Двигатель внутреннего сгорания v8. Хит-парад. Адская "восьмерка", или Мощнейшие моторы V8. Каталитический конвертер и дизельный сажевый фильтр

Энциклопедичный YouTube

  • 1 / 5

    Рядный восьмицилиндровый двигатель - конфигурация двигателя внутреннего сгорания с рядным расположением восьми цилиндров , и поршнями, вращающими один общий коленчатый вал . Часто обозначается I8 или L8 (Straight-8, In-Line-Eight).

    Однако большая длина такого двигателя требует длинного моторного отсека, что делает I8 неприемлемым для современных легковых автомобилей. Кроме того, длинные коленчатый и распределительные валы подвержены дополнительным торсионным (на скручивание) деформациям, что существенно снижает их ресурс, а при увеличении числа оборотов двигателя выше определённого предела из-за деформации коленчатого вала возникает риск физического контакта между шатунами и стенками картера, что приводит к выходу двигателя из строя.

    По этим причинам использование конфигурации L8 всегда сводилось к двигателям большого рабочего объёма с небольшими максимальными оборотами. В настоящее время на автомобилях этот тип двигателя практически полностью вытеснен менее сбалансированным, но намного более компактным и лучше поддающимся форсированию , однако рядные 8-цилиндровые двигатели продолжают использоваться на тепловозах , судах и в стационарных установках.

    V-образный 8-цилиндровый двигатель - двигатель внутреннего сгорания с V-образным расположением восьми цилиндров двумя рядами по четыре, и поршнями, вращающими один общий коленчатый вал . Часто его обозначают как V8 (англ. «Vee-Eight», «Ви-Эйт»)

    Общий обзор

    V8 - конфигурация, часто используемая в автомобильных двигателях большого рабочего объёма. Редкие V8 обладают рабочим объёмом менее трёх литров. Максимальный же рабочий объём современных серийных V8 для легковых автомобилей достигает 13 литров (малосерийная Weineck Cobra 780 cui). Получивший широкое распространение российский дизель ЯМЗ-238 имеет рабочий объём 14,9 л. На крупных тракторах и грузовых автомобилях встречаются двигатели V8 рабочим объёмом до 24 л.

    V8 также часто используется в высших эшелонах автоспорта, особенно в США, где он обязателен в IRL , ChampCar и NASCAR . В 2006 году Формула 1 перешла на использование безнаддувного двигателя V8 объёмом 2,4 литра взамен 3-литровых V10, с целью снижения мощности автомобилей.

    V8 объёмом всего лишь 500 см³ использовался на гоночном мотоцикле Moto Guzzi V8 1955 года; позже количество цилиндров на гоночных мотоциклах было ограничено.

    Валюта магазина рубли у.е.

    Новые дизельные двигатели Cummins V8 и V6 – краткий обзор

    Новые дизельные двигатели Cummins V8 и V6 - краткий обзор

    Мощность, эффективность, экологичность

    Качественное обслуживание и диагностика современных двигателей Cummins невозможна без дилерского оборудования Cummins - Cummins Inline V и Cummins Inline VI . На российском рынке в скором времени появятся автомобили с новейшими двигателями Cummins V8 и V6. В конце июля компания Cummins Inc. объявила, что возьмется за «разработку и производство семейства высокоэффективных дизельных двигателей малой мощности». Этому предшествовало девять лет сотрудничества с Министерством энергетики, в течение которых новые силовые агрегаты V-6 и V-8 тестировались на моделях Dodge Durango и Ram 1500. Так что же из этого вышло? Новые V-образные двигатели Cummins отличались огромной мощностью, бесшумностью, обладали наиболее высоким показателем пробега на галлон израсходованного топлива, и отвечали строгим государственным нормам выбросов загрязняющих веществ, установленных в 2007 году, согласно которым отработавшие газы должны быть чище, чем воздух в Лос-Анджелесе. Результаты оказались настолько хорошими, что в документах изготовителей все чаще встречается такая фраза: «Это новый выход на рынок дизельных двигателей для лёгких грузовых автомобилей», с чем мы совершенно согласны. По нашим сведениям, эти двигатели должны быть доступны к 2009 модельному году, и вот что мы о них знаем:

    Особенности двигателей

    Новые дизельные двигатели Cummins: V-6 объемом 4,2 л (256 куб. дюймов) и V-8 объемом 5,6 л (342 куб. дюймов), оба V-образные, с углом развала 90 градусов, с чугунным блоком и алюминиевыми головками цилиндров. Они снабжены одинарным верхним распределительным валом, новой системой рециркуляции выхлопного газа, одним турбокомпрессором, системой непосредственного впрыска топлива (Common Rail) с пьезоэлектрическими форсунками и дизельным сажевым фильтром. Двигатель V-6 весит 663 фунта, V-8 - 788 фунтов, в противоположность рядному шестицилиндровому двигателю объемом 5,9 л, вес которого составляет около 1100 фунтов.

