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#1 04-10-2017 16:23:05

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Le moteur BMW N55

Le moteur BMW N55

Moteur-N55.jpeg


Statut de l'information et variantes nationales

Les véhicules BMW Group répondent aux exigences des normes de sécurité et de qualité les plus élevées. Changements dans les exigences en matière de protection de l'environnement, les avantages et la conception du client rendent nécessaire la continuité du développement de systèmes et de composants. Par conséquent, il peut y avoir des divergences entre le contenu de ce dossier et les véhicules disponibles sur le marché.

Ce document se rapporte essentiellement aux véhicules à conduite à gauche avec des spécifications européennes. Quelques contrôles ou les composants sont disposés différemment dans les véhicules à commande à droite que ceux indiqués dans les graphiques dans ce document. D'autres différences peuvent résulter du résultat des variantes d'équipement utilisées dans des domaines spécifiques marchés ou pays.

Autres sources d'information

Vous trouverez plus d'informations sur les sujets individuels dans ce qui suit:

• Manuel du propriétaire
• Application technique de service intégré.


Moteur N55.

Contenu

1. Introduction
2. Modèles.
3. Identification du moteur
4. Système mécanique du moteur.
5. Engrenage de vanne.
6. Le lecteur de ceinture et les composants auxiliaires
7. Approvisionnement en pétrole
8. Système d'admission d'air et d'échappement.
9. Système de vide
10. Préparation du carburant
11. Système de refroidissement
12. Système électrique du moteur
13. Informations sur le service


Moteur N55.

1. Introduction

1.1. Points forts

Le moteur N55 est le successeur du moteur N54. La réingénierie et les modifications ont permis d'utiliser maintenant un seul turbocompresseur d'échappement. Dans le contexte de la réduction des coûts et de la qualité améliorée, les données techniques sont restées pratiquement les mêmes.

1.1.1. Données techniques

donnees-techniques_20170930-2008.png

1.1.2. Diagramme à pleine charge

Par rapport au prédécesseur, le moteur N55 se caractérise par une consommation de carburant plus faible avec la même puissance et les données de couple.

Moteur N55.

1. Introduction

Introduction.png

Diagramme à pleine charge E90 335i avec moteur N54B30O0 par rapport au F07 535i avec moteur N55B30M0

Moteur N55.

1. Introduction

1.2. Nouvelles fonctionnalités / modifications

1.2.1. Aperçu

Nouvelles-fonctionnalites-modifications.png

Moteur N55.

1. Introduction

Introduction-au-moteru-N55.png

Moteur N55.

1. Introduction

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Moteur N55.

2. Modèles.

2.1. Variantes du moteur N54B30O0

Variantes-du-moteur-N54B30O0.png
Modeles.png

2.2. Histoire

Moteur à essence à 6 cylindres avec turbocompresseur à BMW

Historique.png


Moteur N55.

3. Identification du moteur.

3.1. Désignation du moteur et identification du moteur

3.1.1. Désignation du moteur

Cette PI décrit la version suivante du moteur N55: N55B30M0. Dans la documentation technique, la désignation du moteur est utilisée pour l'identification unique du moteur.
Dans la documentation technique, vous trouverez également la désignation de moteur abrégée, c'est-à-dire N55, qui indique uniquement le type de moteur.

Designation-du-moteur_20170930-2129.png


Moteur N55.

3. Identification du moteur.

Répartition de la désignation du moteur N55

Reduction-de-la-designation-du-moteur-N55.png

3.1.2. Désignation du moteur

Les moteurs sont marqués sur le carter avec un code d'identification du moteur pour une identification unique. Cet identifiant du moteur est également requis pour approbation par les autorités. Le moteur N55 développe encore ce système d'identification et le code a été réduit de huit à sept caractères précédemment. Le numéro de série du moteur se trouve sous l'identifiant du moteur sur le moteur. Ensemble avec l'identifiant du moteur, ce nombre consécutif permet une identification unique de chaque moteur individuel.

Designation-du-moteur2.png

Moteur N55.

3. Identification du moteur.

Identification-du-Moteur-1.png
Identification-du-Moteur-2.jpeg


Moteur N55.

4. Système mécanique du moteur.

4.1. Boîtier moteur

Le boîtier du moteur se compose du bloc moteur (carter moteur et plateau), de la culasse, de la tête de culasse, du carter d'huile et des joints d'étanchéité.

4.1.1. Bloc moteur

Le bloc moteur est fabriqué à partir d'un moulage en aluminium et se compose du carter moteur avec plaque de protection.

Carter et plaque de carter

Le carter comporte des chemises cylindriques en fonte (2) en fonte. Une nouvelle fonctionnalité est que les bandes entre deux cylindres ont maintenant une rainure (3). Le liquide de refroidissement peut circuler le long de ces rainures d'un côté du carter à l'autre, refroidissant ainsi les bandes.

Contrairement au moteur N54, cinq conduits de retour d'huile côté échappement (4) permettent maintenant à l'huile de retourner de la culasse dans le bac à huile. Ces canaux de retour d'huile s'étendent dans la plaque de protection jusqu'à la sous le déflecteur d'huile. Ils contribuent à réduire les pertes d'agitation alors que l'huile de retour du moteur ne peut plus atteindre le manivelle même à une accélération transversale élevée.

Cinq canaux de retour d'huile sur le côté admission (5) garantissent également que les gaz de soufflage peuvent s'écouler sans obstruction de la zone du vilebrequin dans la culasse et au reniflard du carter dans le couvercle de la culasse.

Le conduit de refroidissement (1) dans le bloc moteur est divisé et le liquide de refroidissement s'écoule directement à travers celui-ci.


Moteur N55.

4. Système mécanique du moteur.

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Systeme-mecanique-du-moteur_2.png

Des conduits sont fournis pour l'alimentation en huile de la pompe à vide, car il est maintenant lubrifié par de l'huile filtrée et non par de l'huile non filtrée comme sur le moteur N54. La vanne de contrôle de la pression d'huile a été intégrée pour la pompe à huile à la carte contrôlée.

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Le carter du vilebrequin présente de plus grands trous de ventilation longitudinale percés. Les trous de ventilation longitudinale améliorent l'égalisation de pression des colonnes d'air oscillantes créées par le mouvement ascendant et descendant des pistons.

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De plus, les connexions au turbocompresseur mono ont été adaptées pour l'alimentation en huile et le refroidissement par refroidissement.

4.1.2. Tête de cylindre

La culasse du moteur N55 est un nouveau développement. L'injection directe de carburant avec la turbocompte d'échappement et Valvetronic sont utilisés pour la première fois sur un moteur BMW à 6 cylindres. La culasse est dotée d'une conception très compacte et équipée de la Valvetronic de troisième génération.

La combinaison du turbocompresseur d'échappement, de Valvetronic et des injections directes de carburant est appelée Turbo-Valvetronic-Direct-Injection (TVDI).

Moteur N55.

4. Système mécanique du moteur.

Ce système réduit les émissions de CO2 et la consommation de carburant de 3 à 6%.

Il n'y a maintenant aucune connexion pour les vannes anti-retour VANOS car elles ont été intégrées dans les électrovannes. La culasse comporte en outre des canaux de refroidissement sur les injecteurs de carburant, assurant un refroidissement indirect.

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4.1.3. Le couvre-culasse

Conception

La couverture de culasse est un nouveau développement. L'accumulateur sous vide pour le système de vide est intégré dans le couvercle de la culasse.

