαλος είναι ιδιαίτερα άκαμπτος προς όλες τις κατευθύνσεις (στρέψης, κάμψης), ενώ ζυγίζει μόλις 20 kg. Εδράζεται σε πέντε ρουλεμάν, με το κύριο διαμέτρου 60 mm και πλάτους 28.2 mm. Σε κάθε περίπτωση, δύο μπιέλες εδράζονται σε κάθε ένα από τα τέσσερα κομβία υπό γωνία 90°.
Ελαφριά κατασκευή για όλες τις κινούμενες μάζες.
Τα βελτιστοποιημένου βάρους, κιβωτοειδή έμβολα είναι χυτά από κράμα αλουμινίου ανθεκτικό στις υψηλές θερμοκρασίες και φέρουν επίστρωση σιδήρου. Αυτό μειώνει το βάρος τους σε 481.7 γραμμάρια, συμπεριλαμβανομένων των πείρων και των ελατηρίων. Το ύψος της κορώνας συμπίεσης είναι 27.4 mm, με αναλογία συμπίεσης 12.0:1.
Τα έμβολα ψύχονται μέσω μπεκ στο βασικό σωλήνα λαδιού. Με μήκος 140.7 mm, οι διαιρούμενες τραπεζοειδείς μπιέλες κατασκευάζονται από υψηλής αντοχής κράμα ατσαλιού-μαγνησίου. Μαζί με τα κουζινέτα, η κάθε μπιέλα ζυγίζει μόλις 623 γραμμάρια, πράγμα που μειώνει σημαντικά τις ταλαντούμενες μάζες.
Η μονοκόμματες κυλινδροκεφαλές φέρουν 4 βαλβίδες ανά κύλινδρο, σε τυπική διάταξη BMW. Η κάθε βαλβίδα ζυγίζει 42 gr και ενεργοποιείται μέσω σφαιρικών καπελότων με υδραυλικά ωστήρια για την αυτο-ρύθμιση του διακένου. Η διάμετρος του κάθε καπελότου είναι μόλις 28 mm, ενώ της βαλβίδας εισαγωγής είναι 35 και εξαγωγής 30.5 mm. Το στέλεχος κάθε βαλβίδας έχει διατομή μόλις 5 mm, με αποτέλεσμα να μην επηρεάζει τη ροή εισαγωγής, ενώ η υδραυλική αυτορύθμιση του διακένου αποκλείει κάθε τζόγο στην κίνηση της βαλβίδας, εξασφαλίζοντας μεγάλη αξιοπιστία, διάρκεια ζωής ενώ μειώνει και το κόστος συντήρησης.
Ο κινητήρας έχει πάντα ΅κρύαΆ κυλινδροκεφαλή.
Συγκριτικά με τα συμβατικά συστήματα, η φιλοσοφία ψύξης διασταυρούμενης ροής του νέου V8 μειώνει σημαντικά τις απώλειες πίεσης στη διαδικασία ψύξης, κατανέμοντας τις θερμοκρασίες ομαλά και σταθερά σε όλη την κυλινδροκεφαλή και επομένως μειώνοντας τις τοπικά μέγιστες θερμοκρασίες σε όλα τα κρίσιμα σημεία. Για τη διασφάλιση μιας άριστης ροής ψύξης γύρω από κάθε κύλινδρο, το ψυκτικό ρέει από το στροφαλοθάλαμο μέσω της πλευράς εξαγωγής, μέσα από την κυλινδροκεφαλή και το σωλήνα επιστροφής στην πλευρά της εισαγωγής, προς το θερμοστάτη και, τελικά στο ψυγείο.
Double-VANOS – αλλά με χαμηλή, αντί υψηλή πίεση.
Εστιάζοντας στη φιλοσοφία του κινητήρα, οι μηχανικοί της BMW M επεδίωξαν από την αρχή να αυξήσουν την ισχύ του κινητήρα μέσω ενός βέλτιστου κύκλου πλήρωσης στις υψηλές στροφές. Πολύ απλά, αυτό συμβαίνει επειδή οι μειωμένες απώλειες σε κάθε κύκλο πλήρωσης προσφέρουν όχι μόνο περισσότερη ισχύ, αλλά και βελτιωμένη καμπύλη ροπής και άριστη απόκριση κινητήρα, καθώς και περαιτέρω μείωση στην κατανάλωση καυσίμου και χαμηλότερες εκπομπές ρύπων. Ακριβώς αυτά είναι τα πλεονεκτήματα που προσφέρει ο μεταβλητός έλεγχος εκκεντροφόρων διπλού VANOS που λανσαρίστηκε στη BMW M3 για πρώτη φορά σε όλο τον κόσμο το 1995.
Με εξαιρετικά σύντομους χρόνους ρύθμισης, το διπλό VANOS τελειοποιεί επίσης τον κύκλο πλήρωσης των κυλίνδρων στην οκτακύλινδρη κινητήρια μονάδα της νέας BMW M3. Σε χαμηλά φορτία και χαμηλές στροφές, για παράδειγμα, το double-VANOS διασφαλίζει υψηλότερη επικάλυψη βαλβίδων και, σαν αποτέλεσμα, καλύτερη εσωτερική ανακυκλοφορία καυσαερίων. Αυτό, με τη σειρά του, μειώνει τις απώλειες του κύκλου πλήρωσης και βοηθά στη μείωση της κατανάλωσης καυσίμου.