    Рабочие характеристики

    Двигатель V-6 имеет мощность 270 л.с. и крутящий момент 420 фунтофут, V8 - 325 л.с. и 500 фунтофут крутящего момента. Эти показатели не являются окончательными и могут увеличиться к моменту выхода продукции на рынок. Во время эксплуатационного испытания модели Durango с двигателем Cummins V-6, внедорожник достиг скорости 60 миль в час за 9,6 секунд - быстрее, чем с 5,9-литровым бензиновым двигателем. Полутонный Ram 1500, оснащенный дизелем Cummins V-8, разогнался до 60 миль в час всего за 8,8 секунд, что приблизительно на две десятых секунды медленнее, чем Ram с 5,7-литровым бензиновым двигателем Hemi.

    Пробег в милях на галлон израсходованного топлива (Расход топлива)

    При тестировании внедорожника Durango с 4,7-литровым бензиновым двигателем V-8 было установлено, что его пробег при смешанном цикле составляет 15,3 mpg (миль на галлон). В том же испытании дизельный двигатель V-6 улучшил этот результат на 44 % (22,1 mpg). Пробег модели Ram 1500 с дизельным двигателем V-8 составил 21,7 mpg при смешанном цикле, что на 49 % выше по сравнению с результатом двигателя Hemi - 14,6 mpg. При моделировании «загородного» режима движения дизельный двигатель Durango показал результат в 25 mpg, а полутонный Ram выжал из своего дизеля только 24,6 mpg.

    Система непосредственного впрыска топлива (Common Rail) с пьезоэлектрическими форсунками

    Суперскоростные пьезофорсунки - одна из причин, по которым новые V-образные двигатели так эффективны. За счет кристаллов, которые за 0,02 миллисекунды меняют форму под действием напряжения, такие форсунки способны срабатывать намного быстрее электромагнитных. Это позволяет увеличить точность (около семи) впрысков топлива в течение рабочего хода и хода выпуска, в то время как сажевый фильтр должен нагреться, чтобы удалить твердые частицы из отработавших газов. С другой стороны, использование пьезофорсунок выливается в дополнительные расходы, необходимость использования дизельного топлива со сверхнизким содержанием серы и слегка повышенное содержание оксидов азота в выхлопных газах. Нужно ли упоминать, что тесты этих форсунок можно выполнить только диагностическим адаптером Cummins Inline , под управлением дилерского ПО Cummins Insite.

    Выброс отработанных газов

    Борьба с оксидами азота и твёрдыми частицами в выхлопных газах - самое серьезное препятствие для производителей дизельных двигателей, которые должны считаться с федеральными нормами от 2007 года, которые допускают содержание в выхлопных газах не более 0,07 грамм оксида азота и 0,01 грамм на милю сажи в виде твердых частиц. Помимо дизельного топлива со сверхнизким содержанием серы, закрытого картера c малозольным маслом и ранее упомянутых способов подачи топлива, двигатели будут снабжены сажеуловителем, каталитическим конвертером отработавших газов и системой рециркуляции отработавших газов.

    Рециркуляция отработавших газов

    В V-образном двигателе выхлопные газы способствуют охлаждению двигателя в процессе сгорания топлива и уменьшению оксидов азота; окись углерода и водяной пар направляются обратно в цилиндры, все остальное выводится с выхлопом. Непереработанные газы поступают в турбокомпрессор, размещенный в развале V-образного блока.

    Турбокомпрессор с изменяемой геометрией

    В турбокомпрессорах Cummins используется турбина, работающая на выпускных газах, которая, двигаясь вдоль оси, регулирует объем той части компрессора. Эта технология позволяет увеличить давление воздуха на низких оборотах, что способствует увеличению мощности потока отработавших газов. За турбокомпрессором в системе выпуска отработавших газов следует приемная труба глушителя со встроенным каталитическим конвертером.

