Istorie: 30 de ani de motoare BMW diesel

Exact în urmă cu 30 de ani, la Salonul Auto de la Frankfurt (IAA), debuta primul motor diesel BMW. Încă de la început acesta impunea un nou etalon în ceea ce privește sportivitatea și nivelul de performanțe. Din 1983 și până în prezent BMW a venit constant cu inovații importante și a impus motorul diesel ca o variantă economică și deosebit de performantă.

Un motor diesel într-un BMW? La începutul anilor ’80, această combinaţie era aproape de neconceput pentru mulţi fani ai mărcii. Motoarele diesel, aşa cum erau în acea perioadă, erau privite ca fiind gălăgioase şi lipsite de spirit sportiv. Totuşi, nivelul ridicat de eficienţă şi consumul redus de combustibil făceau ca acest tip de motor să fie unul apreciat. Pe fondul crizei petrolului, BMW dezvoltase încă din 1975 un plan de a lansa propulsoare diesel, dar care avea să ajungă în producţie abia trei ani mai târziu. Încă de la început a fost clar că un motor BMW diesel ar trebui să dispună de câteva calităţi foarte speciale. Provocarea a fost combinarea economiei de combustibil şi a duratei lungi de viaţă cu performanţele ridicate, dezvoltarea instantanee a puterii şi calitatea optimizată a transmisiei. Încă de la început inginerii BMW au optat pentru un motor cu şase cilindri dispuşi în linie, cu sistem vortex al camerelor de ardere şi turbocompresor. Prima dată acest motor a echipat BMW Seria 5 Sedan. În primăvara anului 1983 rezultatul a fost prezentat presei şi publicului la Salonul Auto de la Frankfurt (IAA). BMW 524td a fost primul model diesel construit de marcă şi era cel mai puternic automobil de acest gen din lume. Maşina a devenit o deschizătoare de drumuri pentru o formă nouă şi foarte eficientă a plăcerii condusului.

Cu exact 90 de ani în urmă, inginerul german Rudolf Diesel a pornit primul prototip al „motorului termic cu aprindere sub presiune”, pe care îl considera ideal. Principiul pe care se baza acest motor implica încălzirea aerului în camera de combustie la presiune ridicată. Trebuia obținută o temperatură unde combustibilul injectat se aprindea instantaneu, dar acest lucru era posibil iniţial doar ca teorie. Aplicarea practică a teoriei necesita resurse majore, dar pe care Rudolf Diesel era dispus să le investească. Efortul său a fost recompensat când revoluţionarul propulsor a fost gata pentru producţie. Prima uzină de motoare diesel şi-a început activitatea în 1898. Propulsorul diesel a reuşit să-şi creeze un traseu de succes în lumea întreagă, fiind folosit la vapoare, locomotive şi camioane.

Lansat în Steyr: noul propulsor este produs la o uzină nouă.

Totuşi, utilizarea acestui gen de motor pentru a propulsa un BMW a fost un drum lung. După ce s-a luat decizia de a dezvolta un motor diesel, constructorul auto german a pus bazele unei companii joint-venture cu firma austriacă Steyr-Daimler-Puch-AG pentru dezvoltarea, producţia şi vânzarea propulsoarelor diesel. În 1979, o uzină comună de motoare a fost deschisă în Steyr (Austria). Chiar dacă această colaborare s-a încheiat după numai trei ani, iar BMW a cumpărat acţiunile deţinute de partenerul său, producţia de motoare pe benzină şi diesel pentru BMW Seria 5 a fost realizată pe o linie de producţie comună, localizată la Steyr, din 1983.