Tous les composants pour la ventilation du carter et les canaux de soufflage sont également intégrés dans le capot de la culasse. Les vannes anti-retour intégrées garantissent que les gaz de soufflage sont ajoutés de manière fiable à l'air d'admission.

Le moteur N55 est équipé d'un système de ventilation à carter sous vide sous vide. Une pression négative régulée d'env. 38 mbar est maintenu.

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Les gaz de soufflage traversent l'ouverture dans la zone du sixième cylindre dans la chambre de décantation dans le couvercle de la culasse. À partir de la chambre de décantation, les gaz de soufflage sont dirigés par des trous sur une plaque d'impact, contre laquelle l'huile a un impact, en raison du débit élevé, et s'écoule. Les gaz de soufflage nettoyés à l'huile circulent maintenant par la vanne de régulation de pression et, selon le mode de fonctionnement, par les clapets anti-retour dans la zone d'admission en amont du turbocompresseur d'échappement ou par la culasse avant les soupapes d'admission. L'huile séparée est dirigée par un conduit d'écoulement de retour au-dessous du niveau d'huile dans le récipient d'huile.

Fonction

La fonction standard ne peut être utilisée que si un vide prévaut dans le collecteur d'air d'admission, c'est-à-dire en mode moteur à aspiration naturelle.

Moteur N55.

4. Système mécanique du moteur.

Lorsque le moteur fonctionne en mode à aspiration naturelle, le vide dans le collecteur d'air d'admission ouvre le clapet anti-retour dans le conduit de soufflage dans le couvercle de la culasse, ce qui élimine les gaz de soufflage via une vanne de régulation de pression. Dans le même temps, le vide ferme également le deuxième clapet anti-retour dans le conduit à la ligne d'admission d'air de charge.

Les gaz de soufflage s'écoulent par l'intermédiaire du rail de distribution intégré dans la tête de culasse directement dans les canaux d'admission dans la culasse.

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Les gaz soufflants ne peuvent plus être introduits via ce canal dès que la pression dans le collecteur d'air d'admission augmente. Il y aurait autrement le danger que la pression de suralimentation puisse pénétrer dans le carter moteur. Une soupape anti-retour dans le canal de soufflage dans le capot de la culasse ferme le canal au collecteur d'air d'admission, protégeant ainsi le carter du moteur contre une surpression.

La demande maintenant plus grande d'air frais crée un vide dans le tuyau d'air propre entre le turbocompresseur d'échappement et le silencieux d'admission. Ce vide est suffisant pour ouvrir le clapet anti-retour et pour retirer les gaz de soufflage via la vanne de régulation de pression.

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Si un client se plaint d'une consommation élevée de pétrole et, en même temps, le turbocompresseur d'échappement se consomme, il ne faut pas supposer immédiatement que le turbocompresseur est défectueux. Si l'huile existe déjà après l'introduction des gaz de soufflage, l'ensemble du moteur doit être vérifié pour détecter les fuites. Des joints défectueux ou des joints d'étanchéité défectueux du vilebrequin peuvent être à l'origine d'un débit excessif élevé de gaz. La fuite des joints de vilebrequin peut entraîner une consommation d'huile allant jusqu'à 3 l / 1000 km.

4.1.4. Carter d'huile

Le moule à huile est fabriqué à partir d'une fonte en aluminium. Le déflecteur d'huile et le tuyau d'admission de la pompe à huile sont conçus comme un composant. Pour faciliter la fixation sur le banc, les conduits de retour d'huile sont conçus de telle sorte qu'ils s'étendent sur le déflecteur d'huile. Par conséquent, les conduits de retour d'huile se terminent dans le carter d'huile.

Moteur N55.

4. Système mécanique du moteur.

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4.2. Système de transmission du vilebrequin

4.2.1. Vilebrequin et roulements

Vilebrequin

Le vilebrequin est conçu avec un poids optimal. À 20,3 kg, le vilebrequin du moteur N55 est d'env. 3 kg plus léger que le vilebrequin dans le moteur N54. Le vilebrequin est également connu comme un vilebrequin léger. Le vilebrequin est en fonte (GGG70). Les contrepoids sont répartis de manière asymétrique. Aucune roue incrémentale n'est installée. Les chaînes de distribution sont montées au moyen d'un boulon central M18.

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Roulements principaux du vilebrequin

Comme sur le moteur N54, les paliers principaux du vilebrequin sont conçus comme des paliers à deux composants sans plomb. Le palier de poussée est monté à la quatrième position de palier.

4.2.2. Tige de raccordement et palier

La taille de la bielle du moteur N55 est de 144,35 mm. Une caractéristique particulière est le trou formé dans le petit oeillet de bielle. Ce trou formé distribue de manière optimale la force agissant du piston par l'intermédiaire de la broche de goujon sur la surface de la douille et réduit la charge sur les bords.

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Le graphique suivant montre la charge de surface sur une bielle standard sans le trou formé. En raison de la pression du piston, la force exercée par l'axe du goujon est principalement transmise aux bords de la douille dans le petit oeillet de bielle.

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Lorsque le petit oeillet de bielle a un trou formé, la force est répartie sur une plus grande surface et la charge sur les bords de la douille est considérablement réduite. La force est maintenant répartie sur une plus grande surface.

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Les coques de palier big-end sans plomb sont utilisés sur l'œil de la bielle. Le matériau G-488 est utilisé sur le côté de la bielle et le matériau G-444 sur le côté du capuchon de palier.
Les boulons de bielle M9 x 47 sont identiques sur la bielle N55 et N54.

4.2.3. Pistons avec segments de piston

Un piston à jupe pleine glissière fourni par la société KS est utilisé. Le diamètre du piston est de 82,5 mm. La première bague de piston est une bague de compression rectangulaire simple avec un revêtement en céramique chromé sur la surface de contact. Le deuxième anneau de piston est une bague à bande Napier. L'anneau de raclage d'huile est conçu comme une bague en acier avec un ressort qui est également connu sous le nom de système VF.

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Moteur N55.

4. Système mécanique du moteur.

Géométrie de la chambre de combustion

Le graphique suivant montre l'agencement des composants individuels au sujet de la chambre de combustion. On constate que le système d'injection de haute précision (HPI) BMW n'est pas utilisé, mais plutôt un injecteur Bosch avec une buse à trous multiples. L'injecteur de carburant est combiné avec la turbocompresseur et Valvetronic III. Pour une meilleure illustration, une vanne avec jeu de soupapes a été enlevée dans le graphique.

Moteur-N55-chambre-de-combustion-avec-composants.png

4.3. Conduite d'arbre à cames

L'entraînement de l'arbre à cames correspond à l'entraînement de l'arbre à cames sur le moteur N54.

Moteur N55.

5. Engrenage de vanne.

5.1. Conception

Le graphique suivant montre la conception de la culasse sur le moteur N55 avec la combinaison Valvetronic III et injection directe.

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Equipement-de-vanne_2.png

5.1.1. Arbres à cames

Des arbres à cames moulés ou légers ont été utilisés simultanément sur le moteur N54. Cela a permis d'utiliser des arbres à cames légers ainsi que des arbres à cames moulés ou un mélange des deux dans un moteur N54.
Seuls les arbres à cames légers sont utilisés sur le moteur N55. Les arbres à cames légers pour le moteur N55 sont fabriqués dans un processus interne de formage à haute pression. L'arbre à cames d'échappement comporte des roulements et est encapsulé dans un boîtier d'arbre à cames. Le boîtier de l'arbre à cames réduit le moussage d'huile pendant le fonctionnement.

