N52 двигатель, Valvetronic: E60, E61, E63, E64, E65, E66, E87, E90, E91
Valvetronic состоит из полностью регулируемого управления подъемом клапана в сочетании с регулируемым блоком управления распределительным валом (VANOS).
Что касается двигателя N52, 6-цилиндровый бензиновый двигатель оснащен Valvetronic. Преимущества этой технологии
- Улучшение динамики двигателя
- Улучшение показателей выбросов
Схема №411
Схема №412
Полностью регулируемое время подъема клапана реализовано со следующими компонентами
- Электрический серводвигатель
- Эксцентриковый вал
- Промежуточный рычаг
- Возвратная пружина
- Роликовый кулачковый толкатель
Двигатель привода установлен над кулачковыми валами в головке цилиндров. Двигатель привода регулирует эксцентриковый вал. Червячный вал электродвигателя входит в зацепление с рабочей шестерней, прикрепленной к эксцентриковому валу. После регулировки эксцентриковый вал не должен блокироваться каким-либо особым образом, так как червячная передача имеет адекватную систему саморегулирования. Эксцентриковый вал регулирует подъем клапана со стороны впуска. Промежуточный рычаг изменяет максимальный коэффициент передачи между кулачковым валом и кулачковым роликом.
Прогресс
В нижнем диапазоне движения клапанов поддерживается возможность гармонизации посредством так называемого опережения.
Впускные клапаны цилиндра открываются синхронно до подъема на 0,2 мм. После этого подъема клапан 1 начинает продвигаться вперед. Клапан 2 открывается с небольшой задержкой немного позже. Клапан 2 догоняет клапан 1 с ходом примерно 6 мм. С этого момента они открываются синхронно. Эти характеристики реакции благоприятствуют газовой смеси, поступающей в цилиндры. Поперечное сечение отверстий впускных клапанов было небольшим, чтобы достичь значительно более высокого расхода при том же объеме впуска.
Дизайн
Блок управления DME MSV70 имеет 2 соединения.
Схема №413
Функции
Цифровая электроника двигателя MSV70 регулирует следующие функции
- Агрегат управления зажиганием
- Управление системой впрыска
- Управление Valvetronic
- Контроль температуры двигателя
- Управление электронасосом охлаждающей жидкости
- Контроль детонации
- Лямбда система управления
- Управление вентиляцией бака
- Управление компрессором кондиционирования воздуха через блок управления IHKA
- Управление дифференциальным регулированием воздухозаборника (DISA)
- Управление электровоздушными заслонками
- Управление электрическим топливным насосом
- Система круиз-контроля
- Управление генератором переменного тока
- Включение суфлера двигателя
- Регистрация качества моторного масла и уровня масла
- Управление энергопотреблением
- Оценка сигнала и расчет программы замены и аварийного запуска
- Самодиагностика
N52 двигатель, электрический насос охлаждающей жидкости: E60, E61, E63, E64, E65, E66, E87, E90, E91
Быстрый прогрев двигателя после холодного запуска значительно снижает расход топлива и помогает соблюсти пороговые значения выхлопа.
Высокие температуры двигателя после остановки двигателя могут привести к сокращению срока службы двигателя. Эти функциональные требования могут быть реализованы только с обычными концепциями охлаждения с высоким уровнем накладных расходов и большим количеством компромиссов.
Водяной насос с электроприводом доставляет точно такое количество охлаждающей жидкости, которое требуется в каждом рабочем состоянии. Низкий объем потока охлаждающей жидкости с холодным двигателем обеспечивает быстрый прогрев. Прокачка после остановки двигателя приводит к значительному снижению температуры двигателя в фазе подогрева двигателя.
Схема №414
Как это работает
Насос охлаждающей жидкости двигателя N52 представляет собой насос с электроприводом. Выходная мощность электродвигателя регулируется электронно с помощью управляющей электроники.
Эти электронные средства управления подключаются к цифровым электронным средствам двигателя (DME) через интерфейс последовательных битов данных. DME использует нагрузку, рабочий диапазон и данные от датчиков температуры для определения необходимой выходной мощности охлаждения. DME предоставляет электронным средствам управления соответствующие сигналы управления для управления насосом охлаждающей жидкости.
Электродвигатель насоса охлаждающей жидкости промывается охлаждающей жидкостью. Это смазывает подшипники электрического насоса охлаждающей жидкости.
Двигатель N52, блок двигателя: E60, E61, E63, E64, E65, E66, E87, E90, E91
6-цилиндровый двигатель доступен с рядом различных выходных мощностей. В зависимости от типа или национальной версии, объем цилиндра и выходная мощность адаптированы.
