400 ίπποι και απίστευτη ροπή, να τα αφήσω;
Η BMW δείχνει τα δόντια της με την κατασκευή του παγκοσμίως ισχυρότερου εξακύλινδρου κινητήρα ντίζελ που κινεί τη Σειρά 7.
του Σπύρου Ρέκκα
Η BMW, δημιουργεί ξεχωριστές μονάδες παραγωγής ενέργειας και προκαλεί τους ανταγωνιστές της. Η τελευταία της επιτυχία είναι η κατασκευή του παγκοσμίως ισχυρότερου εξακύλινδρου κινητήρα ντίζελ που κινεί τη Σειρά 7.
Η τεχνολογία BMW TwinPower Turbo περιλαμβάνει τώρα υπερσυμπίεση πολλαπλών σταδίων με τέσσερις υπερσυμπιεστές και πιο εξελιγμένο άμεσο ψεκασμό common-rail. Στις BMW 750d xDrive και BMW 750Ld xDrive, ο κινητήρας αποδίδει μέγιστη ισχύ 400 ίππων και μέγιστη ροπή 76,6 χλγμ. Η μέση κατανάλωση είναι μόλις 5,9 λίτρα/100χλμ., οι εκπομπές CO2 149 γραμ.χλμ.
Ο νέος εν σειρά εξακύλινδρος 3.000 κ.εκ. κινητήρας βασίζεται στην τελευταία γενιά κινητήριων συνόλων της μαρκας. Η νέα BMW 750d xDrive επιταχύνει από 0 – 100 χλμ./ώρα σε 4,6’’. Οι επιδόσεις οφείλονται σε μεγάλο βαθμό στην υπερσυμπίεση δύο σταδίων, που τώρα συνδυάζει τέσσερις υπερσυμπιεστές στη θέση των προηγούμενων τριών. Έτσι επιτυγχάνεται ακόμα ταχύτερη πίεση υπερπλήρωσης στις χαμηλές στροφές κάτι που βοηθά στη γρήγορη απόκριση στο πάτημα του γκαζιού από το ρελαντί.
Τα βελτιστοποιημένα χαρακτηριστικά επιδόσεων αντανακλώνται κυρίως στην καμπύλη ροπής που ανεβαίνει ταχύτατα από τις χαμηλές στροφές. Ο κινητήρας αποδίδει πάνω από 45,4 χλγμ. ροπής μόλις στις 1.000 σ.α.λ. ενώ η μέγιστη ροπή των 76,6 χλγμ. είναι διαθέσιμη μεταξύ 2.000 και 3.000 σ.α.λ. Το μεγάλο και σταθερό κύμα ροπής του κινητήρα και το οκτατάχυτο κιβώτιο Steptronic που είναι ρυθμισμένο για βέλτιστη απόδοση εξασφαλίζουν άμεση επιτάχυνση σε κάθε πάτημα του γκαζιού ακόμα και στις υψηλές ταχύτητες. Ηλεκτρονικά η ταχύτητα περιορίζεται στα 250 χλμ./ώρα.
Όπως και στην απερχόμενη μονάδα, η κυλινδροκεφαλή και ο στροφαλοθάλαμος κατασκευάζονται με μία ειδικά διαδικασία συμπίεσης υψηλής πίεσης. Το Θερμό Ισοστατικό Πρεσάρισμα - Hot Isostatic Pressing (HIP) εξασφαλίζουν την υψηλή αντοχή των χυτών αλουμινένιων εξαρτημάτων. Η συναρμολόγηση των κεντρικών κουζινέτων και της κυλινδροκεφαλής βασίζεται σε μία φιλοσοφία συνδέσμου συγκράτησης για ενίσχυση της αντοχής.
Άλλα ειδικά χαρακτηριστικά περιλαμβάνουν τη φλάντζα κυλινδροκεφαλής πέντε στρωμάτων, επίστρωση κυλίνδρων μέσω διπλού ηλεκτροστατικού ψεκασμού και έμβολα από κράμα αλουμινίου/πυριτίου με επανάτηξη υποδοχών στις κεφαλές, μπρούτζινα ένθετα στους πείρους και κεντρικά ελεγχόμενη ψύξη.
Η τελευταία γενιά της τεχνολογίας άμεσου ψεκασμού common-rail φροντίζει για την τροφοδοσία καυσίμου. Τα πιεζοηλεκτρικά μπεκ με μέγιστη πίεση ψεκασμού αυξημένη πάνω από 2.500 bar, διασφαλίζουν εξαιρετικά ακριβή ποσότητα μίγματος και ομοιογενές σπρέι καυσίμου. Σαν αποτέλεσμα, η απόδοση του κινητήρα έχει αυξηθεί και οι εκπομπές ρύπων έχουν μειωθεί. Η τεχνολογία μετεπεξεργασίας καυσαερίων δεν περιλαμβάνει μόνο φίλτρο σωματιδίων και καταλύτη αποθήκευσης NOX, που βρίσκονται στο ίδιο κέλυφος και πολύ κοντά στον κινητήρα, αλλά και ένα σύστημα SCR (Selective Catalytic Reduction) με ψεκασμό AdBlue.