    Каталитический конвертер и дизельный сажевый фильтр

    Каталитический конвертер - это пассивный каталитический нейтрализатор, расположенный близко к двигателю, чтобы обеспечить быстрое нагревание и позволяет легко уместить двигатель под капот внедорожника или полутоннгого пикапа. Приемная труба глушителя после каталитического конвертера ведет к сажевому фильтру с четырехкомпонентным керамическим катализатором ячеистой структуры, который задерживает твердые частицы сажи, благодаря чему токсичность выхлопных газов соответствуют стандартам EPA (Агентства по охране окружающей среды). Датчики, расположенные перед и за дизельным сажевым фильтром измеряют поток и посылают сигнал в двигатель, если засорение приводит к значительному противодавлению. В таком случае блок управления двигателем отрегулирует порции впрыскиваемого топлива таким образом, чтобы повысить температуру выхлопных газов (иногда путем впрыскивания топлива во время такта выпуска), в результате чего сажа внутри изолированной камеры начинает выжигаться. Дизельный сажевый фильтр стоит весьма недешево, но с 1 января 2007 года им будут оснащены все дизельные двигатели малой мощности, и, согласно документам изготовителей, испытания доказали, что фильтры будут исправно работать и после 150 000 миль пробега.

    Головки цилиндров

    В головке блока четырехклапанных цилиндров из жаропрочного алюминия расположен одинарный верхний распределительный вал. Распределительный вал приводится в движение посредством цепного привода и имеет гидрокомпенсаторы зазоров в механизме привода клапанов. Как видно на некоторых фотографиях из документов изготовителей, форсунки установлены внутри клапанных крышек, что способствует снижению шума при работе двигателя. Все элементы головок спроектированы таким образом, чтобы их можно было собрать до присоединения к блоку цилиндров. Как было указано ранее, система рециркуляции отработавших газов упрятана в головке блока цилиндров, чтобы свести к минимуму размер двигателя и снизить шансы утечки выхлопных газов. Поступающие в коллектор отработавшие газы направляются через выхлопные патрубки, встроенные в головки цилиндров, в уравнительный выхлопной коллектор, который ведет к турбокомпрессору.

    Блок цилиндров

    Прочный чугунный блок цилиндров сконструирован таким образом, чтобы вмещать оборудование, характерное также для бензиновых двигателей, с целью сэкономить на более дорогих деталях дизельного двигателя для внедорожников и полутонных моделей. Генератор переменного тока, водяной насос, масляный насос, алюминиевый пластинчатый масляный радиатор, компрессор для кондиционирования воздуха и вакуумный насос - все это установлено либо на блоке, либо на головках цилиндров, либо на передней крышке двигателя. Масляный фильтр находится в нижней части блока перед двигателем, возле насоса и поддона картера.

    Малозольное масло

    Как и для всех дизельных двигателей с сажевым фильтром, отвечающих экологическим нормам 2007 года, для двигателей Cummins V-6 и V-8 понадобится малозольное масло CJ-4, которое предотвращает засорение сажевых фильтров, обладает повышенной термостойкостью и производит меньше осадка и сажи, чем обычные дизельные смеси.

    Дизельное топливо со сверхнизким содержанием серы (ULSD)

    Дизельное топливо с содержанием серы более 15 ppm (частей на миллион) погубит V-образный двигатель Cummins. Это неизбежно для всех двигателей с пьезоэлектрическими форсунками и дизельным сажевым фильтром, но, скорее всего, к тому времени, как эти двигатели поступят в продажу, заправляться можно будет только сверхмалосернистым топливом (ULSD). На самом деле, возможно, вы уже его используете - в следующий раз, когда будете заправляться, проверьте насос.

    Заключение

    Итак, похоже, что 4,2-литровые двигатели V-6 и 5,6-литровые V-8, разработанные корпорацией Cummins в сотрудничестве с Министерством энергетики, будут иметь успех. Они мощные, эффективные и очень экологичные, однако, их стоимость и шумность работы могут несколько охладить пыл потенциальных покупателей. Неизвестно, какими будут цены на топливо к тому моменту, когда эти двигатели будут доступны (надо надеяться, к 2010 году), поэтому экономичный расход топлива будет большим плюсом.

    Нельзя предсказать общественное мнение через несколько лет, но все же не терпится увидеть внедорожники и полутонные грузовики, оснащенные дизельными двигателями. Будем надеяться, что изготовители окажутся правы в том, что «Это новый выход на рынок дизельных двигателей для лёгких грузовых автомобилей».

    А как же «старая добрая» рядная шестёрка?

    Несомненно, некоторые граждане с подозрением отнесутся к новым V-образным двигателям и к тому, как их появление скажется на дальнейшей судьбе почтенного однорядного двигателя. Им не стоит беспокоиться - двигатель ISB будет выпускаться и дальше, только его объем увеличится с 5,9 л на 6,7 л, он будет ездить только на топливе ULSD и дополнится дизельным сажевым фильтром.


    В список самых легендарных двигателей вошли агрегаты, которые навсегда остались в историю. Эти двигатели не получили массового распространения, но стоят Вашего внимания.

