Циклический характер работы двс один из его недостатков, но вместе с тем именно благодаря ему в двс реализуются высокие максимальные температуры и давления (стр. 16 из 27)

Гильзы цилиндров чугунные, вставные, мокрые.

Коленчатый вал смещен на 15° относительно осевой линии поршней.

Поршень алюминиевый, расстояние от верхней кромки поршня до первого компрессионного кольца составляет 3 мм.

Для шатуна принята сталь марки 70MnVS4. Нижняя головка шатуна изготовлена методом разлома (Splitting Technology).

Количество клапанов на цилиндр принято равным 4, так же как у предшественника.

Головка цилиндров литая, из высокотемпературного алюминиевого сплава, с последующей термообработкой.

Новым в головке является наличие двух разделенных полостей, верхней и нижней (рис. 9.8), что позволяет эффективнее охлаждать нижнюю, наиболее нагретую часть головки, распылители форсунок и клапаны.

Проведенные при проектировании головки цилиндров расчетные исследования показали, что наличие принятых двух зон охлаждения существенно повысило ее прочность.

В каждой головке цилиндров имеется два распределительных вала, привод к ним от коленчатого вала — цепной. Для устранения зазора в клапанном механизме применены гидравлические толкатели.

Рис. 9.8. Головка цилиндров дизеля ОМ 629: 1 — посадочная втулка топливной форсунки; 2 — верхняя полость охлаждающей воды; 3 — нижняя полость охлаждающей воды

Впускная система

Основное внимание при разработке впускной системы уделялось снижению гидравлических потерь в системе, исключению неоправданного дросселирования потоков воздуха. В этой связи размещение двух турбокомпрессоров симметрично по обеим сторонам двигателя вполне оправданно.

Рис. 9.9. Схема подачи воздуха в дизеле ОМ 629: 1 — водовоздушный теплообменник; 2 — впуск свежеговоздуха; 3 —дроссель; 4 — воздушный фильтр с глушителем шума; 5 — пленочный расходомер воздуха; 6 — распределитель наддувочного воздуха;7—турбокомпрессор

Схема движения поступающего в турбокомпрессоры свежего воздуха и далее наддувочного воздуха показана на рис. 9.9.

В результате разработчикам удалось снизить, по сравнению с предшественником, гидравлические потери в тракте до турбокомпрессоров на 30% и в тракте после них на 60-62% при одновременном увеличении расхода воздуха.

На рис.9.9 показаны эти трубопроводы с плавными поворотами и практически без дросселирования.

Турбокомпрессоры оснащены механизмом регулирования входного сечения в турбину.

Топливная система

Двигатель оснащен топливной системой Common-Rail третьего поколения с максимальным давлением впрыскивания 160 МПа и форсунками с пьезоактюаторами.

Система позволяет осуществлять до пяти впрыскиваний за Цикл. При обычной работе двигателя система осуществляет два предвпрыскивания.

Форсунка имеет семь гидравлически оптимизированных распыливающих отверстий.

Наличие в форсунках пьезоактюаторов уменьшает количество просачивающегося масла в топливной системе Common-Rail, доведя его до нуля.

В отличие от предшественника новый дизель не нуждается в блоке клапанов, необходимом для распределения топлива между аккумуляторами двух блоков V-образного двигателя.

Топливо подается последовательно от насоса высокого давления, сперва непосредственно в аккумулятор левого блока и затем — правого.

Система охлаждения (рис. 9.10)

В новом двигателе применена система охлаждения, аналогичная системе предшественника, двигателя ОМ 628.

Рис. 9.10. Схема системы охлаждения дизеля ОМ 629: 1 — водяной насос; 2, 6 — головки цилиндров — правая и левая;3 — масляный и водяной теплообменники; 4 — клапан рециркулируемых газов; 5 — охладитель рециркулируемых газов; 7 — впуск воды в блок; 8 — выпуск воды из блока; 9 — термостат

Система охлаждения нового двигателя отрегулирована на большие нагрузки на двигатель, в ней увеличено охлаждение рециркулируемых отработавших газов, необходимое для уверенного выполнения норм на выбросы вредных веществ EURO IV.

Масляный и водяной теплообменники размещены очень компактно в нижней части развала блока.

Разработчикам удалось снизить гидравлические потери системы охлаждения за счет оптимизации потока воды в головках цилиндров и вокруг гильз, отсутствия дросселирования потока в блок-картере и термостате и равномерного распределения воды между блоками.