Το στάδιο υψηλής πίεσης περιλαμβάνει δύο υπερσυμπιεστές μεταβλητής γεωμετρίας στο ίδιο κέλυφος, ενώ ο υπερσυμπιεστής χαμηλής πίεσης έχει αντικατασταθεί από δύο μικρότερους ταχύτερης απόκρισης. Το σύστημα Digital Diesel Electronics (DDE) τελευταίας γενιάς, υπεύθυνο για τη διαχείριση του κινητήρα, υιοθετεί μία στρατηγική υψηλής ακρίβειας για το συντονισμό λειτουργία κάθε υπερσυμπιεστή, τη θέση των μεταβλητών πτερυγίων του συστήματος υψηλής πίεσης και τη ρύθμιση των πεταλούδων μετάβασης και παράκαμψης, της πεταλούδας καυσαερίων, της βαλβίδας πίεσης υπερπλήρωσης (wastegate) και του intercooler, λαμβάνοντας υπόψη τις λειτουργικές συνθήκες και το φορτίο του κινητήρα.
Ένα ακόμα νέο στοιχείο που δεν υπήρχε στον προηγούμενο κινητήρα είναι η ανακυκλοφορία καυσαερίων για το στάδιο χαμηλής πίεσης του συστήματος υπερσυμπίεσης καθώς και το στάδιο υψηλής πίεσης. Το μέτρο αυτό αυξάνει την αποδοτικότητα των υπερσυμπιεστών και επομένως ολόκληρου του κινητήρα. Έτσι μειώνονται και τα επίπεδα εκπομπών οξειδίου του αζώτου υπό υψηλά φορτία.
Για αύξηση της απόδοσης, ο κινητήρας υιοθετεί ένα έμμεσο σύστημα ψύξης του αέρα εισαγωγής με υψηλότερη χωρητικότητα από αυτό του απερχόμενου κινητήρα, καθώς και ένα πρόσθετο σύστημα ψύξης πλάκας έδρασης για τους υπερσυμπιεστές χαμηλής πίεσης. Καθοριστικό είναι ένα ανεξάρτητο κύκλωμα χαμηλής θερμοκρασίας - ανεξάρτητο από το σύστημα ψύξης του κινητήρα – που περιλαμβάνει εναλλάκτες θερμότητας και μία ηλεκτρική αντλία ψυκτικού.
Η BMW, δημιουργεί ξεχωριστές μονάδες παραγωγής ενέργειας και προκαλεί τους ανταγωνιστές της. Η τελευταία της επιτυχία είναι η κατασκευή του παγκοσμίως ισχυρότερου εξακύλινδρου κινητήρα ντίζελ που κινεί τη Σειρά 7.
Η τεχνολογία BMW TwinPower Turbo περιλαμβάνει τώρα υπερσυμπίεση πολλαπλών σταδίων με τέσσερις υπερσυμπιεστές και πιο εξελιγμένο άμεσο ψεκασμό common-rail. Στις BMW 750d xDrive και BMW 750Ld xDrive, ο κινητήρας αποδίδει μέγιστη ισχύ 400 ίππων και μέγιστη ροπή 76,6 χλγμ. Η μέση κατανάλωση είναι μόλις 5,9 λίτρα/100χλμ., οι εκπομπές CO2 149 γραμ.χλμ.
Ο νέος εν σειρά εξακύλινδρος 3.000 κ.εκ. κινητήρας βασίζεται στην τελευταία γενιά κινητήριων συνόλων της μαρκας. Η νέα BMW 750d xDrive επιταχύνει από 0 – 100 χλμ./ώρα σε 4,6’’. Οι επιδόσεις οφείλονται σε μεγάλο βαθμό στην υπερσυμπίεση δύο σταδίων, που τώρα συνδυάζει τέσσερις υπερσυμπιεστές στη θέση των προηγούμενων τριών. Έτσι επιτυγχάνεται ακόμα ταχύτερη πίεση υπερπλήρωσης στις χαμηλές στροφές κάτι που βοηθά στη γρήγορη απόκριση στο πάτημα του γκαζιού από το ρελαντί.
Τα βελτιστοποιημένα χαρακτηριστικά επιδόσεων αντανακλώνται κυρίως στην καμπύλη ροπής που ανεβαίνει ταχύτατα από τις χαμηλές στροφές. Ο κινητήρας αποδίδει πάνω από 45,4 χλγμ. ροπής μόλις στις 1.000 σ.α.λ. ενώ η μέγιστη ροπή των 76,6 χλγμ. είναι διαθέσιμη μεταξύ 2.000 και 3.000 σ.α.λ. Το μεγάλο και σταθερό κύμα ροπής του κινητήρα και το οκτατάχυτο κιβώτιο Steptronic που είναι ρυθμισμένο για βέλτιστη απόδοση εξασφαλίζουν άμεση επιτάχυνση σε κάθε πάτημα του γκαζιού ακόμα και στις υψηλές ταχύτητες. Ηλεκτρονικά η ταχύτητα περιορίζεται στα 250 χλμ./ώρα.