Propulsorul pentru BMW 524td a fost conceput de inginerii BMW de dezvoltare a motoarelor din München pe baza unei versiuni pe benzină, cu şase cilindri dispuşi în linie. Particularităţile comune au fost restrânse la structura de bază, principiul furnizării uleiului şi sincronizarea supapei din chiulasă cu un ax cu came acţionat de o curea dinţată. Toate celelalte detalii au fost realizate de la zero în dorinţa de a îndeplini cerinţele speciale ale principiului de funcționarea al unui diesel şi obiectivele de dezvoltare pentru primul motor BMW de acest gen. Sarcina termică şi presiune ridicată de combustie, cu un raport de compresie 22:1, au fost factorii principali care au fost luaţi în calcul. Carterul de fontă a fost echipat cu un sistem de răcire bazat pe principiul fluxului longitudinal, cu compartimente de apă dispuse între cilindri şi un capac special capabil să reziste forţelor mari la care sunt supuse şuruburile chiulasei. Arborele cotit forjat a generat o cursă mai lungă şi a fost produs dintr-un oţel de înaltă calitate. Construcţia şi proprietăţile materiale ale pistoanelor, bielelor şi lagărelor arborelui cotit au fost şi ele modificate pentru a putea garanta fiabilitatea chiar şi la sarcină maximă şi la operare continuă. 

Alimentarea cu ulei a fost asigurată de o pompă de ulei cu elice.

Dezvoltarea avansată a sistemului de combustie cu camere turbionare – realizat special pentru BMW – a avut o contribuţie semnificativă la îmbunătăţirea performanţelor, dar şi la reducerea consumului şi a poluării fonice. Motorul de la BMW 524td a fost echipat şi cu Instant Start System (sistem de pornire instantanee) care a redus semnificativ timpii de preîncălzire specifici propulsoarelor diesel.

Dezvoltare instantanee a puterii şi raport mare putere-capacitate datorită supraalimentării.

Inginerii de dezvoltare au decis încă de la început să utilizeze un turbocompresor pentru că sportivitatea şi calităţile de condus specifice mărcii erau printre obiectivele stabilite, alături de un nivel bun al consumului şi emisiilor. Designul motorului cu şase cilindri dispuşi în linie a fost utilizat pentru optimizarea eficienţei. Gazele de evacuare de la fiecare grup de trei cilindri au fost reunite şi dirijate separat spre elicea turbinei. Rezultatul a fost un comportament foarte dinamic și un răspuns excelent. Turbocompresorul utilizat la primul motor BMW diesel devenea performant încă de la 1500 rpm, presiunea maximă de supraalimentare – 0,8 bar – era disponibilă la 2200 rpm, în timp ce cuplul maxim de 210 Nm era livrat la 2400 rpm. Acest design a permis utilizarea cuplului ridicat pentru un condus liniar fără schimbări continue ale vitezelor. De asemenea a permis atingerea unor viteze ridicate pe fondul unei consum redus, dar şi rularea la sarcină parţială.

Puterea maximă de 85 kW/115 CP era obţinută la o capacitate de 2.443 cmc. Puterea per litru de combustibil rezultată – 34,8 kW/47,3 CP – a însemnat o valoare „care anterior era privite ca fiind imposibilă pentru un motor diesel”, conform anunţului făcut de BMW cu ocazia premierei mondiale ce a avut loc la Salonul Auto de la Frankfurt din 1983. BMW a continuat să spună că aceste valori transformau BMW 524td în „cel mai rapid diesel de serie din lume”. Pentru sprintul de la 0 la 100 km/h erau suficiente 12,9 secunde, iar viteza maximă de 180 km/h era mai mult decât impresionantă pentru un automobil diesel din acea perioadă. Presa a lăudat „energia revigorantă” şi „dezvoltarea continuă a puterii” demonstrată de motorul supraalimentat cu şase cilindri. Revista „auto, motor und sport” a evidenţiat şi proprietăţile acustice deosebite: „Când motorul diesel este pornit, cu greu poate fi deosebit de unul pe benzină, propulsorul turbo toarce uşor de-a lungul drumului, deopotrivă silenţios şi fără vibraţii”. Datele de consum erau mai mult decât impresionante: 7,1 l/100 km conform standardelor ECE de la acea vreme.