Arbres-a-cames.jpeg

Moteur N55.

5. Engrenage de vanne.

5.1.2. Moment de la vanne

Moment-de-la-vanne.png

Moteur N55.

5. Engrenage de vanne.

5.1.3. Vannes d'admission et d'échappement

La tige de soupape a un diamètre de 5 mm sur la soupape d'admission et 6 mm sur la soupape d'échappement. La raison du diamètre plus grand est que la soupape d'échappement est creuse et remplie de sodium. En outre, le siège de soupape de la soupape d'échappement est blindé.

5.1.4. Ressorts de soupape

Les ressorts de soupape sont différents pour le côté admission et le côté échappement.

5.2. Valvetronic

5.2.1. VANOS

Aperçu

Le système VANOS a été optimisé pour offrir des vitesses de réglage encore plus rapides des unités VANOS. L'optimisation a également réduit la sensibilité aux salissures. On peut le constater à partir de la comparaison suivante du VANOS sur le moteur N54 et du VANOS sur le moteur N55 qui nécessite moins de canaux d'huile.

Moteur N55.

5. Engrenage de vanne.

Equipement-de-vanne__20171002-0948.jpeg

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Les roues des capteurs sont maintenant des composants en tôle à lame profonde et ne sont plus fabriqués à partir de deux parties. Cette conception augmente la précision de la production tout en réduisant les coûts de fabrication.

Moteur N55.

5. Engrenage de vanne.

Equipement-de-vanne_2_20171002-0952.png

Electrovannes VANOS

La vanne d'arrêt de retour avec filtre d'écran utilisé sur le moteur N54 a maintenant été intégrée dans les électrovannes VANOS sur le moteur N55. Cette mesure a permis de réduire le nombre de conduits d'huile dans la culasse. En outre, les vannes anti-retour ont été intégrées dans les électrovannes VANOS. Les filtres d'écran sur l'électrovanne VANOS assurent un fonctionnement sans problème et empêchent de manière fiable que l'électrovanne VANOS ne se colle pas à cause des particules de saleté.

5.2.2. Réglage de la liste des soupapes

Aperçu

Comme le montre le graphique suivant, l'emplacement d'installation du servomoteur a changé. Une autre caractéristique est que le capteur d'arbre excentrique n'est plus monté sur l'arbre excentrique mais a été intégré dans le servomoteur.

Moteur N55.

5. Engrenage de vanne.

Moteur-N55-reglage-de-la-soupape.jpeg

Le système Valvetronic III est utilisé. Les différences entre Valvetronic III et Valvetronic II sont dans l'agencement du servomoteur Valvetronic et du capteur Valvetronic. Comme dans Valvetronic II, le niveau de turbulence est augmenté dans Valvetronic III dans le but d'optimiser la formation du mélange avec mise en phase et masquage à la fin du cycle de compression. Ce mouvement de la charge du cylindre améliore la combustion pendant le fonctionnement de la charge partielle et dans le mode de chauffage du catalyseur. Les zones de trempe contribuent également à la formation du mélange.

Mise en phase

La mise en phase entraîne une différence de levage entre les deux soupapes d'admission jusqu'à 1,8 mm dans la plage de charge partielle inférieure. Par conséquent, le flux d'air frais est réparti de manière asymétrique.

Masquage

Le masquage se réfère à la conception des sièges de soupape. Cette mise en forme garantit que l'air frais entrant est aligné de manière à donner lieu au mouvement de charge du cylindre requis. L'avantage de cette mesure est que le retard de combustion est réduit d'env. 10 ° vilebrequin. Le processus de combustion s'effectue plus rapidement et un chevauchement de soupape plus important peut être réalisé, ce qui réduit considérablement les émissions de NOx.

Moteur-N55-toit-de-chambre-de-combustion.jpeg

Le graphique suivant montre l'effet des mesures décrites précédemment. Ces mesures permettent une combustion améliorée et plus rapide dans la zone rouge. Techniquement, c'est ce qu'on appelle l'énergie cinétique turbulente.

influence-de-la-mise-au-point-et-du-masquage-sur-l-ecoulement-dans-la-chambre-de-combustion.jpeg

La réponse du moteur est améliorée par la combinaison de Valvetronic III, injection directe et turbo.
La réponse jusqu'à la pleine charge à aspiration naturelle est raccourcie sur un moteur à aspiration naturelle avec Valvetronic car il n'est plus nécessaire d'attendre que le collecteur d'air d'admission soit rempli. L'accumulation de couple subséquente à mesure que le turbocompresseur démarre peut être accélérée avec le réglage de l'élévation partielle à faible vitesse du moteur. Cela évacue efficacement le gaz résiduel, ce qui entraîne une accumulation de couple plus rapide.

Moteur N55.

5. Engrenage de vanne.

Moteur-N5-reglage-du-levier-de-soupape.jpeg

Valvetronic

Un nouveau moteur à courant continu sans balais est utilisé. Le servomoteur Valvetronic présente les caractéristiques spéciales suivantes:

• Concept ouvert (débit d'huile)
• L'angle de l'arbre excentrique est déterminé par des incréments d'angle du système de capteur intégré
• Consommation réduite d'environ env. 50%
• Dynamique d'actionnement plus élevée (par exemple, ajustement sélectif du cylindre, contrôle de la vitesse de ralenti, etc.)
• Poids avantageux (environ 600 grammes)

Moteur N55.

5. Engrenage de vanne.

Le servomoteur Valvetronic de troisième génération contient également le capteur pour déterminer la position de l'arbre excentrique. Une autre caractéristique du servomoteur Valvetronic est que l'huile moteur s'écoule à travers elle. Une buse de pulvérisation d'huile lubrifie l'entraînement à vis sans fin pour l'arbre excentrique.

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Moteur-N55-conception-du-reglage-du-levier-de-soupape_1.png

Moteur N55.

6. Le lecteur de ceinture et les composants auxiliaires.

6.1. Courroie

Deux versions de courroie sont utilisées. La version de la fonction de démarrage / arrêt automatique du moteur comporte trois poulies de déviation et une double courroie à nervures.

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Grâce à la disposition modifiée du compresseur A / C, il est possible d'utiliser une courroie poly-V à un face sur les véhicules avec MSA. Les modifications comprennent également un nouveau palier lisse dans le tendeur de courroie.

Moteur-N55-version-sans-MSA-1.png

6.1.1. Absorbeur de vibrations

Un absorbeur de vibrations à une seule masse est utilisé sur le moteur N55. La poulie de ceinture est montée sur la poulie secondaire. Par rapport au moteur N54, cette disposition de conception réduit en outre la charge de la courroie car la vulcanisation découpe la poulie de la courroie avec la masse du volant du vilebrequin.

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Le-lecteur-de-ceinture-et-les-composants-auxiliaires_1.jpeg

Moteur N55.

7. Graissage

7.1. Circuit d'alimentation en huile

7.1.1. Conduits d'huile

Les graphiques suivants présentent un aperçu du circuit d'huile dans le moteur N55. Par rapport au moteur N54, il y a beaucoup moins de conduits d'huile dans la culasse. Ceci est principalement dû à l'utilisation des nouvelles électrovannes VANOS.