Схема №415
Картер
- Картер, верхняя секция
- Опорная плита
Магний не может использоваться в определенных областях, например, во втулках цилиндров. Вот почему картер имеет композитную конструкцию. Алюминиево-кремниевая вставка удерживает болтовые соединения с коробкой передач, головкой цилиндров и подшипниками коленчатого вала, а также с каналами охлаждения. Это означает, что магний не может вступать в контакт с охлаждающей жидкостью и водой, которую он содержит.
Схема №416
- Вставка из алюминиево-кремниевого сплава в картере
- Картер из магниево-алюминиевого сплава
Картер состоит из алюминиево-кремниевой вставки, неразрывно и бесшовно отлитой из магниевого сплава. Этот магниевый сплав был разработан BMW.
Схема №417
Опорная плита
В N52 используется разборный картер. Верхняя часть состоит из магниево-алюминиевой композитной конструкции. Для увеличения жесткости нижняя часть была разработана как станина. Эта станина также изготовлена <unk> <unk> из магния. Для удержания основных монтажных усилий используются вставки из спеченной стали.
Схема №418
Схема №419
Схема №420
Привод образует блок с приводом. Привод приводится в действие электродвигателем и зубчатой передачей. Управляющая электроника интегрирована в двигатель привода DISA. DME управляет двигателем привода DISA с помощью импульсно-модулированного сигнала. Есть только 2 возможных положения. Привод может быть закрыт или открыт. При активации привод перемещает заслонку в каждое конечное положение.
В зависимости от конкретного двигателя двигатели оснащаются следующим количеством приводных двигателей DISA:
- Двигатель N52 с 2 двигателями с приводом DISA
- Двигатель N52 с 1 приводным двигателем DISA
- Двигатель N52 без двигателя с приводом DISA
Мощность и динамика двигателя сильно зависят от качества наполнения цилиндра. Масса всасываемого воздуха колеблется за счет движения поршня. Эти колебания поочередно перекрываются колебаниями от пиков давления.
Для обеспечения оптимального воздухозаборника двигатель N52 имеет трехступенчатую систему дифференцированного воздухозаборника (DISA). Направляющая воздухозаборника реализуется механизмом переключения во впускной трубе с двумя приводными двигателями DISA и перепускной трубой во впускной зоне.
Каждый из приводных двигателей DISA приводится в действие электродвигателем. Два приводных двигателя DISA имеют разные размеры. Приводной двигатель 2 DISA установлен в трубе перерегулирования, а приводной двигатель 1 DISA установлен в коллекторе для всасываемого воздуха перед резонирующей трубой.
1-я ступень - диапазон оборотов двигателя на холостом ходу / ниже
На холостом ходу и в нижнем диапазоне оборотов двигателя исполнительные двигатели 1 и 2 DISA закрыты.
Всасываемый воздух проходит через дроссельную заслонку в резонансную трубу. В резонансной трубе масса всасываемого воздуха разделяется. Воздух подается через коллекторную трубу и резонирующие трубы в отдельные цилиндры. Таким образом, три цилиндра имеют сравнительно высокую массу воздуха.
Схема №421
2-я ступень - средний диапазон оборотов двигателя
В диапазоне средних оборотов двигателя двигатель 2 привода DISA открыт.
В этом случае предполагается, что впускные клапаны первого цилиндра только закрываются. Движение газа создает пик давления при закрытии впускных клапанов. Этот пик давления передается через резонирующие и коллекторные трубы в следующий цилиндр в порядке зажигания. Это улучшает наполнение следующего заряжаемого цилиндра.
Схема №422
3-я ступень - верхний диапазон оборотов двигателя
В верхнем диапазоне оборотов двигателя оба двигателя привода DISA открыты.
В этом случае предполагается, что впускные клапаны первого цилиндра только закрываются. Движение газа создает пик давления перед закрывающимися впускными клапанами. Масса всасываемого воздуха теперь подается через резонирующие, перерегулировочные и коллекторные трубы.
Схема №423
Схема №424
На рисунке показана конструкция датчика состояния масла
Датчик состояния масла состоит из двух цилиндрических конденсаторов, расположенных один над другим. Качество моторного масла измеряется нижним, меньшим конденсатором.
Две металлические трубки расположены одна внутри другой в качестве электродов конденсатора. Моторное масло находится между электродами в качестве электрического непроводника (изолятора). Электрическое свойство материала моторного масла изменяется с увеличением износа и рассеяния присадки к топливу. Измененные электрические свойства материала моторного масла изменяют емкость конденсатора. Это значение емкости обрабатывается в интегрированном электронном блоке оценки в цифровой сигнал. Цифровой сигнал датчика передается на индикацию качества моторного масла в цифровую электронику двигателя (DME).