Cu premiera de succes în segmentul diesel, BMW a reuşit să îndeplinească aşteptările mari ale clienţilor de pretutindeni. Imediat după începerea producţiei la Steyr, grupul american Ford a încheiat un acord cu BMW pentru furnizarea de motoare diesel. Era propulsoarelor eficiente şi cu caracteristici sportive părea să fi început şi în SUA. Ford şi-a echipat „nava-amiral” Lincoln Continental cu motor diesel sportiv din Germania, dar piaţa americană a continuat să fie atrasă de propulsoarele pe benzină. În Europa, dezvoltarea urma însă un alt drum. Între 1973 şi 1982, proporţia modelelor diesel care străbăteau drumurile din Germania de Vest a crescut de la 4% la 15%. În Franţa, Belgia şi Italia, piaţa motoarelor diesel a crescut şi mai mult. Iar BMW a continuat să se plaseze printre constructorii care au avut o influenţă importantă asupra expansiunii diesel. Încă din 1986, aproape fiecare al treilea BMW Seria 5 nou ce era înmatriculat în Germania avea motor diesel – în decurs de numai patru ani, BMW 524td a devenit cel mai popular model al gamei.

Un consum și mai eficient: versiunea aspirată a motorului – şi pentru BMW Seria 3.

BMW 524td a fost un reper important pentru marcă și pentru istoria propulsoarelor diesel. Răspunsul pozitiv al pieții a reprezentat dovada clară a faptului că motorul diesel va juca un rol important pentru BMW pe termen lung şi că importanţa lui va continua să crească. În consecinţă, alături de uzină, BMW a pus bazele unui centru de dezvoltare a motoarelor diesel la noua locaţie din Steyr. Prima versiune BMW Seria 3 diesel a fost prezentată în 1985 cu obiectivul de a extinde gama de modele. Pentru BMW 324d inginerii au dezvoltat o versiune aspirată a motorului cu şase cilindri dispuşi în linie. Acesta producea 63 kW/86 CP şi furniza un cuplu maxim de 152 Nm. Propulsorul a impresionat prin funcţionarea liniară şi nivelul redus de emisii de zgomot, în ambele privinţe respectând imaginea sportivă a mărcii. Motorul a echipat varianta sedan, care accelera (0-100 km/h) în 16,1 secunde şi oferea un consum mulţumitor de 6,9 l/100 km conform standardului ECE „Euromix”.

Adaptat masiv pentru eficienţă a consumului, varianta de motor a fost disponibil în scurt timp şi pentru BMW Seria 5. Lansarea BMW 524d a avut loc la Salonul Auto de la Geneva din 1986, iar modelul a avut succes în special pe piețele din Franţa şi Italia. Ca răspuns la interesul tot mai mare pentru versiunile pe motorină, pentru BMW Seria 3 era disponibil din 1987 și propulsorul turbodiesel. Gama de modele cu motorizări diesel cuprindea acum BMW 524td şi BMW 524d, precum şi BMW 324td şi BMW 324d – obiectivul era atragerea clienţilor prin forma foarte eficientă a plăcerii condusului.

Inovaţii BMW pentru reducerea constantă a emisiilor: Digital Diesel Electronics şi convertor catalitic.
Încă de la început BMW a avut rolul de pionier şi în ceea ce priveşte reducerea emisiilor specifice propulsoarelor pe motorină. Cu începere din 1989, modelele BMW 524td şi BMW 324td au fost echipate cu convertor catalitic diesel. Digital Diesel Electronics (DDE) crea premisele pentru o post-tratare eficientă a gazelor de eşapament cu un convertor catalitic. Primul control electronic din lume al unui motor diesel a fost responsabil pentru gestionarea şi monitorizarea secvenţei de injecţie şi combustie. Acesta asigura și temperatura necesară pentru controlul catalitic al emisiilor.
DDE a fost prezentat în 1987 pentru următoarea schimbare de model a gamei BMW Seria 5, BMW 524td, şi, în paralel, pentru BMW 324td. Acestea au fost primele motoare diesel echipate cu un sistem echivalent cu cel de gestiune electronică a injecției pentru motoarele pe benzină, iar acest principiu de funcţionare continuă să fie aplicat şi în prezent. Controlul mult mai precis al motorului, comparativ cu sistemele mecanice, a avut impact asupra consumului şi emisiilor, dar a şi îmbunătăţit dezvoltarea puterii şi proprietăţile acustice ale propulsorului.

