Twin turbo bmw x5

TwinPower Turbo на моторах BMW, чем они отличаются и в чем их преимущества

Магия TwinPower Turbo в двигателях BMW

В пути от базовой серии до спортивного суперкара M5 бренд BMW всегда бросал вызов законам автомобильной логики. Автомобили, которые казались невероятно быстрыми на бумаге, превосходили все ожидания при запуске в серию и при реальном знакомстве. Многие, если не все двигатели BMW работают, словно по волшебству, но когда открывается капот очередного баварского шедевра, под ним не оказывается древних германских рун, только на защите силового агрегата красуется надпись «TwinPower Turbo».

BWM всегда проповедовал политику турбонаддува и заднего привода. Сегодня не встретить силового агрегата марки, который не имеет хотя бы одного турбонаддува, не говоря уже о серии высокопроизводительных дизелей с трех- и четырехтурбинными установками.

TwinPower играет важную роль, когда речь идет об эффективных и динамичных бензиновых и дизельных двигателях BMW. Но что такое TwinPower Turbo в реальности и что он может предложить автомобильному миру?

Когда речь заходит о бензиновых двигателях, TwinPower Turbo, то есть три компонента, которые применяются во всех модификациях, от 3 до 12 цилиндров:

• вальветроник;
• прямой впрыск топлива;
• турбонаддув.

Турбодизели оборудуются системой впрыска Common Rail.

Valvetronic – электронный переменный клапан. Это технология, разработанная BMW, которая позволяет оптимизировать потребление топлива путем регулирования подъема клапана. Разработчики утверждают, что эта технология сама по себе способна уменьшить расход топлива на 10%.

Вольветроник – мощная электронная технология. Она обеспечивает непрерывный и точный контроль над подъемом впускного клапана. Это означает, что когда владелец баварца нажимаете педаль газа, запускается контроль открытия клапанов, вместо обычной дроссельной заслонки открываются системы впуска.

В системе используется набор рокеров, управляемый электронным распределительным валом. Поскольку она способна регулировать клапаны от полностью открытого до почти закрытого состояния, двигатель не нуждается в оборотах для увеличения нагрузки.

Valvetronic был впервые представлен в 2001 году на модели серии 316ti и использовался в основном для двигателей с наддувом, ориентированных на массовую продажу, таких как:

Но система не использовалась на двойном турбонаддуве N54. Вместо этого турбонаддув N55 straight-6, заменивший его в 2009 году с такими же характеристиками, как и у N74 twin-turbo V12 топовой 7-й серии, был оснащен системой вальветроник. После этого технология применялась практически на всех автомобилях BMW.

High Precision Injection – системы непосредственного впрыска с центральными многозубчатыми инжекторами. Они постепенно заменили технологии, использовавшиеся 2000-х годах. Двигатели с наддувом и с турбонаддувом использовали пьезоинжекторные форсунки. Однако новый 6-цилиндровый турбодвигатель BMW N55, запущенный в производство с 2010 года, устанавливавшийся в моделях 335i, 535i, X3, X5 и X5, использует систему впрыска соленоида, разработанную Bosch. Эта система была выбрана баварцами, чтобы сохранить конкурентоспособные цены на североамериканском автомобильном рынке.

Название TwinPower Turbo сбило с толку многих автовладельцев. Они не понимали, что находится под капотами их BMW. В связи с этим на компанию был подан судебный иск за обман большого количества людей. В документе TwinPower Turbo был назван «ложным двойником» и говорилось, что баварцы запустили рекламную кампанию с целью обмануть покупателей. Все дело в слове «двойной», которое присутствует в названии. Его наличие не было гарантией оснащения двигателей двумя турбонаддувами.

Первоначально TwinPower Turbo появился на двухпролетном одиночном турбонаддуве (устанавливался на 5 серию Gran Turismo в 2009 году, а в 2010 году появились модели E90 335i, 135i, X3 и X5), начиная с N55 (шестицилиндровым двигателем с турбонаддувом) и N74 (6-литровый V12 агрегат с двумя турбонаддувами). Им оснащались модели 760i и 750Li 2009 года выпуска. Двухскоростной турбонаддув – основная технология для TwinPower Turbo BMW.

