Le moteur BMW S63TU (Page 1) / Moteur BMW / ForumBMW.net

Le forum 100% non officiel et indépendant des passionnés BMW

Vous n'êtes pas identifié(e).     

#1 22-01-2018 12:34:26

BMW-Tech
Rédacteur

Inscription : 02-06-2016
Messages : 462

Le moteur BMW S63TU

Le moteur BMW S63TU

M-DCT-Drivelogic_20180122-1128.jpeg

Contenu

introduction
Composants du moteur
L'approvisionnement en pétrole
Système de refroidissement
Système d'admission d'air / d'échappement
Système de vide
Préparation du carburant
Réserve de carburant
Système de gestion du moteur

Moteur S63TU

1. Introduction

Le moteur supérieur S63 (S63TU) est installé dans les nouvelles BMW M5 et M6. Il s'agit d'un développement supplémentaire du moteur S63 de la BMW X5 M et BMW X6 M. Le moteur S63 (S63TU) dans la BMW M5 / M6 est le successeur du moteur S85 extrêmement réussi. Avec ce "downsizing" cela fait maintenant partie de la stratégie de conduite BMW de EfficientDynamics pour les véhicules M. Le développement du moteur S63 (S63TU) vers l'ancien moteur S63 est la toute dernière technologie de génération de mélange de carburants Turbo-Valvetronic Direct Injection (TVDI). Il y a de fortes similitudes avec le N20 et Moteurs N55. Le but du développement du moteur S63 top (S63TU) n'était pas d'atteindre une puissance supérieure à celle du moteur S63, mais d'augmenter les caractéristiques de réponse et de régime, tout en réduisant la consommation de carburant.

Dans cette documentation, les différences avec le moteur S63 sont décrites.

Introduction_20180122-1134.png
* Limité électroniquement

** F13 M6 - 4.1s, F13 M6 - 4.3s et F10 M5 - 4.2s

1.2.1. Diagramme de pleine charge

BMW F10 M5 / E60 M5

Diagramme-de-pleine-charge-1.png

BMW M5/BMW X5 M

Diagramme-de-pleine-charge-2.png

1.3. Nouvelles fonctionnalités / modifications / fonctionnalités spéciales

Nouvelles-fonctionnalites-modifications-fonctionnalites-speciales.png

1.4. Identification du moteur

1.4.1. Désignation du moteur

La désignation du moteur S63B44T0 est utilisée pour assurer l'identification correcte du moteur. Explication

Designation-du-moteur_20180122-1140.png

Dans la désignation du moteur S63B44T0, le T signifie "classe de performance supérieure", donc certains matériaux peuvent se référer à ce moteur comme le top S63 et il peut également être appelé S63TU (en termes de marketing).

Ce document contient la forme abrégée de la désignation du moteur S63 top (S63TU), qui indique seulement le type de moteur.

1.4.2. Identification du moteur

Les moteurs ont une marque d'identification sur le carter pour assurer une identification et un classement appropriés. Les six premières positions de l'identification du moteur correspondent à la désignation du moteur.

Le numéro de moteur peut être trouvé sur le moteur au-dessus de l'identification du moteur. Ce numéro consécutif, associé à l'identification du moteur, permet une identification correcte de chaque moteur.

2. Composants du moteur

2.1. Carter du moteur

Le carter du moteur se compose du bloc moteur, des culasses, des couvercles de culasse, du carter d'huile et des joints.

Carter-du-moteur.png

2.1.1. Carter

Le carter de vilebrequin est fabriqué en aluminium moulé sous pression GL-AlSi917Cu4MG, similaire au S63 en-gine. Les parois du cylindre sont fabriquées à partir d'Alusil. Le carter a été optimisé pour les exigences spécifiques de M.

2.1.2. Joint de culasse

Un joint d'acier à ressort à trois couches est utilisé pour le joint de culasse. Il y a une plaque d'arrêt (2) dans la zone des alésages du cylindre afin d'obtenir une pression de contact suffisante pour l'étanchéité. Les surfaces de contact pour la culasse et le bloc moteur sont en couches et revêtues d'un revêtement partiel en caoutchouc fluoré avec revêtement antiadhésif.

Joint-de-culasse.png

2.1.3. Culasse

La culasse du moteur S63 (S63TU) est un nouveau développement avec des conduits d'air intégrés pour la ventilation du carter.

Valvetronic de 3e génération est également utilisé dans le moteur S63 (S63TU), similaire au moteur N55. Le servomoteur Valvetronic est connecté à l'extérieur de la culasse.

La combinaison du turbocompresseur d'échappement, de Valvetronic et de l'injection directe de carburant est connue sous le nom de Turbo Valvtronic Direct Injection (TVDI).

Culasse.png

2.1.4. Le couvre-culasse

Design

Le couvre-culasse est un nouveau design avec ventilation de carter intégrée et routage de ligne. Le principe de fonctionnement de la ventilation du carter provient du moteur N63. Une ligne distincte du système de ventilation du carter au système d'admission d'air n'est pas utilisée sur le moteur S63 (S63TU). Les perçages de Sep-arate pour les différents orifices d'admission sont intégrés dans la culasse. Chaque banque a ses propres conduits de ventilation de carter.

Les capteurs d'arbre à cames sont positionnés à l'avant du couvercle de la culasse.