Η ισχύς που παράγεται από τον κινητήρα εξαρτάται από τη θέση του πεντάλ γκαζιού και τις στροφές του κινητήρα. Το double-VANOS ρυθμίζει γραμμικά και με ακρίβεια το χρονισμό και τη διάρκεια των εκκεντροφόρων, βάσει των παραπάνω και μέσω χαρτογράφησης. Σε αντίθεση με το 10-κύλινδρο κινητήρα των BMW M5 και BMW M6, ο 8-κύλινδρος χρησιμοποιεί διπλή (και όχι μονή καδένα) σύνδεσης στροφάλου και γραναζιού. Το γρανάζι στη συνέχεια συνδέεται με τον εκκεντροφόρο μέσω βηματικού μοτέρ/ενεργοποιητή, και όχι μέσω ελικοειδών γραναζιών.
Το πλεονέκτημα είναι ότι το χαμηλής πίεσης double-VANOS M που εξελίχθηκε για τον 8-κύλινδρο κινητήρα (σε αντίθεση με το υψηλής πίεσης double-VANOS του 10-κύλινδρου) μπορεί να λειτουργεί με κανονική πίεση λαδιού κινητήρα στο βηματικό μοτέρ. Δηλαδή δεν χρειάζεται πλέον ένα ξεχωριστό σύστημα σωληνώσεων υψηλής πίεσης για να αλλάξει η σχετική θέση στροφάλου-γραναζιού, με μέγιστη ταχύτητα και ακρίβεια. Ο εκκεντροφόρος εισαγωγής μεταβάλλεται κατά γωνία έως 58°, ενώ ο εξαγωγής έως 48°. Η μέγιστη ταχύτητα μεταβολής γωνίας φτάνει τις 360° το δευτερόλεπτο, που συνεπάγεται ταχύτατη και συγχρονισμένη προσαρμογή του χαμηλής πίεσης M double-VANOS στον χρονισμό ανάφλεξης και στον όγκο ψεκασμού, πάντα ανάλογα με το φορτίο και τις στροφές του κινητήρα.
Αξιόπιστη παροχή λαδιού ακόμα και κάτω από πολύ δυναμικές συνθήκες.
Το υψηλό πρότυπο δυναμικής συμπεριφοράς που προσφέρει η BMW M3 απαιτεί προφανώς μία προηγμένη παροχή και κυκλοφορία λαδιού στον κινητήρα. Πραγματικά, η παροχή λαδιού έχει σχεδιαστεί για διαμήκη και πλευρική επιτάχυνση μέχρι 1.4 g – πολύ περισσότερο από τις δυνάμεις που επενεργούν στο σώμα ενός επιβάτη κατά την απογείωση και προσγείωση αεριωθούμενου αεροσκάφους.
Δύο αντλίες λαδιού ελεγχόμενης παροχής (τύπου κελιού με εκκρεμές ολίσθησης) λιπαίνουν αποτελεσματικά τους 8 κυλίνδρους, προσαρμοζόμενες με ακρίβεια στις εκάστοτε ανάγκες του κινητήρα. Αυτό διασφαλίζεται από μία αλλαγή στην έκκεντρη διάταξη του εσωτερικού ρότορα της αντλίας, ως προς το κέλυφος της αντλίας ανάλογα με την πίεση του λαδιού στο βασικό σωλήνα.
Λαμβάνοντας υπόψη τις φυσικές δυνάμεις και τα φορτία που παράγονται σε εξαιρετικά οριακές συνθήκες δυναμικής οδήγησης – π.χ. όταν ο οδηγός πατάει φρένο πολύ δυνατά - υπάρχει περίπτωση η παροχή λαδιού στο κάρτερ που εκτελεί χρέη ενδιάμεσου ρεζερβουάρ να μην είναι επαρκής, κυρίως επειδή το κάρτερ λαδιού είναι τοποθετημένο πίσω από το υποπλαίσιο του εμπρός άξονα για οικονομία χώρου.
Στην πιο ακραία λοιπόν περίπτωση, θα παρουσιαζόταν πλήρης διακοπή λίπανσης. Αυτό όμως δε μπορεί να συμβεί με το σύστημα ΅βέλτιστης λίπανσης μέσω δύο υγρών κάρτερ, ένα σύστημα που αποτελείται από 2 κάρτερ: ένα μικρό μπροστά από το υποπλαίσιο και ένα μεγαλύτερο πίσω. Μια ξεχωριστή αντλία ανατροφοδότησης αντλεί λάδι από το εμπρός και το τροφοδοτεί στο πίσω κάρτερ, κάτω απΆ όλες τις συνθήκες. Το μεγάλο πίσω κάρτερ είναι προσεκτικά σφραγισμένο για αποφυγή απωλειών λόγω έντονης μετακίνησης του λαδιού και τη δημιουργία αφρού.