Конструкция с двумя турбинами начинается с выпускного коллектора, разделяющего выхлопные газы. Они проводятся через разные спирали, называемые «свитками». Турбо имеет два сопла разных диаметров, они нужны для обеспечения быстрого отклика силового агрегата. BMW называет специальный выпускной коллектор собственной разработки Cylinder-Bank Comprehensive Manifold или CCM.

Следует напомнить, что современные двигатели BMW TwinPower не обязательно оснащаются двухтактными турбокомпрессорами. Зато у них есть отличный выпускной коллектор, который улавливает больше выхлопных газов для подачи в турбины, что обеспечивает мощность без запаздывания.

Трехцилиндровая революция: B37 и B38 TwinPower Turbo. Бензин и дизель

Очередным революционным решением BMW стали трехцилиндровые бензиновые и дизельные двигатели, которые могут соперничать с модификациями, имеющими большее количество цилиндров. Они построены по модульной системе, где используются такие же 500-сантиметровые цилиндры совместно с технологией TwinPower Turbo мощностью 120–220 лошадиных сил.

Известно, что дизельные агрегаты получили обозначение B37, а бензиновые — B38. Первые образцы установлены на гибридном спортивном автомобиле i8 серии FWD 1 и MINI. Они также используются сериями RWD 1 и 3 в качестве стартовых модификаций модельного ряда двигателей.

Лучшие 4-цилиндровые турбо в мире

В 2004 году началось производство двигателя с прямым впрыском, разработанного совместно с PSA Peugeot Citroen. В 2011 году конструкторы BMW разработали модель N13, в которой был изменен корпус масляного фильтра — он устанавливался продольно. Двигатель был установлен на модели 114i, 116i и 118i.

Возможно, перспективным мотором для BMW сейчас является N20. Его рабочий объем — 2.0 литра, есть турбонаддув с четырьмя цилиндрами. Мотор также имеет надпись «TwinPower Turbo» на крышке. Этот двигатель заменил менее мощного собрата стрит-6 в моделях «20i», «28i», является жизнеспособной и очень эффективной его альтернативой.

Существует 2 модификации N20. Версия 184 PS является менее мощной и доступна для X1, xDrive20i, F30 320i, 520i, базового Z4 sDrive20i. Топовый вариант этого 2,0-литрового двигателя TwinPower обладает мощностью 245 л.с., используется в моделях F30 328i, 528i, X1, X3 и Z4.

Straight-6 TwinPower Turbo: N55

Когда технология TwinPower Turbo устанавливается на 6-цилиндровый двигатель, его преимущества становятся очевидными. Мотор с двумя турбинами N55 заменил более дорогой агрегат N54 в 2009 году. Но обе модификации очень похожи друг на друга. Сопоставимый выход на собственный 4-литровый V8 BMW, с более легким блоком и более низким крутящим моментом, еще больше загар, который можно найти в E92 M3 с мощным S65 V8.

Мощность N55 составляет 302 л.с., крутящий момент — 300 Нм (400 Нм). Он устанавливается в моделях 335i, 135i и всех модификациях SUV. Существует еще более мощная версия под индексом N55HP, мощностью 315 л.с., крутящим моментом 450 Нм. Этой версией комплектуются топовые модели, такие как 640i, 740i, и даже спортивный сверхтяжелый хэтчбек M140i.

Дебют двигателя состоялся в 2009 году, его начали устанавливать на пятую серию GT. Оборудованный продвинутой версией 6-цилиндрового двигателя, BMW 535i Gran Turismo способен разгоняться до 100 км/ч всего за 6,3 секунды. Максимальная скорость этого зверя ограничена 250 км/ч. Что касается расхода топлива, то BMW 535i GT потребляет 8,9 литра на 100 километров. Показатель выброса CO2 – 209 г/км.

