Kategorie

Silnik 4,4l Twin Turbo w BMW M5 - jak działa?

Kamil Fraszkiewicz
Układ Twin Turbo w silniku S63TU BMW wraz z kolektorem krzyżowym.
Układ Twin Turbo w silniku S63TU BMW wraz z kolektorem krzyżowym.
BMW
www.bmw.com
O wysokich parametrach nowego silnkia BMW M5 nie decydują tylko dwie turbosprężarki. Na czym polega tajemnica silnika S63TU?

W 2008 roku koncern BMW zaprezentował pierwszy na świecie seryjny silnik V8 Twin Turbo (N62), w którym turbosprężarki usytuowane są centralnie pomiędzy dwoma rzędami cylindrów. W ten sposób uzyskano bardziej kompaktowy blok silnika, przez co obniżeniu uległa zarówno jego masa jak i straty ciśnienia miedzy stroną ssącą a wydechową. Rozwinięciem tego pomysłu stanowi jednostka występująca w najmocniejszym obecnie sedanie bawarskiego producenta, modelu M5. Inżynierowie BMW, konstruując nowy silnik S63TU wzorowali się na jego protoplaście (N62). Postanowili wykorzystać dostępną przestrzeń pod turbosprężarkami i zaprojektowali w tym miejscu innowacyjne rozwiązanie - krzyżowy kolektor wydechowy.

Zobacz też: Jakie mogą być przyczyny wysokiego spalania w dieslu?

Na czym polega jego innowacyjność? W klasycznym silniku V8 jego gazy wylotowe wywołują przyjemny dla ucha "bulgot". Niewiele osób wie, że w rzeczywistości dźwięk ten powodowany jest ich nierównomiernym przepływem. Pracujący w cylindrze tłok w jednej chwili generuje bardzo wysokie ciśnienie gazów wylotowych, by po chwili doszło do jego gwałtownego obniżenia, łącznie z efektem wytworzenia się podciśnienia. W silniku z turbosprężarką takie zjawisko bardzo przeszkadza, bowiem turbina otrzymuje do swego napędu gazy o nierównomiernym ciśnieniu. Część energii gazów wylotowych z jednego cylindra zostaje obniżona przez podciśnienie wytworzone przez inny cylinder.

Zobacz też: Konstrukcje silników spalinowych stosowanych w samochodach

Cała praca skupiła się na wyeliminowaniu tego problemu poprzez dążenie do idealnego zsynchronizowania zapłonu oraz zoptymalizowaniu przepływu spalin do turbin. Sposób połączenia ze sobą konkretnych cylindrów kolektorem krzyżowym, uwzględnia kolejność w jakiej dochodzi w nich do zapłonu. W konstrukcji obu turbosprężarek, BMW zastosowało rozwiązanie typu Twin Scroll, polegające na tym, że do każdej turbiny doprowadzone są dwa kanały zasilające je w gazy spalinowe silnika. W ośmiocylindrowym silniku S63TU, każdy kanał zasilany jest z dwóch cylindrów. Wzorcowa sytuacja zakłada, że turbina znajdującą się przy prawej głowicy (cylindry 1-4) zasilana jest przez kolektory łączące cylindry 1/6 i 4/7, natomiast druga turbina napędzana jest gazami z kolektorów odpowiedzialnych za cylindry 2/8 i 3/5.

Co pół obrotu wału (co 180° jego obrotu) każda z turbin otrzymuje porcję gazów spalinowych powstałych w wyniku spalania paliwa w cylindrach. Sekwencja zapłonu wg cylindrów jest typowa dla silnika V8: 1-5-4-8-6-3-7-2. Pełny cykl silnika 4-suwowego to dwa obroty wału, jednak odpowiednio ustalona kolejność zapłonu paliwa w cylindrach oraz ich połączenie ze sobą, zapewnia równomierny dopływ gazów spalinowych do turbin. W rezultacie turbosprężarki są stale aktywne, dzięki czemu szybciej dochodzi do sprężania przez nie powietrza atmosferycznego. Zasysane jest ono do każdej sprężarki poprzez osobne filtry powietrza. Następnie sprężone, wędruje do dwóch intercoolerów znajdujących przy każdej z głowic z przodu silnika. W nich zostaje schłodzone i trafia do kolektorów dolotowych, a stamtąd bezpośrednio do komór spalania.

