BMW на 39-м Токийском автосалоне. BMW EfficientDynamics

Высокоточный впрыск — это первая в мире система непосредственного впрыска, обеспечивающая на практике значительные преимущества в экономии топлива. Двигатель внутреннего сгорания остается основой этой технологии.

Бензиновые и дизельные двигатели, несмотря на свое более чем 100-летнее развитие, таят в себе большой потенциал для совершенствования. Главная цель инженеров BMW заключается в том, чтобы использовать этот потенциал. Поэтому двигатель внутреннего сгорания остается основой для BMW. Улучшения, влияющие на кпд двигателя, сказываются во всех режимах работы, в то время как дополнительные системы зачастую обеспечивают улучшения только в определенных, узко ограниченных режимах. Кроме того, ни один другой привод, кроме как двигатель внутреннего сгорания, не может лучше удовлетворить требования клиентов BMW к стилю и эффективной динамике.

Современные двигатели BMW находятся на вершине возможного в настоящее время, о чем впечатляющим образом свидетельствуют многочисленные ежегодные международные награды. Так, в 2005 году шесть из десяти возможных первых мест в отдельных номинациях престижного приза «Двигатель года», то есть больше половины, досталось BMW, в том числе и самая престижная награда — «Лучший двигатель во всех категориях».

Теперь BMW выходит на новый уровень технологического развития: с вводом технологии непосредственного впрыска обедненной смеси под названием High Precision Injection (высокоточный впрыск) BMW в ближайшие годы невероятным образом разрешит противоречие между спортивными характеристиками и низким расходом топлива. Даже по сравнению с очень экономичными двигателями BMW с VALVETRONIC высокоточный впрыск дополнительно даст до 10 процентов экономии топлива при замерах по европейскому тестовому циклу и — в зависимости от стиля вождения — от 5 до 15 процентов в обычном режиме движения. Высокоточный впрыск позволяет впервые использовать потенциал, который скрывается в технологии непосредственного впрыска бензина.

Прежние системы непосредственного впрыска не могли на практике реализовать прогнозировавшиеся преимущества в области расхода топлива. Первые реализованные на практике решения никак не соответствовали требованиям инженеров BMW. Поэтому в 2001 году BMW выпустила на рынок альтернативную технологию, нацеленную на сокращение расхода топлива — систему бездроссельного управления нагрузкой под названием VALVETRONIC. Она прекрасно зарекомендовала себя во всем мире в сотнях тысяч моторов всей модельной программы BMW, доказав верность принятого тогда решения.

Параллельно на BMW интенсивно шла разработка систем непосредственного впрыска бензина. Не подвергался сомнению тот факт, что эти системы позволят реализовать значительно больший потенциал по сравнению со всеми другими альтернативными методами.

Компания BMW стала первой в мире, располагающей благодаря высокоточному впрыску решением, пригодным для крупносерийного производства и использующим на практике тот потенциал экономии топлива, который был до сих пор закрыт для других технологий.

Новинка при этом заключается в том, что по методу BMW не требуется целенаправленное направление потока в камере сгорания для смешивания топлива и воздуха. Для приготовления рабочей смеси инженеры BMW используют стабильную, кеглеобразную струю впрыска в камере сгорания. Воспламенение осуществляется непосредственно в области струи. Поэтому в данном случае говорят о непосредственном впрыске со струйным управлением. Расположение форсунки впрыска, представляющей собой пьезоинжектор, по центру между клапанами и также центральное расположение свечи зажигания было до сих пор невозможно из-за высоких температур и давления, а также прежде всего из-за малого свободного пространства в головке блока цилиндров.

Награда за все усилия — очень надежное сгорание, которое в отличие от прежних решений на рынке обеспечивается в широком диапазоне условий эксплуатации. Так, двигатель может начиная с холостых оборотов и вплоть до максимальной частоты вращения и максимальной нагрузки работать на обедненной смеси, то есть с избытком воздуха. Соответственно больше становится и достигаемая экономия топлива. В этом заключается большая разница с другими решениями, предлагаемыми на рынке, так как они позволяют работать на обедненной смеси только в крайне ограниченных режимах. Кроме того, высокоточный впрыск не требует компромиссов в конструкции головки блока и поршней за счет типичных для BMW высокого максимального крутящего момента и мощности.