Unitatea de control DDE procesa datele furnizate de senzori privind poziţia acceleraţiei, viteză, turaţie, acţiuni ale sistemului de frânare, ambreiaj şi aer condiţionat, temperatura aerului, apa de răcire şi combustibil, precum şi presiunea de alimentare cu aer. Două microprocesoare puternice comparau datele înregistrate cu valori nominale predefinite şi calculau ajustările necesare ale variabilelor controlate pentru condiţii ideale de operare – totul în fracţiuni de secundă. Toate acestea au permis coordonarea injecţiei, a volumului de combustibil injectat în fiecare cilindru, a presiunii de încărcate şi a recirculării gazelor de eşapament. Puterea optimă putea fi controlată sigur şi precis cu consum minim şi controlând nivelul de emisii, iar acelaşi lucru era valabil şi pentru volumul injectat de combustibil (cu temperatură controlată) la pornirea motorului. DDE acţiona şi pentru a preveni supraîncălzirea motorului şi asigura un ralanti uniform la turaţii reduse. În gama de funcţii ale acestui sistem revoluţionar se numărau atât diagnosticarea erorilor, cât şi controlul pornirii la rece cu emisii minime. În 1989, motorul aspirat care propulsa BMW 324d a fost şi el echipat cu Digital Diesel Electronics.

Câteva repere ale dezvoltării tehnologiei.

1983 Primului motor diesel de la BMW – propulsorul cu şase cilindri dispuşi în linie (85 kW/115 CP), cu sistem de combustie cu camere turbionare şi turbocompresor a debutat pe BMW 524td.

1985 Prima versiune a motorului BMW diesel atmosferic a fost disponibilă la BMW 324d (63 kW/86 CP).

1987 Digital Diesel Electronics – primul control electronic din lume pentru motoare diesel a debutat la BMW 524td şi BMW 324td; gestiunea controlată de computer a motorului pentru controlul începerii injecţiei şi a nivelului de combustibil injectat, a presiunii de turboalimentare şi a recirculării gazelor de eşapament a optimizat puterea, consumul, emisiile şi comportamentul pornirii la rece.

1989 Primul convertor catalitic diesel pentru modele BMW turbodiesel.

1991 A doua generaţie a motorului diesel cu şase cilindri dispuşi în linie, acum cu ax cu came operat prin lanţ, capul pistoanelor profilat în formă V, DDE nou şi suplimentar cu răcire cu aer a încărcării, încapsulare integrală şi deflectoare de aer reglabile în funcţie de temperatură – toate disponibile la noul vârf de gamă BMW 525tds (105 kW/143 CP).

1994 Primul motor BMW diesel cu patru cilindri: derivat din motorul cu şase cilindri dispuşi în linie , propulsorul de 1,7 litri (BMW 318tds) genera 66 kW/90 CP.

1996 Motorul diesel este lansat în clasa de lux: BMW 725tds a fost primul model diesel din gama BMW Seria 7.

1998 Noua generaţie de motoare diesel cu patru şi cu şase cilindri: carter foarte rigid, tehnologie cu patru supape, turbocompresor cu geometrie variabilă, volantă dublă şi lagăre hidraulice pentru reducerea vibraţiilor la motorul cu şase cilindri dispuşi în linie. Motorul cu patru cilindri dezvoltă 100 kW/136 CP şi, în premieră, este oferită în premieră injecţia directă cu pompă de distribuţie de presiune ridicată. Noul motor cu şase cilindri a fost echipat cu injecţie directă common-rail direct şi devenea cel mai puternic motor diesel din lume disponibil la un automobil de serie (135 kW/184 CP).
1999 Lansarea BMW 740d cu primul motor BMW V8 diesel cu o capacitate 3,9 litri, aliaj de fontă cu grafit vermiform (GGV), două turbocompresoare, tehnologie cu patru supape, injecţie directă common-rail, 175 kW/238 CP.