Η νέα 8-κύλινδρη μονάδα ισχύος της BMW M φέρει επίσης ένα ηλεκτρονικό έλεγχο στάθμης λαδιού μέσω αισθητήρα στο κάρτερ. Τα δεδομένα μεταφέρονται μέσω σειριακού διαύλου στον εγκέφαλο του κινητήρα ο οποίος και τα αξιολογεί μέσω διαφόρων αλγορίθμων. Η τιμή που καθορίζεται διορθώνεται σύμφωνα με τα τρέχοντα δεδομένα εγκάρσιας και διαμήκους επιτάχυνσης του αυτοκινήτου, και στη συνέχεια απεικονίζεται στο ταμπλό.
Οκτώ ξεχωριστές πεταλούδες γκαζιού με ηλεκτρονική διαχείριση.
Στους αγώνες, αποτελεί στάνταρ τεχνολογία, σε “συμβατικά” αυτοκίνητα είναι πολύ σπάνια – η χρήση ξεχωριστών ατομικών πεταλούδων γκαζιού για κάθε κύλινδρο.
Αλλά ακριβώς αυτό το μηχανικά πολύ προηγμένο σύστημα είναι αξεπέραστο στο να προσφέρει στον κινητήρα άμεση απόκριση και ανώτερες επιδόσεις. Και αυτό είναι που μετράει σε ένα μοντέλο BMW M.
Η κινητήρια μονάδα της BMW M3 που έχει στενή σχέση με το μηχανοκίνητο αθλητισμό διαθέτει οκτώ ξεχωριστές πεταλούδες γκαζιού, τέσσερις σε κάθε σειρά κυλίνδρων που κινούνται από έναν ενεργοποιητή με ηλεκτρονικά ελεγχόμενη διαδικασία.
Για την επίτευξη αυτής της ακριβούς ηλεκτρονικής διαχείρισης, η θέση του πεντάλ του γκαζιού ανιχνεύεται από ένα οπτικό ποτενσιόμετρο (ώστε να μην υπάρχει επαφή και τριβή) 200 φορές το δευτερόλεπτο και αξιολογείται άμεσα, με το σύστημα διαχείρισης του κινητήρα να καταγράφει οποιαδήποτε αλλαγή στη θέση του πεντάλ και να ρυθμίζει τις ατομικές πεταλούδες γκαζιού ανάλογα, μέσω των δύο ενεργοποιητών με μία ταχύτατη διαδικασία σε κλάσματα δευτερολέπτου.
Σαν αποτέλεσμα, οι πεταλούδες του γκαζιού χρειάζονται μόνο 120 χιλιοστά του δευτερολέπτου για να φτάσουν στο μέγιστο σημείο ανοίγματός τους – περίπου όσο χρόνο χρειάζεται ένας μέσος οδηγός για να πατήσει το πεντάλ του γκαζιού. Έτσι, πρώτον, έχουμε μία άμεση και ομαλή απόκριση του κινητήρα στις χαμηλές στροφές και, δεύτερον, μία άμεση αντίδραση του αυτοκινήτου όποτε ο οδηγός απαιτεί περισσότερη ισχύ από τον κινητήρα.
Εισαγωγή αέρα βελτιστοποιημένης ροής.
Για να επιτυγχάνεται ταχεία, άμεση απόκριση του κινητήρα, η ποσότητα του αέρα στην πλευρά της εισαγωγής της πεταλούδας του γκαζιού πρέπει να μειώνεται στο απόλυτο ελάχιστο. Το πρόβλημα στην περίπτωση αυτή, ωστόσο, είναι η μεγάλη διατομή της εισαγωγής και ο όγκος του συλλέκτη αέρα που απαιτείται από μία μονάδα υψηλών επιδόσεων τέτοιου μεγέθους. Για να ικανοποιηθούν και οι δύο αυτές απαιτήσεις, οι πεταλούδες του γκαζιού στις πολλαπλές εισαγωγής τοποθετούνται ακριβώς μπροστά από τις βαλβίδες εισαγωγής.
Από μπροστά μέχρι πίσω, ολόκληρη η ροή του αέρα εισαγωγής στη νέα οκτακύλινδρη μονάδα δεν απαιτεί το συνηθισμένο μετρητή ροής μάζας αέρα ζεστού φιλμ με τους υποχρεωτικούς αισθητήρες του. Αντί να προσδιορίζεται το φορτίο του κινητήρα μέσω τόσο περίπλοκων αισθητήρων, επομένως, πράγμα που θα επηρέαζε αρνητικά τη ροή του αέρα λόγω της γεωμετρίας των εμπλεκόμενων εξαρτημάτων, ο V8 της νέας BMW M3 χρησιμοποιεί τη μονάδα ελέγχου κινητήρα για την εκτέλεση αυτής της λειτουργίας. Για το σκοπό αυτό, το σύστημα προσδιορίζει το φορτίο του κινητήρα κάτω από τις τρέχουσες οδηγικές συνθήκες, λαμβάνοντας υπόψη τη θέση της πεταλούδας του γκαζιού και του ρυθμιστή του ρελαντί, τη θέση της μονάδας ελέγχου VANOS, τις στροφές του κινητήρα, τη θερμοκρασία του αέρα και την πίεση του αέρα. Αυτό, με τη σειρά του, προσφέρει στους μηχανικούς της BMW M GmbH περισσότερη ελευθερία στη διάταξη και βελτιστοποίηση της διαδικασίας εισαγωγής αέρα του κινητήρα. Ταυτόχρονα, αυτή η φιλοσοφία διαχείρισης λειτουργεί με μέγιστη αξιοπιστία.