Выпускная система (рис. 9.11)

Как отмечалось, для уверенного выполнения норм на выбросы вредных веществ выпускная система в автомобилях с дизелями ОМ 629 оснащена фильтром твердых частиц.

Рис. 9.11. Схема выпускной системы автомобиля с дизелем ОМ 629: 1 — датчик температуры; 2 — дифференциальный датчик давления; 3 — датчики температур после нейтрализатора; 4 — l-зонд; 5 — нейтрализаторы; 6 — двухстенный трубопровод отработавших газов; 7 — фильтр твердых частиц

Фильтр твердых частиц расположен под полом автомобиля. Для уменьшения тепловых потерь при регенерации фильтра трубопроводы, соединяющие двигатель с фильтром, применены двухстенные, с воздушным зазором.

Регенерация фильтра осуществляется без использования каких-либо присадок.

Масляный и водяной теплообменники размещены очень компактно в нижней части развала блока.

Разработчикам удалось снизить гидравлические потери системы охлаждения за счет оптимизации потока воды в головках цилиндров и вокруг гильз, отсутствия дросселирования потока в блок-картере и термостате и равномерного распределения воды между блоками.

Оптимизация акустических характеристик

Уменьшение шума дизеля на всех режимах его работы является трудновыполнимой задачей. Поэтому фирма поставила перед собой задачу уменьшения шума непропорционально режиму его работы.

Основное внимание уделялось режиму малых нагрузок и частот вращения (наиболее часто для этого класса автомобилей используемый режим работы двигателя) и получению на этих режимах "приятного и ненавязчивого" шума, а на режимах полной нагрузки — "сильного, но не громкого" шума.

Основные мероприятия, направленные на решение проблемы шума:

—особенно жесткая конструкция блок-картера с применением дополнительной опорной "постельной" плиты;

—переход на увеличенный диаметр коренных шеек коленчатого вала;

—установка уравновешивающего вала;

—применение более жесткой конструкции рамы автомобиля, к которой крепится двигатель;

—усиленные алюминиевые воздухопроводы;

—нежесткие крепления воздухопроводов с воздушным коллектором и такие же соединения топливных трубопроводов с низким давлением топлива;

—двойное предвпрыскивание топлива за цикл с давлением 160 МПа.

9.3. Двигатель R6 фирмы BMW

Фирма BMW разработала новый 6-цилиндровый рядный бензиновый безнаддувный двигатель R6 рабочим объемом 3,0 л. По мнению проф. B.Goschel, конструкторы пытались решить имеющийся конфликт между желанием уменьшить расход топлива и выбросы вредных веществ и необходимостью повышать динамические характеристики

двигателя и автомобиля.

Таблица 9.3.1

Параметры	R6
Рабочий объем, см3	2977
Диаметр цилиндра, мм	85
Ход поршня, мм	88
Мощность, максимальная, кВт	190
Частота вращения при Nemax., мин"1	6650
Крутящий момент, максимальный, Нм	300
Частота вращения при Метах., мин"1	2500-4000
Степень сжатия	10,7
Масса двигателя, кг	161
Литровая мощность, кВт/л	63,5
Удельный крутящий момент, Нм/л	100
Удельная масса, кВт/кг	1,18
Расстояние между осями цилиндров, мм	91

	Рис. 9.3.1. Двигатель R6 фирмы BMW
	Рис. 9.3.2. Внешняя скоростная характеристика двигателя R6 фирмы BMW

В табл. 9.3.1. приведены некоторые параметры двигателя R6, на рис. 9.3.1 показан общий вид нового двигателя с разрезами, на рис. 9.3.2. — его внешняя скоростная характеристика.

Блок-картер изготовлен из магний-алюминиевого сплава, гильзы изготовлены из материала Alusil.

Двигатель оснащен четырьмя клапанами на цилиндр, механизмами регулирования фаз газораспределения и высоты перемещения клапанов — Valvetronic и Doppel-VANOS, которые заменяют дроссельную заслонку, двумя верхнерасположенными распределительными валами на семи опорах. Привод к клапанам роликовый, с гидравлической системой регулирования зазора.

На рис. 9.3.3 показан принятый в двигателе R6 механизм Valvetronic второго поколения, предназначенный для высокооборотных двигателей.