2001 A doua generaţie a injecţiei directe common-rail, cu nou control al debitului şi până la cinci etape de injecţie pentru fiecare cursă de putere – disponibilă în premieră la un motor diesel cu patru cilindri: BMW 320d (110 kW/150 CP).

2002 Lansarea celei de-a doua generaţii de injecţie directă common-rail la motoarele cu şase şi cu opt cilindri.

2003 Primul BMW coupé cu motor diesel: BMW 330cd cu propulsor cu şase cilindri dispuşi în linie care dezvolta 150 kW/204 CP.

2004 Pentru prima dată un motor diesel echipează un model BMW cabriolet: BMW 320d Cabrio cu motor cu patru cilindri.
Premiera tehnologiei Variable Twin Turbo: procesul de turbo-alimentare în mai multe etape pentru motorul diesel de 3,0 litri, cu şase cilindri dispuşi în linie, defineşte noi standarde pentru dezvoltarea instantanee a puterii şi pentru cuplu; BMW 535d devenea cel mai puternic motor diesel cu şase cilindri din lume, dezvoltând 200 kW/272 CP.

Începe introducerea filtrului de particule diesel în completarea convertorului catalitic de oxidare; din 2005 devine dotare standard pentru toate modelele BMW diesel.

2005 Nou motor diesel cu opt cilindri la BMW 745d, cu carter integral din aluminiu şi capacitate de 4,4 litri. Putere maximă: 220 kW/300 CP, cuplu maxim: 700 Nm.

2007 BMW EfficientDynamics îmbunătăţeşte caracteristicile de eficienţă ale motoarelor BMW diesel; generarea energiei la frânare, afişarea punctului de schimbare a vitezelor, funcţia Auto Start Stop şi alte măsuri sunt integrate treptat în echiparea standard a unui număr tot mai mare de modele.
Noi schimbări de generaţie pentru motoarele cu patru şi cu şase cilindri: introducerea celei de-a treia generaţii a injecţiei directe common-rail direct injection, carter din aluminiu, tehnologie Variable Twin Turbo disponibilă acum şi pentru motoarele cu patru cilindri.

2008 BMW Advanced Diesel pune bazele unui pachet nou pentru pieţele auto din America de Nord; purificarea constantă a gazelor de eşapament prin tehnologia BMW BluePerformance cu convertor catalitic SCR (Selective Catalytic Reaction) şi utilizarea AdBlue pentru a evita emisiile de oxizi de azot.
BMW 118d (105 kW/143 CP, consum în test EU: 4,5 l/100 km) a primit „World Green Car of the Year”.

2009 Premieră mondială – primul sistem de evitare a alimentării eronate care utilizează o prindere de siguranţă pe admisia rezervorului.

2011 Tehnologia BMW TwinPower Turbo ca nou standard pentru reducerea consumului la toate motoarele diesel cu patru şi cu şase cilindri; lansarea noului motor diesel de 1,6 litri, cu patru cilindri, care dezvoltă 70 kW/95 CP la BMW 114d; nou lider al eficienței în gama de modele: BMW 116d EfficientDynamics Edition dezvoltă 85 kW/116 CP, consum în test EU 3,8 l/100 km şi emisii CO2 99 g/km.

Lansarea gamei BMW M Performance şi cel mai puternic motor diesel cu şase cilindri din lume: trei turbocompresoare, injecţie directă common-rail cu piezoinjectoare şi presiune maximă de injecţie de 2.200 bar; putere maximă: 280 kW/381 CP, cuplu maxim: 740 Nm; disponibil la BMW M550d xDrive Sedan, BMW M550d xDrive Touring, BMW X5 M50d şi BMW X6 M50d, dar și pe BMW 750d.

2013 Tehnologia BMW Blue Performance introdusă standard la toate modelele BMW diesel; fiecare versiune de model dispune de convertor catalitic SCR sau convertor catalitic de stocare a oxidului de azot; emisiile reduse permit îndeplinirea standardelor EU6.

Adaugati comentariu