Το μήκος και η διάμετρος των οκτώ χοανών εισαγωγής βοηθά επίσης στη διασφάλιση του σωλήνα συντονισμού πλήρωσης. Όπως ο μονοκόμματος, πολύ μεγάλος συλλέκτης αέρα, οι χοάνες κατασκευάζονται από ελαφρύ συνθετικό υλικό με 30% υαλονήματα. Το στοιχείο του φίλτρου αέρα στο συλλέκτη αέρα, από την άλλη πλευρά, χρησιμοποιεί τη μέγιστη δυνατή επιφάνεια του φίλτρου, ενώ αέρας παρέχεται στο συλλέκτη από ένα πολύ μεγάλο σιλανσιέ εισαγωγής με τρείς αεραγωγούς.
Πρωτοποριακό σύστημα εξαγωγής.
Χάρη στη σχεδίαση και τη διάταξή του, το σύστημα εξαγωγής συμβάλλει επίσης, στη βελτιστοποίηση του κύκλου πλήρωσης των κυλίνδρων. Για βέλτιστη καμπύλη ροπής και ισχύος του 8κύλινδρου κινητήρα, πρέπει η πίεση επιστροφής καυσαερίων να διατηρείται στο ελάχιστο δυνατό επίπεδο, γιΆ αυτό και το σύστημα εξαγωγής είναι διπλό μέχρι τα τελικά σιλανσιέ.
Οι μηχανικοί εξέλιξης έχουν, ομοίως, εφαρμόσει με συνέπεια τις αρχές της τεχνολογίας ελαφρού βάρους και στην εξαγωγή. Για την επίτευξή αυτών και άλλων στόχων, οι διαστάσεις της πολλαπλής εξαγωγής, ολόκληρο το σύστημα εξαγωγής, καθώς και όλα τα στοιχεία της ανάρτησης και έδρασης υπολογίζονται μέσω του υπολογιστικού συστήματος CATIA CAD, ενώ τα 3D δεδομένα που αποκτώνται κατά τη διαδικασία αυτή χρησιμοποιούνται με συνέπεια τόσο στην παραγωγή όσο και στη διασφάλιση ποιότητας.
Υψηλή και πρωτοποριακή τεχνολογία κατασκευής σωλήνων εξαιρετικά λεπτών τοιχωμάτων.
Οι άκρως πρωτοποριακές δυνατότητες της BMW M GmbH στην κατασκευή κινητήρων απορρέουν επίσης από τις μεθόδους παραγωγής που χρησιμοποιούνται. Πραγματικά, ένα παράδειγμα χρονολογείται από το 1992, όταν η BMW M GmbH έγινε η πρώτη εταιρία που χρησιμοποίησε την διαδικασία χύτευσης μέσω εσωτερικής υψηλής πίεσης για την τότε BMW M3 – και από τότε η διαδικασία αυτή βελτιώνεται σταθερά.
Η εσωτερική χύτευση υψηλής πίεσης χρησιμοποιείται για τη διαμόρφωση των ατσάλινων αυλών εξαγωγής χωρίς ραφές από την εσωτερική πλευρά, υπό πίεση μέχρι 800 bar. Το αποτέλεσμα είναι σωλήνες με εξαιρετικά λεπτά τοιχώματα μεταξύ 0.65 και 1.0 mm. Εμφανώς, αυτό βοηθά στη βελτιστοποίηση και του βάρους του συστήματος εξαγωγής και στην απόκριση των καταλυτικών μετατροπέων.
Παράλληλα, αυτή η προηγμένη τεχνολογία επιτρέπει διαδικασίες χύτευσης και διαμόρφωσης ασύλληπτες στο παρελθόν, αλλά και ακόμα καλύτερες γεωμετρικές ανοχές. Και επειδή όλοι οι πρωτεύοντες και δευτερεύοντες αυλοί κατασκευάζονται από ένα κομμάτι παρά το περίπλοκο σχήμα και τις διαστάσεις τους, πολλοί από τους προηγούμενους συνδέσμους και τις ραφές συγκόλλησης δεν χρειάζονται πλέον. Παρομοίως, δεν υπάρχουν καθόλου σημεία αναδίπλωσης (πτυχές) ή απότομες καμπύλες που μεταβάλλουν τη διατομή των σωλήνων.
Το αντίθετο, οι αυλοί διατηρούν τη μέγιστη διατομή τους σε όλα τα σημεία, ελαχιστοποιώντας την όποια αντίσταση της ροής στην πορεία.
Εξαιρετικά καθαρός και δυναμικός ακουστικά.
Κατά κανόνα, μόνον οι αγωνιστικοί κινητήρες φέρουν πολλαπλή εξαγωγής τύπου χταποδιού (fan-type). Αλλά είναι προφανές ότι ο νέος V8 προωθεί τέτοια τεχνολογία. Οι δύο πολλαπλές εξαγωγής τύπου 4 σε 1 κατασκευάζονται από ανοξείδωτο ατσάλι και είναι βελτιστοποιημένες ως προς το μήκος και τη διάμετρο των σωλήνων μέσω εκτεταμένης χρήσης υπολογιστικών μεθόδων για την ανάλυση της ροής των καυσαερίων σε ολόκληρο το σύστημα εξαγωγής.