Zobacz też: Konsekwencje jazdy na wysokich i niskich obrotach silnika

Warto zauważyć, że BMW opracowując nowy silnik S63TU, skupiło się na wyeliminowaniu zjawiska tzw. „turbodziury”.  Jednostka napędowa osiąga maksymalny moment obrotowy wynoszący 680Nm już przy 1500obr./min. i nie zmienia się on aż do 5750obr./min. Parametry te świadczą, że praktycznie wyeliminowano problem trapiący dawne turbodoładowane silniki, czyli bezwładność turbiny. Przyczynił się do tego przede wszystkim krzyżowy kolektor wydechowy, który zapewnia równomierny i jednolity przepływu spalin do obu turbosprężarek. W połączeniu z dwiema turbosprężarkami typu Twin Scroll, oba rozwiązania wraz z odpowiednio z synchronizowanym zapłonem,umożliwiły z jednej strony podnieść moc 4,4-litrowego silnika V8, a z drugiej poprawiły jego wydajność. Brak konieczności stosowania wysokich obrotów w celu rozpędzenia turbin przełożył się na niższe spalanie jednostki.

BMW X6 3.0 nawet 35000 rabatu! Sprawdź teraz!

Chcesz dowiedzieć się więcej, sięgnij po nasze publikacje
KOMPLET: VAT zmiany od 1 lipca 2021 + JPK_VAT +  VAT w e-commerce
KOMPLET: VAT zmiany od 1 lipca 2021 + JPK_VAT + VAT w e-commerce
Tylko teraz
99,00 zł
119,70
Przejdź do sklepu
Źródło: INFOR
Czy ten artykuł był przydatny?
tak
nie
Dziękujemy za powiadomienie
Jeśli nie znalazłeś odpowiedzi na swoje pytania w tym artykule, powiedz jak możemy to poprawić.
UWAGA: Ten formularz nie służy wysyłaniu zgłoszeń . Wykorzystamy go aby poprawić artykuł.
Jeśli masz dodatkowe pytania prosimy o kontakt

Komentarze(0)

Uwaga, Twój komentarz może pojawić się z opóźnieniem do 10 minut. Zanim dodasz komentarz -zapoznaj się z zasadami komentowania artykułów.
    QR Code

    © Materiał chroniony prawem autorskim - wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu za zgodą wydawcy INFOR PL S.A.

    Moto
    1 sty 2000
    17 wrz 2021
    Zakres dat:
    Zapisz się na newsletter
    Zobacz przykładowy newsletter
    Zapisz się
    Wpisz poprawny e-mail

    Opel Vectra B: gdzie się podziały tamte pryw… auta?

    Opel Vactra B: w zeszłym roku minęło 25 lat od premiery tego modelu, w przyszłym minie 20 lat od zakończenia jego produkcji. Co warto wiedzieć o nim?

    Continental SportContact 7: sportowa nowość na rynku

    Continental SportContact 7 to opona przeznaczona do sportowych kompaktów, aut sportowych, supersportowych i tuningowanych.

    Branża transportowa... przeżywa renesans

    Branża transportowa jak i mechanicy przeżywają renesans. Usługi w tych dwóch sektorach są obecnie trudniej dostępne i przede wszystkim poszukiwane.

    Roczny koszt utrzymania samochodu? Policz go z... Yanosikiem

    Roczny koszt utrzymania samochodu – ile może wynosić? Yanosik postanowił odpowiedzieć na to pytanie i udostępnił właśnie nową funkcję w aplikacji.

    Ford Mondeo Mk4: Budżetowe auto Bonda

    Ford Mondeo MK4: jeździł nim James Bond, a Top Gear okrzyknął go samochodem roku 2007. W skrócie jest lepszy niż... Ferrari.

    Zakup uszkodzonego samochodu: 1/3 używek po szkodzie

    Zakup uszkodzonego samochodu? W 2019 roku 1/3 aut na rynku wtórnym miała odnotowaną szkodę. Obecnie odsetek ten zbliża się do połowy.

    Ford Kuga I 2.0 TDCI: Super Użytkowy Vóz

    Dobry SUV musi ładnie wyglądać, być przestronny i oferować poprawne osiągi połączone z niskim spalaniem. To wszystko oferuje Ford Kuga I.