Уровень масла определяется в верхней части датчика. Эта часть датчика расположена на высоте уровня масла в масляном поддоне. Когда уровень масла падает, емкость конденсатора соответственно падает. Это значение емкости обрабатывается электронным блоком оценки в цифровой сигнал, а также отправляется в DME.
Для измерения температуры моторного масла в электронном блоке оценки установлен датчик температуры.
Уровень масла, температура моторного масла и качество моторного масла измеряются непрерывно от включения зажигания.
N52 двигатель, масляный насос: E60, E61, E63, E64, E65, E66, E87, E90, E91
Масляный насос должен обеспечивать надежную подачу масла в любых условиях эксплуатации. Двигатель N52 имеет масляный насос с регулировкой объема и расхода. Этот насос подает ровно столько масла, сколько требуется каждому рабочему диапазону двигателя.
Масляный насос в двигателе N52 представляет собой маятниковый насос с золотниковой ячейкой.
Схема №425
Масляный насос приводится в действие цепью от коленчатого вала. Создаваемое давление масла воздействует на управляющий поршень с наклонной упорной поверхностью (шарнирный кронштейн) против усилия пружины сжатия. Шарнирный кронштейн изменяет расположение маятникового золотника. Если вал насоса расположен по центру на маятниковом золотнике, изменения объема и производительности подачи будут небольшими. Если вал насоса расположен от середины, изменения объема и производительности подачи будут больше. Если требование к маслу насоса к маслу и системе регулирования давления масла увеличивается.
Схема №426
Схема №427
Функции системы
Описываются следующие функции системы:
- Подача масла с регулированием расхода
- Проверка уровня масла, проверка качества моторного масла и проверка температуры моторного масла
- Вальветроник
- Управление теплом
Подача масла с регулированием расхода
Насос N52 имеет масляные каналы с регулируемым объемом потока. Этот насос подает только столько масла, сколько требуется для каждого рабочего диапазона двигателя. Обычный масляный насос должен быть примерно в три раза больше, чем в двигателе N52. Этот масляный насос также потребует большей мощности привода соответственно. Никакое лишнее масло не подается для диапазонов с меньшей нагрузкой. Потребление топлива двигателем уменьшается, и износ масла замедляется. Используется насос с маятниковым золотником.
Как проверить уровень масла, проверки качества моторного масла и проверка температуры моторного масла
Уровень масла измеряется датчиком состояния масла и отображается на центральном информационном дисплее (CID). Это защищает двигатель от чрезмерно низкого уровня масла и связанных с этим повреждений двигателя. Чрезмерная заправка двигателя маслом, которая может привести к утечкам, отображается в виде контрольного управляющего сообщения.
Датчик состояния масла также регистрирует качество моторного масла. Это означает, что система способна производить вычисления именно тогда, когда необходимо сменить моторное масло. Сервис на основе условий (CBS) позволяет менять моторное масло в соответствии с потребностями.
Температура моторного масла также определяется или рассчитывается датчиком состояния масла. Сигнал от датчика состояния масла оценивается в DME. Оцененный сигнал направляется через шину Pt-CAN и KCAN в приборную панель и в CID.
Вальветроник
Valvetronic состоит из полностью регулируемого управления подъемом клапана в сочетании с регулируемым блоком управления распределительным валом (VANOS).
Подъем клапана регулируется только со стороны впуска, но распределительный вал также регулируется со стороны выпуска. Valvetronic управляется
- Переменный подъем впускного клапана
- Переменная продолжительность открытия впускного клапана
- Переменное управление распределительным валом впускного и выпускного распределительного вала (двойной VANOS)
Система оптимизирована путем адаптации клапанной передачи, изменения двигателя привода и изменения управления синхронизацией распределительного вала. Основные инновации
- На промежуточном рычаге подшипник скольжения к эксцентриковому валу заменен роликовым подшипником. Это уменьшает трение в клапанной передаче.
- Направляющая промежуточного рычага точнее. Для направления и удержания промежуточного рычага требуется всего одна пружина.
- Перемещаемая масса клапанной передачи снижена на 13%.
- Улучшен диапазон движения впускных клапанов. Максимальная подъемная сила поднялась до 9,9 мм, но прежде всего минимальная подъемная сила была дополнительно уменьшена до 0,18 мм.
Управление теплом
Для системы охлаждения с электрическим насосом охлаждающей жидкости используются возможности обычных систем охлаждения.
Управление теплом влияет на следующие компоненты
- Электронасос охлаждающей жидкости
- Преобразованный термостат
- Цифровая электроника двигателя (DME)
Охлаждающий выход системы адаптируется посредством свободно изменяющегося объемного потока хладагента.