    Alfa Romeo V6 Busso

    Двигатель Alfa Romeo 147 GTA, не только очень мощный (250 л.с.), но и имеет самое красивое и действительно живое звучание.

    Это один из главных долгожителей среди легендарных двигателей. Конструкция мотора спроектирована Джузеппе Буссо – итальянским инженером, который работал в отделе специальных проектов Альфы (Servizio Studi Speciali). Стоит отметить, что Буссо успел потрудиться и в Ferrari - его нанял сам Энзо.

    Двигатель Busso впервые появился в 1979 году в Alfa 6. Он имел рабочий объем 2,5 литра и мощность 160 л.с. На протяжении многих лет компания модернизировала свой двигатель, увеличив его объем до 3-х, а затем и до 3,2 литров.

    Чем уникален двигатель Буссо? Прежде всего, тем, что он просуществовал в неизменном виде почти 30 лет. Его перестали использовать только в 2006 году. Еще парочка отличительных особенностей – хромированные «барабаны» (т.е. трубы впускного коллектора) и удивительное звучание.

    Mercedes AMG 6.2 V8

    V8 от AMG – здоровенный, невероятно сильный, производительный и очень прожорливый.

    Это был первый двигатель, созданный с нуля AMG. Все предыдущие моторы основывались на агрегатах Mercedes-Benz. Двигатель получил обозначение М156 и стал использоваться в 2006 году. В частности он попал под капотом E63 AMG. Затем его стали устанавливать в топовые версии SL, CL, R, ML, S, CLK и др. Двигатель запоминается невероятно фантастичным «бубнением».

    В 2010 году легендарный V8 был награжден титулом «Двигатель года» в номинации «Лучшие характеристики». В конечном итоге, 6,2-литровый мотор, из-за несоответствия жестки экологическим нормам, был отправлен в отставку, уступив место V8 с наддувом меньшего объема - 5,5 л.

    BMW V10 S85

    10 цилиндров, 40 клапанов и электроника позволяют выжать 507 л.с.

    Это, вероятно, последний двигатель в автомобильной истории, который был создан без участия бухгалтеров и экологов. При проектировании данного агрегата существовала только одна цель – производительность. Полностью основанный на спортивной философии, двигатель способен работать на немыслимых 8000 оборотах в минуту. А его звучание может сравниться с моторами болидов Формула-1.

    5-литровый V10 с отметкой S85 выдает 507 л.с. Двигатель можно найти в BMW M5 E60 и M6 предыдущего поколения. Его уменьшенная копия без двух цилиндров и литра объема досталась BMW M3 E90.

    Honda VTEC F20 C

    Двигатель устанавливался преимущественно в Honda S2000. 2-литровый агрегат обеспечивал водителю под правой ногой до 240 л.с. Мотор обладал самым большим коэффициентом максимальной мощности (120 л.с.), полученным с 1 литра объема атмосферного двигателя, до тех пор, пока не появился Ferrari 458 Italia.

    F20C имел спортивный характер, что и привело к его быстрому исчезновению с рынка. Виной тому стали беспощадные жесткие экологические правила, которые не допускали существования прожорливого и «грязного» мотора - в выхлопах содержалось 236 грамм СО2 на 1 км. Honda S2000 прекратил свое существование вместе с прекрасным двигателем в 2009 году.

    Volkswagen VR6

    3,6-литровый V6 имеет почти те же характеристики, что и двигатель Subaru Impreza STi, но потребляет в два раза меньше топлива.

    Двигатель VR6 дебютировал в 80-е годы ХХ века. Он вызвал тогда немало удивления. И причина тому вовсе не конструкция - аналогичную схему расположения цилиндров намного раньше стала использовать Lancia. Всех удивило то, что этот мотор представил Volkswagen. В то время немецкий бренд создавал дешевые в эксплуатации автомобили без каких-либо фееричных решений.

    VR6 характеризуется очень хорошей культурой работы, высокой надежностью и компактными размерами. Первые VR6 попали под капот Passat и Corrado, а позже Golf III. В 1999 году был показан модифицированный двигатель мощностью 204 л.с., который достался Bora и Golf IV. Самый мощный VR6 был представлен в 2005 году вместе с Passat R36. Силовой агрегат развивал 300 л.с. Он устанавливался также в Volkswagen Passat CC и Skoda Superb.

    Оппозитник Subaru

    Оппозитный двигатель Subaru Impreza в версии Solberg развивал мощность 305 л.с. и максимальный крутящий момент 420 Нм.