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Approvisionnement-en-petrole1.png

Approvisionnement-en-petrole2.jpeg

Approvisionnement-en-petrole4.png

7.1.2. Retour d'huile

Les graphiques suivants montrent le déflecteur d'huile intégré. Il combine les composants suivants:

• Déflecteur d'huile

• Plongée sous-marine

Le plus grand partage possible entre le carter d'huile et le manivelle est réalisé par le déflecteur intégré. Les arêtes de raclage d'huile qui dirigent spécifiquement l'huile de pulvérisation du manivelle sont en outre prévues sur la plaque de base.

L'adaptation pour le type de moule d'huile requis peut être faite simplement en changeant le tuba d'aspiration.

L'huile qui s'écoule de la culasse est dirigée sous le déflecteur d'huile. De cette façon, aucune huile de retour ne peut atteindre le vilebrequin et entraîner des pertes en agitation même dans des conditions d'accélération transversale élevées.

Approvisionnement-en-petrole5.png

Approvisionnement-en-petrole6.jpeg

7.1.3. Pompe à huile et contrôle de pression

Une version modifiée de la pompe à huile à glissière alternative utilisée par le moteur N54 est utilisée. Pour la première fois, on utilise un tiroir à piston alternatif Duroplast. Le système de contrôle de débit volumique connu du moteur N53 est également utilisé. Le principe de fonctionnement de la pompe à huile est décrit dans l'information sur le produit  "Moteur N63". Le principe de fonctionnement du système de contrôle de pression est décrit dans l'Information sur le produit "Moteur N53".

Approvisionnement-en-petrole7.jpeg
Approvisionnement-en-petrole8.png

Approvisionnement-en-petrole9.png

La pompe à huile a été redessinée pour répondre à la fonctionnalité et à la durabilité du tiroir à piston Duroplast.

7.1.4. Filtration d'huile et refroidissement de l'huile

Le boîtier du filtre à huile est fabriqué à partir de Duroplast. Un refroidisseur d'huile de moteur séparé est également utilisé pour refroidir l'huile moteur. En fonction de la température de l'huile, un thermostat sur le boîtier du filtre à huile libère le flux d'huile vers le refroidisseur d'huile.

7.1.5. Buse de pulvérisation d'huile

Le moteur N55 est équipé de buses de pulvérisation d'huile pour refroidir la couronne du piston. Un outil spécial est nécessaire pour positionner les buses de pulvérisation d'huile.

7.1.6. Surveillance de l'huile

Pression d'huile

Étant donné que le moteur N55 dispose d'une pompe à huile avec contrôle de débit volumétrique, il est nécessaire de mesurer exactement la pression d'huile. Pour cette raison, un nouveau capteur fourni par la société Sensata est équipé. Le moteur N53 / N43 a été équipé d'un capteur Honeywell.

Avantages du nouveau capteur:

• Mesure de la pression absolue (pression relative antérieure)
• Le contrôle de carte caractéristique est possible dans toutes les gammes de vitesse.

Niveau d'huile

Le capteur connu de l'état de l'huile est utilisé pour mesurer le niveau d'huile.

Moteur N55.

8. Système d'admission et d'échappement d'air

8.1. Système d'admission d'air

8.1.1. Aperçu

Plusieurs fonctions ont été optimisées pour le moteur N55:

• Air non filtré dirigé vers le silencieux d'admission (adopté à partir du moteur N54)
• Canal d'air filtré complètement neuf et simplifié pour accueillir le nouveau turbocompresseur d'échappement
• Ventilation du carter moteur
• Système de dérivation intégré dans le turbocompresseur d'échappement
• Ventilation du réservoir de carburant adaptée en conséquence.

Comme le montrent les graphiques, la disposition de conception du système d'admission d'air a été simplifiée car un seul turbocompresseur est utilisé.

Systeme-d-admission-d-air.png

Moteur N55.

8. Système d'admission et d'échappement d'air

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Moteur N55.

8. Système d'admission et d'échappement d'air

Systeme-d-admission-et-d-echappement-d-air_1.jpeg
Systeme-d-admission-et-d-echappement-d-air_2.png
Systeme-d-admission-et-d-echappement-d-air_3.png

La fonction de base de la soupape de dérivation reste la même. La différence par rapport au moteur N54 est que la vanne de dérivation n'est pas actionnée pneumatiquement. La vanne de dérivation sur le moteur N55 est un actionneur électrique qui est contrôlé directement par le DME. Le nombre de composants a été considérablement réduit en positionnant la vanne de dérivation sur le turbocompresseur d'échappement. La vanne de dérivation peut relier le côté admission au côté de la pression.

Comme sur le moteur N54, les pics indésirables de la pression de suralimentation qui peuvent se produire lorsque la vanne d'étranglement ferme rapidement sont réduits. Cela signifie que la vanne de dérivation joue un rôle important en termes d'acoustique du moteur tout en protégeant les composants du turbocompresseur d'échappement. Le principe de fonctionnement détaillé est décrit dans l'Information sur le produit "Moteur N54".

8.1.2. Système d'admission d'air

Comme on peut le voir dans le graphique suivant, l'unité de commande du moteur est montée sur le système d'admission. L'air d'admission est également utilisé pour refroidir l'unité de commande du moteur.

Grâce à cet arrangement, le moteur peut déjà être assemblé avec l'unité de commande et les capteurs et actionneurs connectés au moteur en production.

Moteur N55.

8. Système d'admission et d'échappement d'air

Systeme-d-admission-et-d-echappement-d-air_4.png

8.1.3. Système de ventilation du réservoir de carburant

Les vapeurs de carburant sont tamponnées dans une cartouche de carbone et ensuite alimentées par la vanne de ventilation du réservoir de carburant au processus de combustion. Le système de turbocompresseur rend nécessaire d'adapter également ce système aux conditions données.

Moteur N55.

8. Système d'admission et d'échappement d'air

Moteur-N55-systeme-de-ventilation-du-reservoir-d-essence.png

8.2. Système d'échappement

8.2.1. Aperçu

Avec le turbocompresseur à double escalier, la conception du système d'échappement est moins compliquée que celle du moteur N54 avec deux turbocompresseurs. En plus d'un convertisseur catalytique quasi-moteur (3), le système d'échappement comporte également un silencieux central (4) et deux silencieux arrière (5 + 6).

Moteur-N55-systeme-d-echappement-F07.png

8.2.2. Collecteur d'échappement

Le collecteur d'échappement est isolé à l'air libre et conçu comme un collecteur de six en deux. La combinaison de trois canaux d'échappement chacun dans un canal d'échappement est nécessaire afin d'assurer un écoulement optimal vers le turbocompresseur à double rouleau d'échappement. Le collecteur d'échappement et le turbocompresseur d'échappement sont soudés ensemble pour former un composant.

Moteur-N55-fixation-du-turbocompresseur-d-echappement-au-bloc-moteur.png

Moteur N55.

8. Système d'admission et d'échappement d'air

8.2.3. Turbocompresseur d'échappement

Le moteur N55 est équipé d'un turbocompresseur à double escalier au lieu de deux petits turbocompresseurs séparés utilisés sur le moteur N54. Le graphique suivant montre le principe de fonctionnement du turbocompresseur à double rouleau d'échappement.

Turbocompresseur-double-echappement.png

Moteur N55.