Οι δύο καταλυτικοί μετατροπείς – ένας σε κάθε αυλό εξαγωγής – είναι τοποθετημένοι κοντά στον κινητήρα. Αυτοί οι πρωτεύοντες καταλύτες φτάνουν γρήγορα στη βέλτιστη θερμοκρασία λειτουργίας τους επειδή τα λεπτά τοιχώματα των πολλαπλών εξαγωγής ελαχιστοποιούν τη θερμοχωρητικότητα του υλικού στη φάση προθέρμανσης, διασφαλίζοντας έτσι ταχεία απόκριση μετά το κρύο ξεκίνημα.
Δύο ειδικά χαρακτηριστικά των καταλυτικών μετατροπέων είναι η χαμηλή απώλεια πίεσης και το υψηλό πρότυπο μηχανικής αντοχής.
Ακολουθούν δύο πρόσθετοι καταλυτικοί μετατροπείς με επίστρωση τριών μετάλλων, ενσωματωμένοι στο κάτω μέρος του πατώματος του αυτοκινήτου. Συνεργαζόμενοι μεταξύ τους, οι τέσσερις καταλύτες καθαρίζουν τα καυσαέρια πολύ αποτελεσματικά. Επομένως, ο νέος V8 της BMW M πληροί όλες τις απαιτήσεις του Ευρωπαϊκού προτύπου EU4 και των Αμερικανικών προδιαγραφών US LEV 2.
Οι εκπομπές θορύβων είναι, ομοίως, εξαιρετικά χαμηλές. Εκτός από τα δύο ενδιάμεσα σιλανσιέ, υπάρχει ένα μονοκόμματο πίσω σιλανσιέ σε εγκάρσια διάταξη, το οποίο με τον πολύ μεγάλο όγκο του (35 λίτρα) είναι κυρίως υπεύθυνο για τη μείωση του επιπέδου θορύβων.
Η νέα μονάδα V8, παρόλα αυτά, έχει έναν έξοχο, χαρακτηριστικό σπορ ήχο, που επίσης αποτελεί ιδιαίτερο γνώρισμα της BMW M και ταυτόχρονα προσφέρει μία μοναδική αίσθηση αγωνιστικών επιδόσεων για όλες τις αισθήσεις.
Ανάκτηση Ενέργειας Μέσω Πέδησης για μεγαλύτερη απόδοση και δυναμικές επιδόσεις.
Το σύστημα Brake Energy Regeneration προσφέρει στο νέο V8 της BMW M3 περαιτέρω αύξηση της συνολικής του απόδοσης, παράγοντας την ηλεκτρική ενέργεια για τα συστήματα του αυτοκινήτου όταν φρενάρει.
Αυτή η πολύ αποδοτική διαχείριση ενέργειας που σχετίζεται με πραγματικές οδηγικές συνθήκες γίνεται εφικτή με έξυπνο έλεγχο του εναλλάκτη. Τα δύο πλεονεκτήματα που προσφέρει το Brake Energy Regeneration στην πράξη είναι ότι, πρώτον, η μη συνεχής παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας χρησιμεύει για τη μείωση της κατανάλωσης καυσίμου, ενώ, δεύτερον, ο οδηγός ωφελείται από την αποσύνδεση του εναλλάκτη όταν ο κινητήρας λειτουργεί υπό φορτίο: Καθώς η παραγωγή ηλεκτρικής ισχύος διακόπτεται υπό φορτίο, περισσότερη κινητήρια ισχύς είναι διαθέσιμη για την επιτάχυνση του αυτοκινήτου, που σημαίνει όχι μόνο μεγαλύτερη συνολική οικονομία, αλλά και πρόσθετη οδηγική απόλαυση.
Με τον αριθμό των κύκλων φόρτισης να αυξάνεται λόγω της έξυπνης παραγωγής ηλεκτρικής ισχύος, η BMW συνδυάζει αυτή την τεχνολογία Brake Energy Regeneration με σύγχρονες μπαταρίες AGM (absorbant glass mat) που μπορούν να αντέξουν πολύ υψηλότερα φορτία από τις συμβατικές μπαταρίες οξέων μολύβδου. Σε μία μπαταρία AGM, το οξύ συγκρατείται σε φύλλα από υαλονήματα μεταξύ των ξεχωριστών στρωμάτων μολύβδου, επομένως η μπαταρία μπορεί να αποθηκεύει ενέργεια για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα όταν φορτίζεται και αποφορτίζεται τακτικά.
Ακόμα υψηλότερες επιδόσεις: το σύστημα διαχείρισης του νέου κινητήρα.
Το σύστημα διαχείρισης κινητήρα MSS60 είναι ο κεντρικός ΅εγκέφαλοςΆ που είναι υπεύθυνος για τις έξοχες επιδόσεις και τα δεδομένα εκπομπών ρύπων του αυτοκινήτου. Το σύστημα αποτελεί μετεξέλιξη της μονάδας ελέγχου κινητήρα που χρησιμοποιείται ήδη στον V10 της BMW M GmbH, ανεβάζοντας το πρότυπο των λειτουργιών ελέγχου σε ακόμα υψηλότερο επίπεδο: Ενώ η μονάδα ελέγχου του V10, με πάνω από 1,000 εξαρτήματα, ήδη προσφέρει ένα επίπεδο συμπαγούς διάταξης απαράμιλλο σε σχέση με τον ανταγωνισμό, ο αριθμός εξαρτημάτων της μονάδας ελέγχου MSS60 είναι ακόμα υψηλότερος.