    Subaru – одна из немногих марок, которая использует в своих автомобилях двигатели оппозитного типа. В списке предложений подобные моторы имеет также и Porsche. Когда-то такие двигатели устанавливались в Alfa Romeo и Volkswagen.

    Преимущество оппозитной конструкции – компактные размеры. Цилиндры расположены друг напротив друга в одной плоскости, благодаря чему блок занимает меньше места, а центр тяжести находится ниже, что положительно влияет на управляемость.

    Впервые Субару использовал оппозитный двигатель в середине 60-х в модели 1000. Тогда мотор объемом менее 1 литра развивал 54 л.с. Сегодня самый мощный оппозитник достался WRX STi и имеет отдачу 300 л.с.

    R5 от Volvo

    2,4-литровый мотор довольно бойкий, но его 170 л.с. не впечатляют. Зато расход топлива вполне приемлемый.

    Этот массовый двигатель достался не только шведским машинам. «Рядная пятерка» встречается также под капотом автомобилей Ford: S-Max, Mondeo IV и Focus II. Сегодня, из-за экологических ограничений, данный двигатель уже не производится.

    Самая мощная 350-сильная модификация мотора использовалась в Ford Focus RS 500. Рядный 5-цилиндровый двигатель прославился надежностью и великолепными техническими характеристиками. Помимо безнаддувной версии широкое распространение получила и вариация с турбонаддувом мощностью свыше 200 л.с.



    Я долго выбирал между разными вариантами двигателей для своего нового проекта, одно я знал наверняка — это будет V8. Очень много всего прочитал, ОЧЕНЬ много переварил разного рода технической информации про японские и американские моторы.

    Мой выбор был между такими вариантами:
    — 1UR мотором (это от GS460 и других лексусов/тойот, 4,6 литра 350 сил и 50кг момента) Неплохой мотор, вполне бодрый в стоке, но есть вопрос к запасу прочности — это уже не тот oldschool, какой мы встречали в 90х годах. Мотор ни разу не милионник…

    — 3UR (LX570, Tundra — 5,7 литра, почти 400 сил в стоке, dual VVTi, 57кг момента) Самый большой тойотовский мотор на сегодня, большой потенциал. Но стоит такой 240-300 тысяч рублей, это только мотор. На него есть bolt on компрессор от TRD, мощность поднимается до 500 лошадей и 75кг момента. Еще к этим моторам серии UR надо подбирать коробку передач с кастомным колоколом, непонятно какое сцепление… В общем, вопросов больше чем ответов…

    — LS1(американский одновальный V8 с толкателями, 5,7 литра, 350 сил, 47 килограмм момента) Относительно доступный мотор, в Москву такой можно привезти за 220-260 тысяч рублей (это будет полный комплект, мотор с коробкой в сборе)

    — LS3 (самый современный из доступных моторов серии LS — 6,3 литра, правильные головы, впускной коллектор, мощность в стоке 430 л.с. и 57кг крутящего) Такой бэушный мотор тут будет стоить уже примерно 350-380 тысяч, он прилично дороже, но и мощность и прочие цифры интереснее.

    — LS3 crate engine tuned at factory (те же 6,3 литра, но с заменой распредвала на более злой + настройка ECU, в итоге мотор выдает 480 л.с. и 61кг крутящего момента) Из серии LS это, пожалуй, самый подходящий вариант — он не очень зажат и выдает хорошую мощность, для дрифта самое оно. Есть большой минус в виде стоимости, такой надо покупать новым и только один мотор тут обходится в 320-350 тысяч. А еще надо коробку, колокол, сцепление и прочее, все под ключ встанет в 600 тысяч с доставкой.

    У американцев есть и другие интересные моторы, но со своими нюансами — либо дорого, либо ненадежные. Вообще мотор по конструкции древний, одновальный с толкателями и два клапана на циллиндр. Полезных систем вроде VVTi нет вообще, мотор максимально простой, конструкция корнями уходит в 60ые года. Мотор хорош AS IS, что значит "как есть", когда покупаешь то все идет в комплекте — проводка и компьютер (ECU), остается только поставить все это добро в машину и дать топлива — и поехали! Тюнить его дорого, запас прочности у мотора не очень большой, шатуны и поршни надо менять уже при >500 сил мощности. Атмосферный же тюнинг откровенно дорогой, за каждую лошадиную силу придется выложить не меньше 2-3 тысяч рублей, и чем дальше — тем дороже. Турбовать такой двигатель может себе позволить только весьма обеспеченный человек, ибо тут бюджет уже переваливает за 800 тысяч рублей.
    LS1 было бы здорово поставить в какую-нибудь легкую машину, вроде S13 или AE86, но не в Altezza, которая весит 1300кг.