8. Système d'admission et d'échappement d'air

Systeme-d-admission-et-d-echappement-d-air_20171003-1559.png
Turbocompresseur-double-echappement-2.png
Systeme-d-admission-et-d-echappement-d-air-2.png
Turbocompresseur-double-echappement-3.png
Systeme-d-admission-et-d-echappement-d-air-3.png

Fonction du turbocompresseur à double escalier

Une pression constante sur les gaz d'échappement n'est appliquée que sur le turbocompresseur d'échappement rarement. À faible vitesse du moteur, l'échappement atteint la turbine d'échappement sous forme pulsée. En raison de cette pulsation, un taux de pression plus élevé est temporairement atteint dans la turbine d'échappement. Étant donné que l'efficacité augmente à mesure que la pression augmente, la pulsation améliore également la progression de la pression et donc la progression du couple de
le moteur. C'est le cas en particulier à faible vitesse du moteur.

Pour s'assurer que les cylindres individuels ne s'influencent pas mutuellement pendant la charge du cylindre
le processus de changement, les cylindres 1 à 3 (banc de cylindre 1) et les cylindres 4 à 6 (banc de cylindre 2) sont combinés
pour former un canal d'échappement. Le flux de gaz d'échappement dans le turbocompresseur est dirigé dans des rouleaux
(spirales) à la turbine d'échappement par les canaux d'échappement (1 + 2). Cette disposition de conception permet de
Utilisez de manière optimale les pulsations pour générer une pression de suralimentation.

La vanne à vanne à déchets connue est utilisée dans le but de limiter la pression de suralimentation.

8.2.4. Convertisseur catalytique

Deux monolithes en céramique sont contenus dans le boîtier du convertisseur catalytique. Le convertisseur catalytique a un
volume de 2,7 litres. Selon le type de véhicule, les monolithes en céramique ont des revêtements différents.

Le monolithe céramique 1 a un volume de 1,2 litre, un diamètre de 125 mm et contient 600 cellules.

Le monolithe céramique 2 a un volume de 1,5 litre, un diamètre de 125 mm et contient 400 cellules.

Moteur N55.

8. Système d'admission et d'échappement d'air

Moteur-N55-convertisseur-catalytique.png

Moteur N55.

9. Système de vide.

9.1. Conception

Le moteur N55 est équipé d'une pompe à vide pour générer le vide requis par le servofrein et la charge auxiliaire. Cette charge auxiliaire sur le F07 est la vanne de vidange. Un accumulateur à vide est utilisé pour s'assurer qu'il y a un vide suffisant pour la soupape de vidange en tout temps.

Moteur-N55-systeme-de-vide.png

9.1.1. Pompe à vide

La pompe à vide est similaire à celle utilisée sur le moteur N63. C'est une pompe à deux étages et a donc deux connexions. La première étape concerne le servofrein et la seconde pour la charge auxiliaire.

Moteur N55.

9. Système de vide.

Moteur-N55-pompe-a-vide.png

La plus grande partie de l'expansion spatiale (évacuation) est utilisée pour la première étape, en veillant à ce que le vide soit construit à un rythme rapide pour le servomoteur de frein. Seulement dans la dernière section est l'ouverture pour la charge auxiliaire libérée, c'est-à-dire que le second étage coupe. Il faut donc plus de temps à construire le vide ici, comme indiqué dans le schéma suivant.

Moteur N55.

9. Système de vide.

N55-moteur-taux-de-livraison-de-la-pompe-a-vide-a-deux-etages.png

Cette solution prend en compte les différentes exigences pour le servomoteur de frein et la charge auxiliaire.

Moteur N55.

10. Préparation du carburant.

10.1. Aperçu

Le système d'injection de carburant haute pression (HDE) est utilisé sur le moteur N55. Contrairement aux injecteurs de solénoïde à injection haute précision (HPI), des injecteurs à trous multiples sont utilisés.

L'aperçu suivant montre le système complet de préparation du carburant. Le système de préparation du carburant utilisé sur le moteur N55 est similaire au système de préparation du carburant du moteur N54. Par exemple, la même pompe haute pression est utilisée. Les soupapes d'injection de carburant haute pression sont nouvelles. Les vannes d'injection de carburant haute pression Bosch avec la désignation HDEV5.2 sont utilisées.

Moteur-N55-vue-d-ensemble-du-systeme-d-injection-de-carburant-haute-pression.jpeg
Preparation-de-carburant_.png

10.1.1. Capteur de pression de carburant

Le carburant est transporté à une pression primaire de 5 bar par la pompe à carburant électrique du réservoir d'essence par l'intermédiaire de la ligne d'alimentation à la pompe à haute pression. La pression primaire est surveillée par le capteur de pression de carburant.
Le carburant est livré par la pompe à carburant électrique correspondant aux exigences. Le capteur de pression de carburant connu des moteurs N54, N53 et N63 est utilisé.

En cas de défaillance du capteur de pression de carburant, la pompe à carburant électrique continue à fonctionner à 100% du débit à partir du terminal 15 ON.

Capteur-de-pression-de-carburant.jpeg
Preparation-du-carburant_.png

10.1.2. Pompe à haute pression

Le carburant est pressurisé dans la pompe haute pression à trois pistons à entraînement permanent et livré au rail de carburant par l'intermédiaire de la ligne haute pression. Le carburant stocké sous pression dans le rail de carburant est distribué par les lignes haute pression aux soupapes d'injection de carburant haute pression. La pression de carburant requise est déterminée par la gestion du moteur en fonction de la charge du moteur et de la vitesse du moteur. Le niveau de pression est enregistré par le capteur de pression du rail et envoyé à l'unité de commande du moteur. Le carburant est régulé par la soupape de contrôle de la quantité en fonction d'une comparaison cible / valeur réelle de la pression du rail. Le niveau de pression est configuré pour obtenir la meilleure consommation de carburant possible et les bonnes propriétés de fonctionnement du moteur N55. Une pression de 200 bar n'est requise que pour une charge élevée et une faible vitesse du moteur. La pompe à haute pression est de la même conception que la pompe haute pression utilisée sur les moteurs N53 et N54.

Pompe-a-haute-pression.png

Moteur N55.

10. Préparation du carburant.

Preparation-du-carburant_-2.png

10.1.3. Injecteurs de carburant

La soupape d'injection haute pression HDEV5.2 de Bosch est un injecteur de soupape à électrovanne. Contrairement à l'injecteur piézoélectrique utilisé sur les moteurs BMW actuels, l'injecteur de soupape d'électrovanne est conçu comme une vanne multi-trous à ouverture vers l'intérieur avec un angle de jet et une forme de jet très variable. L'injecteur de soupape à électrovanne est conçu pour une pression de système allant jusqu'à 200 bar.

Les travaux ne doivent être effectués que sur le système de carburant après refroidissement du moteur. La température du liquide de refroidissement ne doit pas dépasser 40 ° C. Ces exigences doivent être observées, sinon la pression résiduelle dans le système de carburant à haute pression pourrait provoquer un jet de carburant.

Il est essentiel d'observer la plus grande propreté en travaillant sur le système de carburant haute pression et suivre les procédures de travail décrites dans les instructions de réparation. Même les petites salissures et les dommages aux branchements à vis des lignes à haute pression peuvent entraîner des fuites.

Un soin particulier doit être pris lorsque vous travaillez sur le système de carburant du moteur N55 pour s'assurer que les bobines d'allumage ne sont pas souillées avec du carburant. La résistance du matériau silicone est considérablement réduite par contact avec le carburant. Cela pourrait provoquer un étincelle en haut de la bougie d'allumage et échouer.