Источник

BMW Twin-Turbo: виды и принципы работы

Дословный перевод означает «двойное турбо». И на самом деле twin-turbo используется для повышения мощности. Здесь описаны виды и принципы работы данной турбосистемы.

Что такое Twin-Turbo

Это вид автомобильной системы наддува, работающий за счет 2 одинаковых турбин. Таким образом увеличивается общая мощность системы.

В рабочем состоянии выхлопные газы не давали турбине дойти до оптимальной отметки. Это вызывало потерю гибкости и мощности. Поэтому первоначально двойное турбо планировалось для устранения этой «турбоямы».

Twin-Turbo делится на несколько типов:

Работа проста: повышение давления за счет симметричной работы двух компрессоров. Так входящий воздух равномерно разносится по системе. За счет этого снижается масса ротора и уменьшается инертность. Параллельный твин-турбо используется на V-образных дизельных моторах.

Суть: совместная работа двух разных компрессоров, дополняющих друг друга. Малый компрессор работает непрерывно из-за легкости и быстроты, а большой регулирует обороты и активируется с увеличивающейся нагрузкой.

Наддув в такой системе создается за счет работы 2 компрессоров разной величины, соединенных bypass-клапанами и патрубками. Механизм можно представить следующим образом: запуск малой турбины увеличивает обороты, а большая — открывает клапан. А клапан, в свою очередь, впускает сжатый воздух в двигатель.

Достоинства и недостатки

Главное преимущество Twin-Turbo — высокая мощность при малом объеме двигателя. Помимо этого, отмечается:

• высокий крутящий момент и динамика;
• эффективное и экологичное выгорание топлива.

Из недостатков можно отметить:

• сложность в использовании;
• завышенные требования к качеству топлива и моторного масла;
• высокая рабочая температура турбин;
• большой расход топлива;
• быстрый износ турбин.

Запомните: Twin-Turbo — сложная и привередливая турбосистема, требующая особого внимания. Соблюдая правила, каждый водитель сможет насладиться ездой на быстром и динамичном автомобиле.

Как научиться читать код и маркировку двигателей BMW, узнаете из этой статьи.

Источник

How does BMW TwinPower Turbo work: The technology explained

Home » Interesting » How does BMW TwinPower Turbo work: The technology explained

September 2, 2020 / 4 minutes read

The BMW TwinPower Turbo technology is based on the twin-scroll principle and has been actively installed in BMW petrol and diesel engines since 2011.

The technology at a glance

The innovative turbocharging technology also gave the greenlight for downsizing at BMW. Thanks to TwinPower Turbo, some of the preceding 6-cylinder engines in the lineup have been replaced with 4-cylinder units that were superior in terms of efficiency, response and pulling power.

The BMW TwinPower Turbo has many benefits, as it allows for more variability within the engine range and also helps improve fuel consumption, whilst also reducing the CO2 emissions thanks to the enhanced, effective gas recirculation process.

Of course, as to achieve maximum productivity, TwinPower Turbo works in conjunction with the High Precision Injection, the Double VANOS variable camshaft control and VALVETRONIC variable valve control.

The very first application of BMW TwinPower Turbo came in 2011, when the constructor launched the new BMW X1 xDrive28i variant, that used a newly developed 4-cylinder petrol engine replacing the old 3.0-liter, straight-six, naturally aspirated powerplant.

The new BMW X1 xDrive28i (02/2011)

The preceding 6-cylinder N52B30 unit, that previously powered the X1 xDrive28i (2009 – 2010) and delivered 180 kW / 245 PS (241 hp), was sent into pasture by the state-of-the-art, turbocharged N20B20 unit with I4 architecture and rated at the same maximum output of 180 kW / 245 PS (241 hp).

The new N20 powerplant developed a peak output of 350 Nm, available as early as 1,250 rpm. At the same time, the 0-100 km/h acceleration was improved by up to 0.3 seconds compared to the preceding version, reaching 6.5 seconds. Furthermore, thanks to the BMW EfficientDynamics measures and the TwinPower Turbo technology, the average fuel consumption dropped by 1.5 liters to 7.9 l/100 km, compared to the naturally-aspirated I6 engine.