    После долгих ночей, проведенных в интернете, я в итоге остановился именно на тойотовском V8 моторе серии UZ. Я мечтал избавиться от пайпинга и вакумных шлангов, но мощного, надежного и доступного атмо мотора я не вижу на рынке.
    Да, UZ это и есть тот самый oldschool, про который я говорил выше, тот самый милионник ставился на многие тойоты — Land Cruiser, SC400/Soarer, LS400/Celsior и так далее. Мотор в атмосферной версии конечно откровенно слабый, значит нам понадобится помощь турбин:) И ставить надо именно VVTi мотор — он более современный, отлично продувается и крутится, в отличии от своего более "тракторного" и простого 1UZ первого поколения.

    Кроме этих размышлений, причин для такого выбора есть еще несколько:

    — Мне нравилось как едет мой JZ, но этот V8 еще круче — у него на литр больше обьема и он богаче на целых два циллиндра! Мотор короткий — машина будет лучше управляться.
    — UZ очень распространен в России, такой мотор можно найти в любом более-менее крупном городе. Стоит стоковый двигатель очень вменяемо, от 30 до 40 тысяч, в два-три раза дешевле чем 2JZ-GTE
    — UZ надежен и крепок в стоке, мотор трижды становился Двигателем Года (с 1998 по 2000) и это о многом говорит. Нужен именно НАДЕЖНЫЙ мотор
    — У мотора гоночные корни, именно этот двигатель стоял с MR2, которая выступала в гонках Le Mans. Также этот мотор участвовал в серии GT500
    — Я тестировал нашу командную машину Макса Костючика с таким же мотором и twinturbo сетапом на давлении 0,8 бара — едет как ужаленная! Мотор раскручивается быстрее чем рядная шестерка, пик момента и мощности по оборотам намного раньше, и приход от нажатия на педаль газа, по ощущениям, лучше.

    Итак, встречайте, 1UZ-FE VVTi! В стоке японский мотор обладает такими характеристиками:

    4 литра
    8 циллиндров
    290 лошадиных сил
    410 ньютонов крутящего момента
    10.5:1 степень сжатия
    _________________________________________________________________

    Такой вот скромняга, на фоне американских 6ти литровых монстров. Но, японский мотор более современный, отлично крутится, там есть полезная система VVTi да и сам блок имеет большой запас прочности.

    Его название является символом бескомпромиссного удовольствия за рулем: BMW M3 / БМВ М3. Новая версия наиболее успешного высокоэффективного автомобиля подразделения BMW M GmbH снова подтверждает этот тезис. И одновременно дает впечатляющий ответ на вопрос любителей спортивных автомобилей о возможности дальнейшего совершенствования. Новый BMW M3 / БМВ М3 стал совершеннее во всех отношениях. Это касается в первую очередь двигателя, хотя и не только. После 15 лет выпуска эпохальный шестицилиндровый двигатель, переживший два поколения моделей, наконец, уступает место преемнику. Новый BMW M3 / БМВ М3 выходит на старт с восьмицилиндровым силовым агрегатом: больше цилиндров, больше рабочий объем, больше мощности, больше частота вращения. Уже сейчас нет сомнений, что он вызовет еще больше восторга.

    Уровень, который должен был превзойти новый силовой агрегат, едва ли мог быть выше. 3,2-литровый рядный шестицилиндровый двигатель снискал мировую славу и собрал многочисленные награды. Многократно удостоенный звания "Двигатель года" и в последней версии имевший мощность 252 кВт/343 л.с. он сделал BMW M3 / БМВ М3 не только верхом совершенства в классе высокоэффективных спортивных автомобилей, но и бестселлером. И все же: всему свое время. Рядный шестицилиндровый двигатель покидает сцену. Для нового BMW M3 / БМВ М3 пришла очередь двигателя V8. Технические характеристики нового высокоэффективного силового агрегата подтверждает колоссальный прогресс, связанный со сменой модели. Его рабочий объем составляет 3999 см3, мощность – 309 кВт/420 л.с. Максимальный крутящий момент 400 ньютон-метров впечатляет так же, как максимальная частота вращения 8300 об/мин. Эти впечатляющие характеристики с самого начала обеспечивают новому BMW M3 / БМВ М3 место лидера в классе.

    Идеальные размеры для оптимальных характеристик

    Уже объем каждого цилиндра 500 см3 нового силового агрегата V8 соответствует идеальному представлению о геометрии блока цилиндров взыскательных конструкторов двигателей. Остальные конструктивные критерии – от размеров и заправочных емкостей, количества элементов конструкции до массы – также представляют собой оптимальный вариант.