• Avant de travailler sur le système d'alimentation, retirez les bobines d'allumage et utilisez un chiffon pour éviter que le carburant ne pénètre bien dans la bougie d'allumage.
• Les bobines d'allumage doivent être enlevées avant d'installer de nouveaux injecteurs de soude à électrovanne et il faut absolument garder la propreté.
• Les bobines d'allumage fortement souillées avec du carburant doivent être remplacées.

Moteur N55.

11. Système de refroidissement.

11.1. Aperçu

Le système de refroidissement du moteur N55 se compose d'un système de refroidissement et d'un système de refroidissement à l'huile.
Selon la version, différents types de systèmes de refroidissement à l'huile sont utilisés. Dans la variante du climat chaud, le transfert de chaleur de l'huile du moteur vers la zone de refroidissement du moteur est évité en découplant le refroidisseur d'huile du circuit de refroidissement.

Moteur-N55-systeme-de-refroidissement.jpeg
Systeme-de-refroidissement_.png

Les composants mis en surbrillance en rouge dans le graphique suivant ne sont montés que dans la version européenne. La version européenne dispose d'un radiateur auxiliaire (A) sur le côté gauche du véhicule. L'huile moteur est refroidie au moyen d'un échangeur de chaleur huile-liquide (C).

Moteur-N55-systeme-de-refroidissement_20171004-1243.png
Moteur-N55-systeme-de-refroidissement-2.png
Systeme-de-refroidissement__20171004-1257.png

Le graphique suivant montre la connexion du radiateur auxiliaire au système de refroidissement. Le radiateur auxiliaire est relié au radiateur au moyen de lignes de refroidissement parallèles, ce qui augmente la surface de refroidissement.

Moteur-N55-radiateur-auxiliaire.png

Un échangeur de chaleur à huile moteur séparé est utilisé pour la variante du climat chaud.

Moteur N55.

11. Système de refroidissement.

Moteur-N55-refroidissement-d-huile-moteur-climat-chaud.png

11.1.1. Conduits de réfrigérant

Les conduits de réfrigérant dans la culasse sont également utilisés pour le refroidissement indirect des injecteurs de carburant. Le graphique suivant montre clairement que le fluide de refroidissement s'écoule sur les vannes et les injecteurs de carburant, réduisant au minimum le transfert de chaleur aux composants.

Moteur-N55-conduits-de-refroidissement-dans-la-culasse.png

Les garnitures de cylindre en fonte sont coulées dans le moulage sous pression en aluminium. Les bandes entre les cylindres ont des rainures pour optimiser le refroidissement. Le liquide de refroidissement peut circuler le long de ces rainures d'un côté du carter à l'autre, refroidissant ainsi les bandes.

Moteur-N55-conduits-de-refrigerant-et-refroidissement-du-reseau-dans-le-bloc-moteur.jpeg

Moteur N55.

12. Système électrique du moteur.

12.1. Raccordement au système électrique du véhicule

12.1.1. Aperçu

Pour la première fois, un module d'électronique numérique pour moteur (DME) monté sur le moteur est utilisé. Le DME est relié au collecteur d'admission et est refroidi par l'air d'admission. Le DME proche du moteur présente les avantages suivants:

• Le faisceau de câbles du moteur est divisé en six modules individuels
• Tous les composants électriques du moteur fournis directement via le DME
• Pas de boîte électronique
• 211 broches sont disponibles, les connexions enfichables sont étanches

Moteur-N55-routage-du-faisceau-de-cables.jpeg

Moteur N55.

12. Système électrique du moteur.

12.1.2. Diagrammes de circuit du système

Schéma de circuit, raccordement au système électrique du véhicule

Schema-de-circuit-raccordement-au-systeme-electrique-du-vehicule.jpeg
Systeme-electrique-du-moteur_.png

Moteur N55.

12. Système électrique du moteur.

Schéma de circuit du système, refroidissement du moteur

Schema-de-circuit-du-systeme-refroidissement-du-moteur.png
Systeme-electrique-du-moteur_1.png

Moteur N55.

12. Système électrique du moteur.

Schéma de circuit système MEVD17.2

Schema-de-circuit-systeme-MEVD17_2.jpeg
Systeme-electrique-du-moteur.png
Systeme-electrique-du-moteur_1_20171004-1410.png
Systeme-electrique-du-moteur_-a.png

12.1.3. Unité de contrôle du moteur

Le moteur N55 est équipé de la gestion du moteur Bosch MEVD17.2. Le MEVD17.2 est intégré dans le système d'admission et est refroidi par l'air d'admission. Le MEVD17.2 est compatible FlexRay et fournit directement une tension aux capteurs et aux actionneurs.

Le côté supérieur du boîtier DME sert également de partie inférieure du système d'admission. Le boîtier est profilé dans la zone du collecteur d'admission pour assurer un écoulement optimal à travers le système d'admission.

Les connexions entre le faisceau de câbles et le DME sont étanches à l'eau.

Moteur N55.

12. Système électrique du moteur.

Moteur-N55-gestion-du-moteur-MEVD17_2.jpeg

12.2. Les fonctions

12.2.1. Système d'alimentation en carburant

Le capteur de pression de carburant envoie un signal de tension, correspondant à la pression du système appliquée entre la pompe à carburant et la pompe haute pression, à l'unité de commande du moteur (unité de commande DME). La pression du système (pression du carburant) est déterminée avec le capteur de pression de carburant en amont de la pompe à haute pression. La pression cible est constamment comparée à la pression réelle dans l'unité de commande DME.

Moteur N55.

12. Système électrique du moteur.

Si la pression cible s'écarte de la pression réelle, l'unité de commande du moteur augmente ou diminue la tension de la pompe à carburant électrique. Cette tension est envoyée sous la forme d'un message via PT-CAN à l'unité de contrôle EKP.
L'unité de commande de la pompe à carburant électrique (EKP) convertit le message en une tension de sortie pour la pompe à carburant électrique, régulant ainsi la pression de refoulement requise pour le moteur (ou la pompe haute pression). La pompe à carburant électrique est pilotée en cas de panne de signal (capteur de pression de carburant). Si le bus CAN échoue, l'unité de commande EKP actionne la pompe à carburant électrique avec la tension appliquée du système. La pompe haute pression augmente la pression du carburant à 50 et 200 bar. Le carburant s'écoule par la ligne haute pression vers le rail de carburant. Le carburant est tamponné dans le rail de carburant et distribué aux injecteurs de carburant.

Contrôle de la quantité de carburant

Le capteur de pression du rail mesure la pression de carburant actuelle dans le rail. L'excès de carburant est renvoyé à l'entrée de la pompe haute pression lorsque la soupape de contrôle de la quantité dans la pompe haute pression s'ouvre.
Le fonctionnement du véhicule restreint est possible en cas de défaillance de la pompe haute pression.
La vanne de contrôle de la quantité contrôle la pression du carburant dans le rail. La gestion du moteur actionne la vanne de contrôle de la quantité avec un signal modulé en largeur d'impulsion. Selon la largeur de l'impulsion, une section transversale variable de l'accélérateur est relâchée, fournissant ainsi la quantité de carburant requise pour l'état de charge actuel du moteur. Il est également possible de réduire la pression dans le rail.