Системой высокоточного впрыска BMW снова доказывает свое технологическое лидерство в сфере приводов. Инновации внедряются не ради самих инноваций, а только тогда, когда они соответствуют марке и действительно обеспечивают преимущества для клиента.

Высокоточный впрыск сначала будет использоваться на автомобилях для европейского рынка. С увеличением доли продаж топлива с малым содержанием серы, которое необходимо для нормальной работы накопительных нейтрализаторов окислов азота, эта система постепенно будет предлагаться и на других рынках.

Регенерация энергии торможения и автоматика включения/выключения двигателя: значительная экономия топлива без ущерба для типичного для BMW чувства удовольствия за рулем.

Высокоточный впрыск вносит самый существенный вклад в значительное сокращение расхода топлива. Однако и другие меры, объединенные в пакет, позволяют добиться дополнительной ощутимой экономии: до 10 процентов при измерениях по европейскому тестовому циклу и от 5 до 15 процентов на практике.

Общим у всех мер BMW является то, что они уже до вступления в силу добровольного обязательства, предусматривающего ограничение выбросов CO2 на уровне 140 г на километр в 2008 году, будут реализованы на многих моделях. Благодаря их использованию на всех автомобилях BMW можно добиться гораздо большего вклада в экономию топлива, чем если бы лишь только одна модель была оснащена сложной техникой, направленной на достижение экономии топлива. В этом стратегия BMW значительно отличается от стратегии других производителей.

Основными составными частями пакета мер BMW являются регенерация энергии торможения и автоматика включения/выключения двигателя. Каждая из этих систем сама по себе позволяет сделать большой шаг вперед в направлении сокращения расхода топлива в тех ситуациях, когда энергия бессмысленно тратилась.

Так, BMW под названием Brake Energy Regeneration предлагает решение по регенерации пропадавшей прежде в виде тепла энергии, выделявшейся тормозными дисками. Для этого используется интеллектуальная схема с генератором. При этом, если говорить простым языком, когда водитель тормозит или только снимает ногу с педали акселератора, энергия движения автомобиля превращается с помощью генератора в электрическую энергию и подается в аккумулятор. Эта накопленная энергия может быть использована бортовой сетью только во время движения. Тем самым снижается нагрузка на генератор и, как следствие, на двигатель внутреннего сгорания, который экономит топливо. К тому же при разгоне автомобиля на колеса приходит больший крутящий момент, потому что генератор забирает меньше энергии двигателя.

Все основные детали, необходимые для работы данной системы, уже имеются в современных автомобилях. Их только надо незначительно изменить, что позволит оптимально использовать имеющийся потенциал. Уже при сравнительно незначительных расходах можно добиться такой экономии энергии, которую в других ситуациях могли бы обеспечить только гораздо более сложные системы. Не только с точки зрения экологии, но также и с точки зрения экономики решение BMW представляет собой рациональный путь. И он становится еще более привлекательным, если учесть, что типичное для BMW чувство удовольствия за рулем сохраняется в полной мере.

Второй важной составной частью пакета мер BMW является автоматика включения/выключения двигателя. В будущем она у все большего количества автомобилей будет сама включать и выключать силовой агрегат, если автомобиль, например, остановился на светофоре. Если водитель выжимает сцепление или нажимает педаль акселератора, мотор немедленно включается. Особенно в условиях городского движения и в пробках таким образом можно добиться значительной экономии топлива: двигатель должен работать только тогда, когда он действительно необходим. Подобно умному решению с использованием генератора для регенерации энергии торможения автоматика включения/выключения построена в принципе на простых компонентах. Интеллектуальная программа связывает все задействованные в системе датчики, стартер и генератор с целью сделать выключение и включение двигателя настолько комфортабельным и надежным, как того ожидают клиенты BMW. Принцип автоматического включения и выключения силового агрегата при его последовательном использовании оказывается одной из самых эффективных мер по соотношению затраты/польза.