Επωφελούμενο από αυτή την άκρως εξελιγμένη φιλοσοφία, το MSS60 συντονίζει όλες τις λειτουργίες του κινητήρα με τις διάφορες μονάδες ελέγχου του αυτοκινήτου.
Οι τρεις επεξεργαστές 32-bit είναι σε θέση να διαχειρίζονται πάνω από 200 εκατομμύρια ατομικές λειτουργίες το δευτερόλεπτο, λαμβάνοντας υπόψη, για παράδειγμα, πάνω από 50 εισερχόμενα σήματα για να υπολογίσουν το βέλτιστο χρονισμό ανάφλεξης ατομικά για κάθε κύλινδρο και κύκλο λειτουργίας, την ιδανική πλήρωση των κυλίνδρων, την ποσότητα ψεκασμού και το χρονισμό ψεκασμού. Ταυτόχρονα, η μονάδα ελέγχου MSS60 υπολογίζει και ρυθμίζει τη βέλτιστη γωνία εκκεντροφόρου, όπως και τις θέσεις των οκτώ ξεχωριστών πεταλούδων του γκαζιού.
Ο ηλεκτρονικός έλεγχος πεταλούδων γκαζιού μετρά τα φορτία και τις δυνάμεις για βέλτιστη διαχείριση, παρακολουθώντας τις εντολές του οδηγού μέσω του ποτενσιόμετρου στο πεντάλ του γκαζιού και μετατρέποντας αυτό το σήμα στην κατάλληλη απόκριση. Στη συνέχεια, ο Διαχειριστής Κινητήριας Ισχύος - Drive Power Manager ρυθμίζει αυτό το σήμα προσθέτοντας δεδομένα από τις περιφερειακές μονάδες, όπως ο συμπιεστής κλιματισμού ή ο εναλλάκτης. Σήματα από τον έλεγχο στροφών ρελαντί, η διαχείριση των καυσαερίων και του αντικροτικού ελέγχου συντονίζονται επίσης και συγκρίνονται με τα μέγιστα και ελάχιστα φορτία που προέρχονται από το Σύστημα Ελέγχου Δυναμικής Ευστάθειας - DSC Dynamic Stability Control και Σύστημα Ελέγχου Ελκτικής Ισχύος Κινητήρα - EDFC Engine Drag Force Control. Το τελευταίο σήμα που αποκτάται με αυτό τον τρόπο, στη συνέχεια, αποστέλλεται στη διαχείριση πεταλούδων γκαζιού, λαμβάνοντας υπόψη την τρέχουσα γωνία ανάφλεξης.
Διαχείριση κινητήρα με μία πλούσια γκάμα πρόσθετων λειτουργιών.
Η μονάδα ελέγχου MSS60 είναι κάτι παραπάνω από ένα συμβατικό σύστημα διαχείρισης κινητήρα με τη στενή έννοια του όρου. Καθώς τα εξαρτήματα, το λογισμικό και οι λειτουργίες του έχουν εξελιχθεί αποκλειστικά από την BMW M GmbH, το MSS60 μπορεί να υποστηρίζει πολυάριθμες λειτουργίες Μ του συμπλέκτη, κιβωτίου, τιμονιού και φρένων.
ΓιΆ αυτό ακριβώς, ο οδηγός της νέας BMW M3 μπορεί επίσης, απλά πατώντας το Power Button στο κάλυμμα του λεβιέ, να ενεργοποιεί ένα πιο σπορ και δυναμικό πρόγραμμα οδήγησης. Έτσι επιτυγχάνεται ακόμα πιο προηγμένη χαρτογράφηση ελέγχου για τη διαδρομή του γκαζιού που επενεργεί στο άνοιγμα των πεταλούδων, με τις λειτουργίες δυναμικής μετάβασης της ηλεκτρονικής διαχείρισης του κινητήρα να προσφέρουν ακόμα πιο άμεση απόκριση.
Μόλις ο οδηγός βάζει εμπρός τον κινητήρα, το σύστημα ελέγχου επιλέγει αυτόματα το πρόγραμμα άνεσης. Παρόλα αυτά, ο οδηγός έχει τη δυνατότητα να διαμορφώσει εκ των προτέρων την επιλογή αυτή και να ενεργοποιήσει την αλλαγή προγραμμάτων μέσω της μονάδας ελέγχου MDrive, που επίσης προσφέρει ένα ακόμα πολύ σπορ και δυναμικό πρόγραμμα.
Τελευταίο αλλά πολύ σημαντικό: Το σύστημα διαχείρισης του κινητήρα εκτελεί επίσης μία ευρεία ποικιλία ηλεκτρονικών διαγνωστικών λειτουργιών, χρησιμοποιώντας διάφορες διαγνωστικές διαδικασίες για service στο συνεργείο, ενώ προσφέρει και άλλες προηγμένες λειτουργίες και ελέγχει διάφορες περιφερειακές μονάδες γύρω από τον κινητήρα.