    Кроме того, восьмицилиндровый двигатель имеет технические особенности серийных автомобилей, например систему двойной VANOS, отдельные дроссельные заслонки и быстродействующий электронный блок двигателя, которые, однако, адаптированы к характеристикам автомобилей М. В то же время число цилиндров, концепция высоких оборотов М и низкая масса бесспорно свидетельствуют о том, что его создателей вдохновлял восьмицилиндровый двигатель болида команды BMW Sauber F1. Новый двигатель для BMW M3 / БМВ М3 имеет много общего с современным силовым агрегатом марки в "Формуле-1". В нем использованы различные технологические принципы, методы изготовления и материалы двигателя "Формулы-1".

    По своей удельной мощности новый двигатель V8 заметно превосходит значение 100 л.с. на литр рабочего объема, которое считается критерием особой спортивности с точки зрения набора мощности. Но мощность – это еще не все. На динамичность решающим образом влияют разгонные характеристики, которые, в свою очередь, зависят от массы автомобиля и тягового усилия. Тяговое усилие на ведущих колесах создают крутящий момент двигателя и общее передаточное отношение. Концепция высоких оборотов M обеспечивает оптимальное передаточное отношение коробки передач и главной передачи и тем самым позволяет реализовать впечатляющую силу тяги. В двигателе нового BMW M3 / БМВ М3 инженеры подняли принцип высоких оборотов на новый уровень. Максимальная частота вращения восьмицилиндрового двигателя составляет 8300 об/мин. Вторая составляющая тягового усилия нового V8, крутящий момент, составляет 400 ньютон-метров при 3900 об/мин. Примерно 85 процентов максимального крутящего момента обеспечивается в исключительно широком диапазоне частоты вращения 6500 об/мин. Уже при 2000 об/мин крутящий момент составляет 340 ньютон-метров.

    Высокая частота вращения, низкая масса

    Масса препятствует ускорению. Поэтому двигатель V8 массой всего 202 килограмма является абсолютным легкоатлетом. Даже по сравнению с шестицилиндровым двигателем предшествующей модели он легче почти на 15 килограмм. Таким образом, масса двух дополнительных цилиндров компенсируется с заметным запасом. Кроме того, концепция высоких оборотов позволяет снизить массу трансмиссии и обеспечивает очень "короткие" передаточные отношения.

    Тем не менее при нарастании частоты вращения неизбежно приближаются границы физических возможностей. Например при 8300 оборотах коленчатого вала в минуту каждый из восьми поршней в секунду проделывает путь в 20 метров. При этом материал подвергается колоссальным нагрузкам. В том числе и по этой причине конструкторы нового восьмицилиндрового двигателя придали исключительно большое значение максимально возможному снижению массы подвижных элементов.

    Блок двигателя из цеха литья для "Формулы-1" BMW

    Блок нового восьмицилиндрового двигателя выпускается в цехе литья легких металлов BMW / БМВ в Ландсхуте. Там же производятся блоки двигателей для болидов "Формулы-1". Блок цилиндров состоит из специального кремний-алюминиевого сплава. Вместо традиционных гильз зеркало цилиндра образуют твердые кристаллы кремния. Поршни с железным покрытием движутся непосредственно в этих не имеющих специального покрытия, хонингованных отверстиях.

    Высокая частота вращения, большие значения давления сгорания и высокие температуры создают экстремальную нагрузку на блок цилиндров. Поэтому инженеры разработали его в виде очень компактной и необычайно жесткой на кручение конструкции, известной под названием Bedplate (постель двигателя), которая обеспечивает очень точную опору коленчатого вала. Относительно короткий кованый коленчатый вал также обладает очень высокой жесткостью на изгиб и кручение. Тем не менее, его масса составляет всего около 20 килограмм.

    Система двойной VANOS низкого давления

    Благодаря кратчайшему времени регулирования система бесступенчатой регулировки фаз газораспределения двойной VANOS обеспечивает оптимальный газообмен. Она сокращает потери на газообмен и тем самым повышает мощность, характеристики крутящего момента, оптимизирует характеристики срабатывания, снижает расход топлива и уровень токсичности ОГ. Для работы системы двойной VANOS низкого давления М, разработанной специально для восьмицилиндрового двигателя, для достижения кратчайшего времени регулирования достаточно нормального давления масла.

    В зависимости от нагрузки и частоты вращения постоянно обеспечивается оптимальное угловое положение распредвала, соответствующее моменту зажигания и количеству впрыскиваемого топлива.