12.2.2. Booster le contrôle de la pression

La gestion du moteur contrôle la pression de suralimentation avec la vanne de vidange sur le turbocompresseur d'échappement.
Un convertisseur de pression électropneumatique qui convertit les signaux de la gestion du moteur et du vide défini est utilisé pour ajuster la vanne de vanne à vide à l'infini.
Une vanne de dérivation est reliée au turbocompresseur d'échappement. Cette soupape d'inversion peut contrôler directement la gestion du moteur, établissant ainsi une connexion entre le côté admission et le côté pression. La vanne de déviation peut éliminer les pics indésirables dans la pression de suralimentation qui peut se produire lorsque la vanne d'étranglement est fermée rapidement. La vanne de dérivation exerce donc une influence décisive sur l'acoustique du moteur tout en protégeant les composants du turbocompresseur d'échappement. Une onde de pression est montée de la soupape d'étranglement au turbocompresseur d'échappement lorsque la soupape d'étranglement est fermée. Cette onde de pression se heurte aux pales de la turbine dans le turbocompresseur d'échappement et les presse contre les paliers. La vanne de dérivation réduit considérablement cette onde de pression et donc la charge sur le turbocompresseur d'échappement.

12.2.3. Refroidissement du moteur

Les avantages du système de refroidissement conventionnel sont utilisés pour le système de refroidissement avec une pompe électrique de refroidissement. La gestion de la chaleur détermine l'exigence de refroidissement actuelle et contrôle le système de refroidissement en conséquence. Dans certaines circonstances, la pompe de refroidissement peut être complètement désactivée, par ex. pour chauffer rapidement le liquide de refroidissement pendant la phase d'échauffement. La pompe de refroidissement continue de fonctionner lorsque le moteur chaud est éteint. La capacité de refroidissement peut donc être modifiée indépendamment du régime du moteur. En plus du thermostat de carte caractéristique, la gestion de la chaleur permet d'utiliser diverses cartes caractéristiques pour contrôler la pompe de refroidissement. De cette façon, l'unité de commande du moteur peut adapter la température du moteur aux conditions de conduite.

L'unité de commande du moteur régule les plages de température suivantes:

Moteur N55.

12. Système électrique du moteur.

• 108 ° C = mode économie
• 104 ° C = mode normal
• 95 ° C = Mode haute
• 90 ° C = Mode et contrôle haute avec thermostat de carte caractéristique

La gestion du moteur définit une température plus élevée (108 ° C) lorsque, en fonction du fonctionnement du véhicule, l'unité de commande du moteur détecte le mode "Economie". Le moteur fonctionne avec des exigences de carburant relativement faibles dans cette plage de température. Le frottement interne du moteur est réduit à des températures plus élevées. L'augmentation de la température réalise donc une faible consommation de carburant dans la faible gamme de charge. Le conducteur souhaite utiliser la puissance optimale développée par le moteur en mode "Haute et contrôle avec thermostat de carte caractéristique". Pour cela, la température dans la culasse est réduite à 90 ° C. Cette réduction de température favorise une efficacité volumétrique améliorée, ce qui entraîne un couple moteur accrue. Adapté à la situation de conduite pertinente, l'unité de commande du moteur peut maintenant réguler une plage de fonctionnement définie. De cette façon, il est possible d'influencer la consommation de carburant et la puissance de sortie dans le système de refroidissement.

12.2.4. Protection du système

Si le liquide de refroidissement ou la surchauffe de l'huile du moteur pendant le fonctionnement du moteur, certaines fonctions du véhicule sont influencées par le fait que plus d'énergie est disponible pour le système de refroidissement du moteur.

Ces mesures sont réparties sur deux modes de fonctionnement:

• Protection des composants

- Température du liquide de refroidissement entre 117 ° C et 124 ° C
- Température de l'huile moteur entre 150 ° C et 157 ° C
- Résultat: la sortie du système de climatisation (jusqu'à 100%) et du moteur est réduite

• Urgence

- Température du liquide de refroidissement entre 125 ° C et 129 ° C
- Température de l'huile moteur entre 158 ° C et 163 ° C
- Résultat: la puissance du moteur est réduite (jusqu'à environ 90%).

12.3. Capteurs

12.3.1. Capteur de vilebrequin

La fonction du nouveau capteur de vilebrequin intégré est identique à celle des capteurs du vilebrequin utilisés pour la fonction de démarrage-arrêt automatique du moteur (MSA). La détection de l'inversion du moteur est requise pour la fonction MSA. Le capteur et la fonction sont décrits dans l'Information sur le produit "Moteur N47".

N55-moteur-emplacement-du-capteur-de-vilebrequin.jpeg

Moteur-N55-capteur-vilebrequin-avec-roue-a-capteur-multiple.png

12.3.2. Bobine d'allumage et bougie d'allumage

Bobine d'allumage

Une nouvelle bobine d'allumage a été développée pour le moteur N55. La bobine d'allumage fournit une tension d'allumage plus élevée, une compatibilité électromagnétique améliorée et est plus robuste.
La tension d'allumage de la bobine secondaire sur les moteurs N43 et N53 est inversée. Ceci est réalisé par actionnement inverse et une diode dans le circuit secondaire. La polarisation positive prolonge la propagation de l'étincelle, améliorant ainsi l'inflammabilité du mélange. Cette fonction n'est nécessaire qu'en mode de charge stratifié. Étant donné que le mélange air / carburant est homogène sur le moteur N55, on utilise la bobine d'allumage "normale".

Bougie d'allumage

Le moteur N55 est équipé de la bougie d'allumage qui est une partie commune avec le moteur N63 et le moteur N74. La résistance a été améliorée et la tension augmentée par des céramiques améliorées.

12.3.3. Capteur de pression d'huile

Le nouveau capteur de pression d'huile peut maintenant déterminer la pression absolue. Ceci est nécessaire pour un contrôle plus précis de la pression d'huile. La conception du capteur est identique à celle du capteur de pression du carburant.

Moteur N55.

12. Système électrique du moteur.

Le DME fournit une tension de 5 Volt au capteur de pression d'huile.

Moteur-N55-convertisseur-catalytique-et-filtre-a-particules.png

12.3.4. Capteurs d'oxygène

Un nouveau connecteur est utilisé pour les capteurs d'oxygène. Le nouveau système de connecteur offre des propriétés de contact améliorées et élimine le «bruit de fond» causé par des problèmes de contact. Le point de contact sans vibration représente une amélioration supplémentaire.

Moteur N55.

12. Système électrique du moteur.

Capteur d'oxygène avant convertisseur catalytique

Le capteur d'oxygène Bosch LSU ADV est utilisé comme capteur de contrôle avant le convertisseur catalytique. La fonction est comparable à celle du capteur d'oxygène LSU 4.9 et n'est donc pas décrite en détail ici. Ce capteur d'oxygène est déjà utilisé sur le moteur N63. L'abréviation LSU signifie «Lambdasonde Universal» et ADV for Advanced.

Le capteur d'oxygène avant catalyseur (LSU ADV) offre les avantages suivants:

• Haute stabilité du signal, spécialement lors d'une opération turbo grâce à une faible dépendance dynamique
• Augmentation de la durabilité due à la réduction de la tension de la pompe
• Précision accrue (par facteur de 1,7 par rapport à LSU 4,9)
• Prêt à fonctionner plus rapidement <5 secondes
• Meilleure compatibilité avec la température
• Connecteur amélioré du système avec des propriétés de contact plus efficaces

Le LSU ADV dispose d'une plage de mesure étendue, permettant de mesurer précisément 0,65 lambda. Le nouveau capteur d'oxygène est prêt à fonctionner plus rapidement, de sorte que les valeurs de mesure exactes sont déjà disponibles après 5 secondes.