Управление теплом определяет текущую потребность в охлаждении и соответственно регулирует систему охлаждения. При необходимости насос охлаждающей жидкости можно даже вообще отключить, например, чтобы быстро нагреть хладагент во время фазы прогрева.
Если двигатель не работает, но очень горячий, насос охлаждающей жидкости также будет работать, пока автомобиль не используется. Таким образом, выход охлаждения может быть вызван независимо от частоты вращения двигателя.
Управление теплом теперь позволяет использовать различные характеристические карты в качестве основы для управления насосом хладагента, над и над термостатом карты. Таким образом, блок управления двигателем может адаптировать температуру двигателя к характеристикам движения.
Блок управления двигателем регулирует следующие температурные диапазоны
- 112 ° C = экономичность
- 105 ° C = Нормальный
- 95 ° C = высокая
- 80 C = Высокий уровень и регулировка с помощью термостата карты
Если управление транспортным средством заставляет блок управления двигателем определять экономичный рабочий диапазон Economy, DME регулирует более высокую температуру (112 C).
В этом температурном диапазоне двигатель работает с относительной потребностью в топливе. Трение внутри двигателя уменьшается при более высокой температуре. Таким образом, повышение температуры способствует более низкому расходу топлива в диапазоне низких нагрузок.
В режиме высокий и regulation by the map thermostat водитель хочет использовать оптимизированную выходную мощность двигателя. Для этого температура в головке цилиндров понижается до 80 ° C. Это понижение приводит к лучшему наполнению цилиндра, что, в свою очередь, приводит к увеличению крутящего момента двигателя. Блок управления двигателем теперь может регулировать определенный рабочий диапазон, адаптированный к соответствующей ситуации вождения. Это дает возможность использовать систему охлаждения для влияния на потребление и производительность.
Схема №428
Функции вакуумной системы описаны на следующих примерах:
- Усилитель тормозов
- Включение выхлопных заслонок
- Регулировка изменяемой геометрии турбины
- Включение регулируемых демпфирующих опор
- Рециркуляция отработавших газов
- Отсос продувочных газов из картера
- Продувка угольного фильтра
Усилитель тормозов
Усилитель тормозов усиливает усилие, выделяемое на педали тормоза. Для этого усилитель тормозов запасает часть разрежения, создаваемого двигателем. Затем разрежение усиливает усилие, создаваемое давлением на педаль тормоза.
Включение выхлопной заслонки
В выхлопной системе установлена управляемая электропневматическая выхлопная заслонка. Выпускная заслонка усиливает активное звукопоглощение. Выхлопная заслонка закрывается вакуумом.
Включение регулируемых демпфирующих опор
В базовой настройке нет вакуума в компоненте управления на креплении. Байпас в креплении закрыт. Гидравлическая жидкость течет туда и обратно через кольцевой канал между верхней и нижней камерами в креплении. Крепление действует как обычный гидравлический подшипник. Крепление имеет жесткое демпфирование.
Если к компоненту управления креплением приложить вакуум, байпас откроется. Затем гидравлическая жидкость течет взад и вперед между камерами через большую площадь поперечного сечения. Крепление имеет более мягкое демпфирование.
Рециркуляция отработавших газов
При рециркуляции отработавших газов часть отработавших газов забирается из-за выпускного коллектора. Затем он подается обратно в двигатель через впускной воздуховод. Труба рециркуляции отработавших газов расположена на входе во впускной коллектор.
Если к клапану рециркуляции отработавших газов приложить разрежение, то откроется труба рециркуляции отработавших газов. Уровень вакуума определяется открытием в клапане рециркуляции отработавших газов. Выхлопные газы поступают через соединительный патрубок в выпускной коллектор и во впускной коллектор.
Отсос продувочных газов из картера
Система вентиляции картера использует вакуум для отвода продувочных газов из блока двигателя. Продувочные газы - это небольшая часть наполнения цилиндра, которая проходит мимо поршневых колец и в картер при сжатии. Если продувочные газы не стравить из блока двигателя через систему вентиляции картера, то они будут скапливаться в картере. Просачивающиеся газы затем будут оказывать давление на поршни снизу. Это оказало бы отрицательное влияние на движение поршней вниз в такте впуска и рабочем такте.
Продувка угольного фильтра
Вентиляционный шланг топливного бака соединен с фильтром с активированным углем. Пары из топливного бака собираются в фильтр с активированным углем. Фильтр с активированным углем соединен с впускным коллектором трубой. В этой трубе установлен клапан управления испарением топлива. При открытии регулирующего клапана испарения топлива разрежение в коллекторе втягивает свежий воздух. Одновременно свежий воздух выдувает пары топлива, собранные в угольном фильтре с активированным углем.