Alongside the new 4-cylinder petrol engine, BMW also premiered a 6-cylinder diesel engine complete with TwinPower Turbo in 2011. The new 3.0-liter I6 diesel powerplant, titled N57D30O1, came up with an increased output (190 kW / 258 PS) and boasted further optimization in the areas of reduced internal frictions, weight and fuel injection.

The updated N57 powerplant featured a high-precision, Common Rail diesel injection at a pressure of 1,800 bar. The gain in torque was of 20 Nm to 560 Nm over the preceding engine, already available from 1,500 rpm.

Furthermore, the turbocharger was equipped with variable intake geometry, alongside a reduction in the turbine wheel. In the F10 530d xDrive, the acceleration from 0-100 km/h took just 6.1 seconds, whereas the average fuel consumption to 5.7 l/100 km.

BMW TwinPower Turbo: It’s all in the name

As evoked in the first paragraph, BMW developed its trailblazing TwinPower Turbo technology on the basis of the twin-scroll principle. So, basically, the name says it all, but although intuitive, it’s not that straight-forward to many.

First of all, one of the common mistakes is that many believe twin turbo equals biturbo, which is false in most cases, even though both rely on two turbochargers. Another misbelief is that TwinPower Turbo actually denotes a twin turbo configuration, which really is not the case.

So, to clarify, let’s start from the following definitions:

• twin turbo technology employs two turbochargers that are placed one next to the other (“twin”)
• biturbo employs 2 turbochargers as well, yet they are located one on each side of the cylinder bank (typical for V8 engines)
• BMW TwinPower Turbo is relying on a single turbocharger with two scrolls
• BMW TwinTurbo Power (yes, this one exists too) relies on two turbochargers
• TwinPower Turbo is not the same as TwinTurbo Power, so don’t mix them up

Sounds easy, huh? It partly is. The TwinPower Turbo technology from BMW involves what’s called a divided inlet turbine and a properly-designed exhaust manifold. The latter component is of crucial important, because it helps pair the cylinders correctly as to properly direct the flow of exhaust gas independently on one scroll.

As you may recall, the TwinPower Turbo is currently fitted to either 4-cylinder and 6-cylinder BMW engines, irrespective of the running fuel (diesel or petrol). In inline0four applications, cylinders that fire 1st and 3rd are teamed up on one scroll, whereas, cylinders that fire 2nd and 4th in the sequence are paired on the second scroll.

In case of the inline-six powerplants, the combination order is typically 1-3-5 on one scroll, 2-4-6 on the other scroll. In what BMW V8 units are concerned (the N63/S63 generation), the need for more power led to the adoption of twin turbo, so 2 turbochargers placed together, given the hot inner V architecture (with the turbochargers placed between the cylinder banks). And yes, the turbocharging technology in the 8-cylinder powerplant is called BMW TwinTurbo Power, although not visibly labeled.

Moving on to TwinPower Turbo which relies on the twin-scroll principle, compared to single-scroll turbochargers, the benefits are substantial in the following respects:

• a proper and quicker boost response, given the balanced pairing of cylinders based on firing order
• sustained, uninterrupted power delivery at all engine speed, based on constant recirculation of exhaust gases through the twin-scroll
• maximized pulse energy feeding the turbocharger wheel
• increase of running efficiency and life of the turbocharging unit
• significant reduction in turbo lag and fuel consumption
• improved low-end power delivery, similar to twin turbo engines
• notable improvement in reducing pumping losses

To maximize the benefits of BMW TwinPower Turbo, several other components have been developed as to increase the balance and smoothness in the engine functioning. The vertically offset balancing shafts optimally compensate the vibration, whereas the centrifugal force pendulum integrated in the dual-mass flywheel acts to prevent any irregular engine rotations that are prone to appear at low rpm.

Источник