La dynamique de mesure du capteur est plus élevée, ce qui permet de déterminer et donc également de contrôler le rapport air-carburant séparément dans chaque cylindre. Par conséquent, le flux de gaz d'échappement est homogène, les valeurs d'émission peuvent être réduites et les caractéristiques d'émission à long terme optimisées.

Capteur d'oxygène après convertisseur catalytique

Le capteur d'oxygène après le convertisseur catalytique est également connu sous le nom de capteur de surveillance. Le capteur de minutage Bosch LSF 4.2 connu est utilisé.

12.3.5. Compteur de masse d'air à film chaud

Le compteur de masse d'air chaud Siemens SIMAF GT2 est utilisé. Le compteur de masse d'air Siemens SIMAF GT2 est équipé de résistances métalliques planes sur verre. Cette technologie a été utilisée dans le SIMAF GT1 depuis plus de 15 ans. Basé sur cette technologie de capteurs éprouvée, le SIMAF GT2 représente un développement et une optimisation cohérents avec une plus grande résistance aux vibrations, une précision améliorée à toutes les températures de fonctionnement et une sensibilité plus faible à l'eau et aux pulsations.

Moteur N55.

12. Système électrique du moteur.

Moteur-N55-HFM.png

12.4. Actionneurs

12.4.1. Servomoteur Valvetronic

Un moteur à courant continu sans balais (moteur BLDC) est utilisé comme servomoteur Valvetronic. Grâce au système de transfert d'énergie sans contact, le moteur BLCD est sans maintenance et très puissant. L'utilisation de modules électroniques intégrés assure un contrôle de précision.

Fonction

L'actionnement du servomoteur Valvetronic est limité à 40 ampères maximum. Un maximum de 20 ampères est disponible sur une période> 200 millisecondes. Le servomoteur Valvetronic est actionné par un signal modulé par largeur d'impulsion. Le cycle de service est compris entre 5% et 98%.

Moteur-N55-servomoteur-Valvetronic.png

Moteur N55.

12. Système électrique du moteur.

Le DME fournit au capteur une tension de 5 Volt. Le DME reçoit des signaux via cinq éléments Hall et les évalue. Trois des cinq capteurs Hall sont utilisés pour la division approximative et deux pour une subdivision fine.
De cette façon, l'angle de rotation du servomoteur peut être déterminé à <7,5 °. Ensemble avec le rapport de progression du mécanisme à vis sans fin, un réglage très précis et rapide de la soupape peut être réalisé de cette manière.

12.4.2. Soupape d'injection de carburant haute pression

Le HDEV5.2 utilisé sur le moteur N55 est un nouveau développement basé sur la soupape d'injection haute pression HDEV5.1 utilisée sur le moteur N14. La fonction est la même.

Fonction

Le HDEV5.2 est actionné en quatre phases comme indiqué dans le graphique suivant.

Moteur-N55-phases-d-actionnement-de-l-HDEV5_2.jpeg
Systeme-electrique-du-moteur__20171004-1452.png

1 Phase d'appoint: l'ouverture de l'HDEV5.2 est initiée dans la phase de rappel par une tension de renfort élevée du DME. La phase de rappel se termine en atteignant env. 10 ampères. Le courant élevé est atteint par une tension jusqu'à env. 65 Volt.

2 Phase d'énergie: en phase d'activation, l'HDEV5.2 est complètement ouvert en contrôlant le courant à env. 6,2 amps. À la fin de la phase de mise sous tension, le courant est réduit de la tension d'alimentation au niveau de courant de maintien d'env. 2,5 ampères.

3 Phase de maintien: le HDEV5.2 sous tension est maintenu ouvert en commandant le courant à env. 2,5 ampères en phase de maintien.

4 Phase de coupure: le courant est éteint à la fin du temps d'injection en phase de coupure. Au moins 2 millisecondes s'écoulent entre deux cycles d'injection.

Moteur N55.

13. Informations sur le service.

13.1. Système mécanique du moteur

13.1.1. Composants du boîtier du moteur

Tête de cylindre

La combinaison du turbocompresseur d'échappement, de Valvetronic et des injections directes de carburant est appelée Turbo-Valvetronic-Direct-Injection (TVDI).

Le couvre-culasse

Si un client se plaint d'une consommation élevée de pétrole et, en même temps, le turbocompresseur d'échappement se consomme, il ne faut pas supposer immédiatement que le turbocompresseur est défectueux. Si l'huile existe déjà après l'introduction des gaz de soufflage, l'ensemble du moteur doit être vérifié pour détecter les fuites. Des joints défectueux ou des joints d'étanchéité défectueux du vilebrequin peuvent être à l'origine d'un débit excessif élevé de gaz. La fuite des joints de vilebrequin peut entraîner une consommation d'huile pouvant atteindre 3 l / 1000 km.

13.2. Système de conditionnement de carburant

13.2.1. Aperçu

Injecteurs de carburant

Les travaux ne doivent être effectués que sur le système de carburant après refroidissement du moteur. La température du liquide de refroidissement ne doit pas dépasser 40 ° C. Ces exigences doivent être observées, sinon la pression résiduelle dans le système de carburant à haute pression pourrait provoquer un jet de carburant.

Il est essentiel d'observer la plus grande propreté en travaillant sur le système de carburant haute pression et suivre les procédures de travail décrites dans les instructions de réparation. Même les petites salissures et les dommages aux branchements à vis des lignes à haute pression peuvent entraîner des fuites.

Un soin particulier doit être pris lorsque vous travaillez sur le système de carburant du moteur N55 pour s'assurer que les bobines d'allumage ne sont pas souillées avec du carburant. La résistance du matériau silicone est considérablement réduite par contact avec le carburant. Cela pourrait provoquer un étincelle en haut de la bougie d'allumage et échouer.

Moteur N55.

13. Informations sur le service.

• Avant de travailler sur le système d'alimentation, retirez les bobines d'allumage et utilisez un chiffon pour éviter que le carburant ne pénètre bien dans la bougie d'allumage.
• Les bobines d'allumage doivent être enlevées avant d'installer de nouveaux injecteurs de soude à électrovanne et il faut absolument garder la propreté.
• Les bobines d'allumage fortement souillées avec du carburant doivent être remplacées.

13.3. Système électrique du moteur

13.3.1. Bobine d'allumage et bougie d'allumage

Bobine d'allumage

La tension d'allumage de la bobine secondaire sur les moteurs N43 et N53 est inversée. Ceci est réalisé par actionnement inverse et une diode dans le circuit secondaire. La polarisation positive prolonge la propagation de l'étincelle, améliorant ainsi l'inflammabilité du mélange. Cette fonction n'est nécessaire qu'en mode de charge stratifié. Étant donné que le mélange air / carburant est homogène sur le moteur N55, on utilise la bobine d'allumage "normale".

Moteur-N55_.png

Dernière modification par BMW-Tech (09-10-2017 16:02:47)

Hors Ligne

#2 11-10-2017 13:37:38

DaddyKool
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Re : Le moteur BMW N55

Un grand MERCI pour ce guide technique ultra complet sur le moteur BMW N55!

Il faut savoir que le moteur N55 équipe de nombreux modèles de la gamme:

- Série 1
- Série 3
- Série 5
- Série 6
- Série 7
- X3
- X5
- X6
...

Autant dire que les différentes variantes de ce moteur sont omniprésentes sur les modèles BMW essence smile


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#3 11-10-2017 18:34:04

Joz
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Re : Le moteur BMW N55

Que rajouter ?? smile smile


Entre Étoile et Hélice ...

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