Χαρακτηριστικό γνώρισμα στη διαχείριση του κινητήρα: τεχνολογία ροής ιόντων.
Ένα από τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα της μονάδας ελέγχου του κινητήρα είναι η τεχνολογία ροής ιόντων που χρησιμεύει για τον προσδιορισμό του κινδύνου κρουστικής καύσης (πειράκια) καθώς και ρεταρίσματος ή κακής καύσης. Αυτή η σημαντική καινοτομία της BMW λανσαρίστηκε σαν στάνταρ χαρακτηριστικό για πρώτη φορά στον κινητήρα V10 της BMW M5. Τώρα, στην πιο πρόσφατη εκδοχή της, η τεχνολογία ροής ιόντων δε χρειάζεται πλέον δορυφορική μονάδα ροής ιόντων, η λειτουργία της οποίας έχει ενσωματωθεί στο πηνίο ανάφλεξης.
Η ΅κρουστική καύσηΆ είναι μία ανεπιθύμητη αυτανάφλεξη του καυσίμου στον κύλινδρο (πειράκια). Κινητήρες χωρίς αντικροτικό έλεγχο έχουν χαμηλότερη αναλογία συμπίεσης και το σημείο ανάφλεξής τους έρχεται αργότερα (καθυστερημένη ανάφλεξη). Ωστόσο, αυτό το ΅περιθώριο ασφαλείαςΆ κοστίζει σε καύσιμο, κινητήρια ισχύ και ροπή.
Αντίθετα, ο ενεργός αντικροτικός έλεγχος επιτρέπει στον κινητήρα να λειτουργεί με βέλτιστο χρονισμό ανάφλεξης και τον προστατεύει από ζημιά. Επίσης, προσφέρει το υψηλότερο πρότυπο απόδοσης.
Με το συμβατικό αντικροτικό έλεγχο, αισθητήρες ήχου τοποθετούνται εξωτερικά στο μπλοκ των κυλίνδρων. Αλλά η ικανότητα αυτών των αισθητήρων να ανιχνεύουν την κρουστική καύση μειώνεται με την αύξηση των στροφών του κινητήρα και μεγαλύτερο αριθμό κυλίνδρων – και ειδικότερα μία τέτοια ακρίβεια και αξιοπιστία είναι απαραίτητες σε έναν υψηλόστροφο οκτακύλινδρο κινητήρα για τη βελτιστοποίηση της ποιότητας καύσης στους κυλίνδρους και, κατΆ επέκταση, της λειτουργικής ζωής της μονάδας αλλά και των εκπομπών καυσαερίων. Επομένως, η τεχνολογία ροής ιόντων μετρά τον κίνδυνο κρουστικής καύσης εκεί ακριβώς που εκδηλώνεται το φαινόμενο – μέσα στο θάλαμο καύσης.
Στη διαδικασία αυτή, το σύστημα χρησιμοποιεί ένα φυσικό φαινόμενο που απορρέει από την υψηλή θερμοκρασία μέχρι 2,500 oC που συναντάται στο θάλαμο καύσης κατά τη διάρκεια τις διαδικασίας καύσης. Αυτές οι υψηλές θερμοκρασίες και οι χημικές αντιδράσεις που συμβαίνουν κατά τη διάρκεια της καύσης χρησιμεύουν για τον μερικό ιονισμό του μίγματος καυσίμου/αέρα στο εσωτερικό του θαλάμου καύσης, με αποτέλεσμα το αέριο να γίνεται ηλεκτρικά αγώγιμο, κυρίως στην περιοχή του σπινθήρα λόγω της παραγωγής ιόντων προερχόμενων από το διαχωρισμό και την αλλαγή θέσης των ηλεκτρονίων (ιονισμός). Η λεγόμενη ροή ιόντων που παράγεται με αυτό τον τρόπο μετριέται μεταξύ των ηλεκτροδίων από μία ηλεκτρονική μονάδα μέτρησης, απομονωμένη ηλεκτρικά από την κυλινδροκεφαλή και σε συνεργασία με τη διαχείριση κινητήρα. Η μονάδα αυτή είναι ενσωματωμένη στους πολλαπλασιαστές και συνεργάζεται με τις ακίδες στα μπουζί μέσω ενός συνεχούς ρεύματος που θα παράγει το απαιτούμενο σήμα ανάδρασης. Το σήμα εξαρτάται από το ποσοστό ιονισμού των αερίων μεταξύ των ακίδων.
Η μέτρηση της ροής ιόντων προσφέρει πληροφορίες για τη διαδικασία καύσης ακριβώς εκεί που γίνεται η καύση. Ο ηλεκτρονικός ΅εγκέφαλοςΆ που είναι ενσωματωμένος σε κάθε πηνίο ανάφλεξης λαμβάνει το σήμα από τα μπουζί και στους οκτώ κυλίνδρους, ενισχύει το σήμα και μεταδίδει αυτά τα δεδομένα στη μονάδα διαχείρισης του κινητήρα. Αναλύοντας αυτά τα εισερχόμενα δεδομένα, το σύστημα διαχείρισης κινητήρα ελέγχει τους κυλίνδρους σύμφωνα με τις απαιτήσεις, για παράδειγμα, προσαρμόζοντας το σημείο ανάφλεξης ιδανικά στη διαδικασία καύσης με στόχο την αποτελεσματική διαχείριση κρουστικής καύσης.