    Toyota RAV4 Adventure: czarne akcenty i napęd 4x4 w standardzie

    Toyota RAV4 Adventure - japoński SUV doczekał się nowej wersji specjalnej. Auto wyróżniają czarne akcenty, srebrny dach i napęd AWD-i w standardzie.

    Zakaz wyprzedzania się dla ciężarówek. Czy to dobry pomysł?

    Zakaz wyprzedzania się dla ciężarówek - to nowy postulat kierowców. Tylko czy odebranie tej możliwości kierowcom TIR-ów to dobry pomysł?

    Toyota Avensis II: japoński dziadkowóz

    Stereotypowy emeryt wybiera Mercedesa. Właśnie. Stereotypowy. Starsi ludzie wbrew stereotypom równie chętnie sięgają po Toyotę.

    Czy trzeba zmieniać tablice rejestracyjne po zakupie auta 2022?

    Czy trzeba zmieniać tablice rejestracyjne po zakupie auta 2022? No i tu chyba mamy dobrą informację dla kierowców...

    Wtargnięcie pieszego na pasy: czyja wina?

    Wtargnięcie pieszego na pasy: czyja wina? To ważne pytanie w kontekście nowych przepisów, które obowiązują przed pasami od czerwca 2021 r.

    Wymiana jednej opony? Ubezpieczyciel musi zapłacić za dwie

    Wymiana jednej opony? To częsta propozycja w przypadku polis na ogumienie. Takie rozwiązanie nie ma sensu z punktu widzenia bezpieczeństwa.

    Renault Megane I: raz na wozie, raz pod wozem

    Renault Megane I generacji to samochód bez wątpienia udany, ale borykający się z kilkoma problemami. Starość tego samochodu bywa bardzo różna.

    Test: Audi S3 Limousine - 4,8 s. do setki w kompakcie!

    Test Audi S3 pokazał jedno. To wilk w owczej skórze. Bo choć nadwozie nie wygląda przesadnie agresywne. Układ napędowy już jest agresywny.

    Opel Astra F: używany hit po trzech dekadach na drogach

    Opel Astra F została zaprezentowana 30 lat temu. To od niej zaczął się sukces mierzony dziś 15 milionami sztuk. Co warto wiedzieć o używanym Oplu?

    Stacje ładowania: dogonimy Niemców dopiero po 2150 roku

    Stacje ładowania samochodów elektrycznych w Polsce nie powstają zbyt dynamicznie. A to prowadzi do wniosku, że Niemcy są o 130 lat do przodu.

    Półprzewodniki w samochodzie: ich brak to problemy produkcyjne

    Półprzewodniki w samochodzie: ich brak hamuje produkcję aut, a niska produkcja musi oznaczać niższy poziom sprzedaży. Co dalej?

    Auto dla studenta do 10 tys. zł. II część zestawienia

    Auto dla studenta do 10 tys. zł, bo choć budżet może wydawać się skromny, rynek wtórny daje ogromny wybór. Dziś pięć kolejnych propozycji.

    Cupra elektryczna? Wyłącznie elektryczna do 2030 roku!

    Cupra elektryczna? Tak, wszystko wskazuje na to, że piekło właśnie zamarzło. Rasowa, hiszpańska marka skupi się bowiem na e-napędach...

    Wyprzedzanie w tunelu. Co na to przepisy?

    Wyprzedzanie w tunelu: czy jest dozwolone, a jak tak to gdzie? Jak jest zabronione, to jaki grozi za nie mandat? Oto kompendium wiedzy.

    Auto dla studenta do 10 tys. zł. I część zestawienia

    Auto dla studenta do 10 tys. zł, bo choć budżet może wydawać się skromny, rynek wtórny daje ogromny wybór. Dziś pięć pierwszych propozycji.

    Czy nieopłacona polisa OC jest ważna?

    Czy nieopłacona polisa OC jest ważna? To zależy od tego czy kierowca nie wpłacił nawet złotówki tytułem OC, czy np. nie opłacił jednej z rat.

    Aplikacja Na Wypadek, czyli czy sprawca ma ważne OC?

    Aplikacja Na Wypadek została stworzona przez UFG. Pozwala sprawdzić czy w danym momencie auto sprawcy wypadku ma ważne OC.

    SERES w Polsce. Elektryczny SUV z Chin debiutuje

    SERES w Polsce, czyli nowa marka wkracza nad Wisłę z ofertą wysokiej jakości elektrycznych SUV-ów w atrakcyjnych cenach. Na początek SERES 3.