    Надежная подача масла при движении в экстремально динамичном стиле

    Смазку восьмицилиндрового двигателя обеспечивают два маятниковых пластинчатых насоса с регулированием по объемному расходу. Они подают ровно столько масла, сколько нужно двигателю в данный момент.

    Оптимизированная по динамике система смазки с мокрым картером обеспечивает смазку даже в условиях экстремального замедления. Система оснащена двумя картерами: один небольшой перед подрамником передней подвески и один большой позади этого подрамника. Отдельный отсасывающий маслонасос перекачивает масло из переднего картера в задний.

    Электроника управляет десятью отдельными дроссельными заслонками

    Распространенные в гоночном спорте отдельные дроссельные заслонки на каждый цилиндр незаменимы, так как обеспечивают максимально возможную приемистость двигателя. Новый силовой агрегат для BMW M3 / БМВ М3 оснащен восемью отдельными дроссельными заслонками, при этом четырьмя заслонками каждого ряда цилиндров управляет свой сервомотор. Электроника управляет дроссельными заслонками мгновенно. В результате достигаются чуткие отклики двигателя в нижнем диапазоне частоты вращения, а при "запросе" большой мощности обеспечивается немедленная реакция автомобиля.

    Впуск воздуха с оптимизированным потоком

    Для повышения приемистости двигателя дроссельные заслонки во впускных коллекторах располагаются вплотную к впускным клапанам. Длина и диаметр всасывающих диффузоров также оптимизируют эффект наддува резонансных труб. Для снижения массы воздухосборники и диффузоры состоят из легкого композиционного материала с 30-процентной долей стекловолокна.

    Инновационная выпускная система

    Конструкция выпускной системы для нового двигателя V8 в свою очередь оптимизирует газообмен с целью достижения наилучших характеристик мощности и крутящего момента. При ее разработке использовали принцип последовательной реализации облегченной конструкции.

    Трубы выпускной системы изготавливаются методом обработки с помощью высокого давления. Формование труб из высококачественной стали осуществляется в процессе обработки с подачей давления до 800 бар изнутри. В результате трубы коллекторов имеют толщину стенки всего от 0,65 до 1,0 миллиметра. Это оптимизирует сопротивление потоку, массу, а также обеспечивает быстрое достижение рабочей температуры каталитических нейтрализаторов. Выпускная система оснащена четырьмя каталитическими нейтрализаторами. Двигатель соответствует требованиям стандарта Евро 4 и нормам США LEV 2.

    Блок управления двигателем повышенной производительности

    Система управления двигателем для двигателя V8 также представляет собой усовершенствованную разработку. Она оптимально координирует все функции двигателя. Например на основе более 50 входящих сигналов она индивидуально для каждого цилиндра и рабочего такта определяет оптимальный момент зажигания, идеальное наполнение, количество впрыскиваемого топлива и момент впрыска. Одновременно рассчитывается и устанавливается оптимальное угловое положение распределительных валов и соответствующее положение восьми отдельных дроссельных заслонок. Кроме того, блок управления поддерживает специфические для моделей М функции сцепления, коробки передач, рулевого управления и тормозов.

    Наконец, система управления двигателем выполняет многочисленные задачи бортовой диагностики с помощью различных стандартных диагностических программ для автосервиса, а также другие функции и управление периферийными агрегатами.

    Особенность системы управления двигателем: технология ионного тока

    Характерной особенностью системы управления двигателем является использование ионной технологии для распознавания детонации двигателя, а также пропусков зажигания и сгорания. В отличие от традиционных методов это происходит непосредственно в камере сгорания. Для этого с помощью свечи зажигания в каждом цилиндре определяется возможное возникновение детонации и осуществляется соответствующая регулировка. Одновременно свеча контролирует правильность зажигания и распознает возможные пропуски зажигания. Свеча зажигания, таким образом, действует одновременно как актуатор для зажигания и как датчик для контроля над процессом сгорания. Тем самым она отличает пропуски зажигания и пропуски сгорания. Одновременно двойная функция свечи зажигания облегчает диагностику и обслуживание в автосервисе.

    Повышение эффективности и динамичности благодаря регенерации энергии торможения

    В целях дополнительного повышения эффективности нового двигателя V8 благодаря регенерации энергии торможения обеспечивается рациональное управление потоками энергии, которое позволяет переместить выработку электроэнергии в режимы принудительного холостого хода и торможения. В результате аккумуляторная батарея заряжается без использования мощности двигателя и, следовательно, без дополнительного расхода топлива. Зато в режиме тяги двигателя генератор, как правило, выключен. Наряду с особенно эффективным способом выработки электроэнергии это обеспечивает больше мощности для преобразования в динамику движения при ускорении.