Χρησιμοποιώντας ένα κύκλωμα ημιαγωγών για τη μέτρηση της απαιτούμενης τάσης ελέγχου και ενισχύοντας/πολλαπλασιάζοντας τα εισερχόμενα σήματα με μία μεταβλητή διαδικασία, οι μηχανικοί της BMW M έχουν βελτιώσει σημαντικά την τεχνολογία ροής ιόντων. Τώρα, αυτός ο έλεγχος μέσω κυκλώματος ενσωματώνεται απευθείας στο πηνίο ανάφλεξης για πρώτη φορά στη νέα BMW M3, ανιχνεύοντας το σήμα ροής ιόντων ακόμα πιο άμεσα μέσα στο θάλαμο καύσης, και ενισχύοντας επομένως το σήμα, το οποίο αναλύεται σε ατομικά στάδια για ακόμα πιο ακριβή μέτρηση.
Μπουζί που αναλαμβάνουν πρόσθετες λειτουργίες ελέγχου.
Η τεχνολογία αυτή χρησιμοποιεί το μπουζί σε κάθε κύλινδρο για να ανιχνεύει και, αν χρειαστεί, να ελέγχει τον κίνδυνο κρουστικής καύσης. Ταυτόχρονα, παρακολουθεί την ανάφλεξη και αναγνωρίζει τυχόν ρετάρισμα. Με άλλα λόγια, το μπουζί λειτουργεί σαν ενεργοποιητής για την ανάφλεξη και σαν αισθητήρας που παρακολουθεί την όλη διαδικασία καύσης, διακρίνοντας τη διαφορά μεταξύ ρεταρίσματος και κακής καύσης. Και ακριβώς αυτή η διπλή λειτουργία του μπουζί διευκολύνει τις διαγνωστικές διαδικασίες στη συντήρηση και το service του αυτοκινήτου.
Προδιαγραφές.
Καύσιμο: Βενζίνη RON 98 (95)
Μέγιστη ισχύς: hp (kW) 420 (309)
στις 8,300
Μέγιστη ροπή: 400 Nm
στις: 3,900
Μέγιστες στροφές κινητήρα: 8,400
Διάμετρος: 75.2 mm
Διαδρομή: 92.0 mm
Κυβισμός: 3,999 cm3
Απόσταση μεταξύ κυλίνδρων: 98 mm
Διάταξη κυλίνδρων: 8-κύλινδρος κινητήρας V
Διάμετρος πλάτους βαλβίδας, εισαγωγής: 35.0 mm
Διάμετρος πλάτους βαλβίδας, εξαγωγής: 30.5 mm
Αναλογία συμπίεσης: 12.0
Ψεκασμός καυσίμου: Ψεκασμός στον αυλό εισαγωγής
Πίεση ψεκασμού καυσίμου: 3–6 bar
Μέση πίεση θαλάμου καύσης: 12.6 bar
Μέγιστη πίεση θαλάμου καύσης: 100 bar
Βάρος κινητήρα σύμφ. με πρότυπο BMW: 202 kg
Ισχύς ανά λίτρο: 105 hp/L
Αναλογία ισχύος-βάρους: 0.65 kg/kW
Στροφαλοθάλαμος: Αλουμίνιο
Μηχανισμός βαλβίδων: Γραμμικός μεταβλητός χρονισμός εκκεντροφόρων και υδραυλική ρύθμιση διακένου βαλβίδων εισαγωγής και εξαγωγής (double VANOS)
https://www.kenrockwell.com/bmw/imag...7/m3-v8-hp.gif
https://www.kenrockwell.com/bmw/imag...ed-789-big.jpg
https://www.kenrockwell.com/bmw/imag...op-790-big.jpg
https://www.bmwfans.gr/forum/images/...o_800x0w-3.jpg
https://www.bmwfans.gr/forum/images/...4_800x0w-3.jpg
https://www.bmwfans.gr/forum/images/...5_800x0w-3.jpg
https://www.bmwfans.gr/forum/images/...6_800x0w-3.jpg
https://www.bmwfans.gr/forum/images/...1_800x0w-3.jpg
https://www.bmwfans.gr/forum/images/...2_800x0w-3.jpg
https://www.bmwfans.gr/forum/images/...8_800x0w-3.jpg
https://www.bmwfans.gr/forum/images/...9_800x0w-3.jpg
https://www.bmwfans.gr/forum/images/...0_800x0w-3.jpg
https://www.bmwfans.gr/forum/images/...1_800x0w-3.jpg
https://www.bmwfans.gr/forum/images/...2_800x0w-3.jpg
https://www.bmwfans.gr/forum/images/...3_800x0w-3.jpg
https://www.bmwfans.gr/forum/images/...9_800x0w-3.jpg
https://www.bmwfans.gr/forum/images/...8_800x0w-3.jpg
https://www.bmwfans.gr/forum/images/...1_800x0w-3.jpg
δελτιο τυπου bmw hellas
