Nowe silniki BMW (cz. I): nowa generacja 4-cylindrowych diesli, również jako TwinTurbo

Podstawowa wersja 2-litrowego diesla jest ze 105 kW i 300 Nm mocniejsza od poprzednika o 15 kW i 20 Nm. Najmocniejsza wersja, oferująca 150 kW i 400 Nm, wzmocniła się o 30 kW i 60 Nm. Między nimi stoi wersja produkująca 130 kW i 350 Nm. Kolejnym ciekawym kryterium jest zakres wykorzystywanych obrotów, który w wypadku diesli bywa bardzo ograniczony. BMW udało się w silnikach o mocy 150 kW poszerzyć go o 10 %. Nowe silniki są o 17 kg lżejsze od poprzednich jednostek, co pozytywnie odbiło się nie tylko w niższym zużyciu paliwa, ale pozytywnie wpłynęło na rozłożenie masy auta pomiędzy osie.

Konstrukcja mechanicznych elementów silnika zmieniła się m. in. przez zwiększenie łożyska wała korbowego, głównym źródłem niższej masy było wprowadzenie kadłuba silnika z aluminium z odlewanymi tulejami cylindrów z szarego żeliwa.

Obniżenie zużycia paliwa uzyskano także dzięki nowemu rozplanowaniu komory spalania z nowymi kanałami ssącymi w głowie cylindrów, które tworzą spiralne wirowanie tangencjalne. Elektroniczne sterowanie umożliwia regulować stopniowe wirowanie w cylindrach w zależności od aktualnego stylu jazdy. Pionowo zamontowane zawory o większej średnicy poprawiają efektywność wymiany mieszanki.

Podczas gdy wersja podstawowa pracuje z ciśnieniem wtrysku maksymalnie 1600 bar, środkowy silnik wykorzystuje ciśnienie aż 1800 bar, a w topowej wersji wtryskiwacze piezoelektryczne pracują z ciśnieniem aż 2000 bar. To także premiera w silnikach samochodów osobowych.

BMW akcentuje, że dużych oszczędności w zużyciu paliwa uzyskano dzięki zmianom w konstrukcji silnika – obniżeniu tarcia wewnętrznego, nowemu rozplanowaniu komór spalania, optymalizacji wytwarzania mieszanki, poprawieniu spalania i wymiany mieszanki. Kolejne oszczędności uzyskano dzięki zastosowaniu systemów Start-Stop, Brake Energy Regeneration i elektronicznego wspomagania kierownicy.

Premiera w 4-cylindrowcu: Twin Turbo o zmiennym działaniu

Żeby uzyskać typowe dla silników BMW szybkie reakcje, a zarazem wyprodukować wysoką moc, po raz pierwszy w 4-cylindrowym silniku BMW wprowadziło system dwustopniowego doładowania. Po raz pierwszy podobny system zaprezentował się w 6-cylindrowym silniku z BMW 535d, który od tej pory trafił pod maskę wielu modeli firmy.

System doładowania składa się z dwóch turbosprężarek o różnych wielkościach. Mniejsze turbo pracuje dzięki małej masie i minimalnemu momentowi bezwładności już od obrotów niewiele większych od biegu jałowego. Na wyższych obrotach swoją pracę rozpoczyna większa sprężarka. Ten skomplikowany proces sterowany jest elektronicznie, tok spalin i ciśnienie doładowania rozdzielane jest zaworami regulacyjnymi, bypassem i zaworami obejściowymi.

Wersje podstawowe: turbo ze zmienną geometrią łopatek

Dwa słabsze warianty silnika 2,0 l o mocy 105 i 130 kW wyposażono w turbosprężarkę ze zmienną geometrią łopatek, która umożliwia efektywniejsze sterowanie ciśnieniem doładowania w szerokim spektrum trybów pracy. Łopatki sterowane są silnikiem krokowym, który jest bardzo dokładny, a zarazem szybki. Najwyższe osiągane ciśnienie doładowania wynosi 2,5 bar (105 kW) oraz 2,55 bar (130 kW). Maksymalny moment obrotowy dostępny jest odpowiednio w zakresie 1750 – 2500 obr./min oraz 1750 – 3000 obr./min.

Nowością w konstrukcji silników jest także nowe rozmieszczenie agregatów pomocniczych (pompa wodna, alternator, kompresor klimatyzacji) na stronę ssącą silnika. Spowodowane to było wymaganiami przestrzennymi nowych silników i dużym układem doładowania. Wszystkie urządzenia napędzane są jedynym paskiem rozrządu. Wszystkie trzy silniki wyposażono w wałki równoważące zamontowane w kadłubie silnika na łożyskach iglicowych. Wszystkie trzy silniki otrzymają bezprzeglądowy filtr cząstek stałych, który będzie od roku 2008 standardem w wszystkich silnikach BMW.Nowe 4-cylindrowe diesle BMWSilnik2,0 l (105 kW)2,0 l (130 kW)2,0 l (150 kW)Pojemność skokowa [cm3]199519951995Cylindrów/zaworów4/44/44/4Moc maksymalna [kW/obr/min]105/4000130/4000150/4400Maks. mom. obr. [Nm/obr/min]300/1750-3000350/1750-3000400/2000Najwyższe obroty [obr./min]500050005200Wtrysk common-rail2. gen., el.magnet. wtryskiwacze3.gen., piezoel. wtrysk.3.gen., piezoel. wtrysk.Maks. ciśnienie wtrysku [bar]160018002000Stosunek mocy do pojemności [kW/l]52,665,275,2