Όπως και στην απερχόμενη μονάδα, η κυλινδροκεφαλή και ο στροφαλοθάλαμος κατασκευάζονται με μία ειδικά διαδικασία συμπίεσης υψηλής πίεσης. Το Θερμό Ισοστατικό Πρεσάρισμα - Hot Isostatic Pressing (HIP) εξασφαλίζουν την υψηλή αντοχή των χυτών αλουμινένιων εξαρτημάτων. Η συναρμολόγηση των κεντρικών κουζινέτων και της κυλινδροκεφαλής βασίζεται σε μία φιλοσοφία συνδέσμου συγκράτησης για ενίσχυση της αντοχής.
Άλλα ειδικά χαρακτηριστικά περιλαμβάνουν τη φλάντζα κυλινδροκεφαλής πέντε στρωμάτων, επίστρωση κυλίνδρων μέσω διπλού ηλεκτροστατικού ψεκασμού και έμβολα από κράμα αλουμινίου/πυριτίου με επανάτηξη υποδοχών στις κεφαλές, μπρούτζινα ένθετα στους πείρους και κεντρικά ελεγχόμενη ψύξη.
Η τελευταία γενιά της τεχνολογίας άμεσου ψεκασμού common-rail φροντίζει για την τροφοδοσία καυσίμου. Τα πιεζοηλεκτρικά μπεκ με μέγιστη πίεση ψεκασμού αυξημένη πάνω από 2.500 bar, διασφαλίζουν εξαιρετικά ακριβή ποσότητα μίγματος και ομοιογενές σπρέι καυσίμου. Σαν αποτέλεσμα, η απόδοση του κινητήρα έχει αυξηθεί και οι εκπομπές ρύπων έχουν μειωθεί. Η τεχνολογία μετεπεξεργασίας καυσαερίων δεν περιλαμβάνει μόνο φίλτρο σωματιδίων και καταλύτη αποθήκευσης NOX, που βρίσκονται στο ίδιο κέλυφος και πολύ κοντά στον κινητήρα, αλλά και ένα σύστημα SCR (Selective Catalytic Reduction) με ψεκασμό AdBlue.
Το στάδιο υψηλής πίεσης περιλαμβάνει δύο υπερσυμπιεστές μεταβλητής γεωμετρίας στο ίδιο κέλυφος, ενώ ο υπερσυμπιεστής χαμηλής πίεσης έχει αντικατασταθεί από δύο μικρότερους ταχύτερης απόκρισης. Το σύστημα Digital Diesel Electronics (DDE) τελευταίας γενιάς, υπεύθυνο για τη διαχείριση του κινητήρα, υιοθετεί μία στρατηγική υψηλής ακρίβειας για το συντονισμό λειτουργία κάθε υπερσυμπιεστή, τη θέση των μεταβλητών πτερυγίων του συστήματος υψηλής πίεσης και τη ρύθμιση των πεταλούδων μετάβασης και παράκαμψης, της πεταλούδας καυσαερίων, της βαλβίδας πίεσης υπερπλήρωσης (wastegate) και του intercooler, λαμβάνοντας υπόψη τις λειτουργικές συνθήκες και το φορτίο του κινητήρα.
Ένα ακόμα νέο στοιχείο που δεν υπήρχε στον προηγούμενο κινητήρα είναι η ανακυκλοφορία καυσαερίων για το στάδιο χαμηλής πίεσης του συστήματος υπερσυμπίεσης καθώς και το στάδιο υψηλής πίεσης. Το μέτρο αυτό αυξάνει την αποδοτικότητα των υπερσυμπιεστών και επομένως ολόκληρου του κινητήρα. Έτσι μειώνονται και τα επίπεδα εκπομπών οξειδίου του αζώτου υπό υψηλά φορτία.
Για αύξηση της απόδοσης, ο κινητήρας υιοθετεί ένα έμμεσο σύστημα ψύξης του αέρα εισαγωγής με υψηλότερη χωρητικότητα από αυτό του απερχόμενου κινητήρα, καθώς και ένα πρόσθετο σύστημα ψύξης πλάκας έδρασης για τους υπερσυμπιεστές χαμηλής πίεσης. Καθοριστικό είναι ένα ανεξάρτητο κύκλωμα χαμηλής θερμοκρασίας - ανεξάρτητο από το σύστημα ψύξης του κινητήρα – που περιλαμβάνει εναλλάκτες θερμότητας και μία ηλεκτρική αντλία ψυκτικού.