Pour séparer l'huile dans les gaz de soufflage, un séparateur d'huile à labyrinthe est utilisé. Un pré-séparateur (5) et une plaque d'impact avec de petites ouvertures d'aération (4) sont dans la direction d'écoulement. Les gouttes d'huile sont séparées à ces barres et retournent à la culasse via la ligne de retour (7 + 8). Une surface d'impact (3) avec un filtre en amont assure une séparation supplémentaire des particules d'huile. Le retour d'huile (8) est équipé d'un clapet anti-retour afin d'éviter l'aspiration directe des gaz de soufflage sans séparation. Si le niveau d'huile augmente dans ce tuyau, le clapet anti-retour ouvre les gouttes d'huile dans la culasse. Enfin, les gaz de nettoyage nettoyés sont réintroduits dans le système d'admission en fonction des conditions de fonctionnement du moteur via la vanne de non-retour (1) ou via la vanne de réglage du volume (10).

design.png
design-1.png

Ventilation du carter en fonctionnement moteur atmosphérique

Dans le fonctionnement du moteur atmosphérique, il y a un vide dans le système d'admission d'air (2). La soupape de réglage du volume (15) est ouverte et les gaz de nettoyage nettoyés se dirigent vers les orifices d'admission par des trous dans la culasse et dans le système d'admission d'air. Comme il y a un risque que de l'huile soit aspirée par la ventilation du carter en cas d'augmentation du vide, la soupape de réglage du volume (15) a une fonction d'étranglement qui limite le débit de gaz de soufflage avec le niveau de pression dans le carter.

Le vide dans la ventilation du carter moteur maintient le clapet anti-retour (12) fermé. De l'air frais supplémentaire s'écoule dans le séparateur d'huile via un trou de fuite de recouvrement (13). Cela ne permet pas à l'aspiration dans le carter de dépasser 100 mbar au maximum.

Ventilation-du-carter-en-fonctionnement-moteur-atmospherique-1.pngVentilation-du-carter-en-fonctionnement-moteur-atmospherique-2.png

Ventilation-dans-le-fonctionnement-du-moteur-atmospherique.png

Ventilation du carter en mode boost

En mode boost, la pression dans le système d'admission d'air (2) augmente et ferme la vanne de contrôle du volume (15). Puisqu'il y a un vide dans le tuyau d'air propre (10), le clapet anti-retour (12) du tuyau d'air propre s'ouvre et les gaz de soufflage nettoyés sont dirigés vers le côté compresseur du turbocompresseur à travers le refroidisseur d'air de suralimentation et dans le système d'admission d'air.

Ventilation-du-carter-en-mode-boost.png

Ventilation-du-carter-en-mode-boost-2.png

2.1.5. Carter d'huile

Le carter d'huile est fabriqué en aluminium. Comme le moteur S63, il est composé de deux parties. Le filtre à huile est intégré dans la partie supérieure du carter d'huile.

La pompe à huile est boulonnée à la partie supérieure du carter d'huile et entraînée par une chaîne par le vilebrequin. Pour éviter la formation de mousse d'huile moteur, la chaîne de transmission et le pignon d'arbre sont séparés de l'huile par le carter d'huile. Le déflecteur d'huile est intégré dans la partie supérieure du carter d'huile. Le bouchon de vidange d'huile n'est pas utilisé dans le couvercle du filtre à huile.

Partie-superieure-du-carter-d-huile-avec-pompe-a-huile.png

2.2. Entraînement de vilebrequin

2.2.1. Vilebrequin avec paliers

Vilebrequin

Le vilebrequin du moteur S63 (S63TU) a une course de 88,3 mm et est en acier forgé (C38) avec une couche de surface durcie et 6 poids d'équilibrage.

Vilebrequin.png

Paliers de vilebrequin

Le vilebrequin est soutenu par cinq roulements. Le palier de butée bi-matière est situé au milieu à la troisième position de palier. Des paliers à trois matériaux sans plomb sont utilisés.

Paliers-de-vilebrequin.png

Les marques d'identification des roulements sont estampées sur le carter et sur le vilebrequin. Renvoyer les instructions de réparation si le vilebrequin doit être équipé de roulements neufs.

2.2.2. Bielle avec palier

Bielle

La bielle du moteur supérieur S63 (S63TU) a été repensée. C'est une bielle fendue et forgée avec un design trapézoïdal. Dans la petite extrémité de la bielle avec un trou formé est utilisé comme dans le moteur N20 et N55. La force est uniformément répartie sur une plus grande surface et la charge sur les bords des bagues de tige est considérablement réduite.

Roulements.png

Roulements

Des coussinets de bielles sans plomb sont utilisés. Une paire de roulements aux couleurs rouge / bleu est utilisée en standard. Le roulement bleu est du côté de la tige, le roulement rouge du côté du bouchon.

2.2.3. Piston avec segments de piston

Les pistons à couler Mahle sont utilisés. La forme de la tête du piston est adaptée en fonction des processus de combustion, des reliefs de la soupape dans la tête du piston et de l'utilisation des injecteurs avec plusieurs buses

Segments-de-piston.png

2.3. Entraînement d'arbre à cames

L'entraînement de l'arbre à cames a été repensé. La chaîne d'entraînement utilise une chaîne à rouleaux dentés.

Entrainement-d-arbre-a-cames.png

2.4. Train de soupapes

2.4.1. Conception

Dans le moteur supérieur S63 (S63TU), le contrôle de levée de soupapes entièrement variable (VVT) est désormais utilisé en plus du VANOS double. Le valvetrain lui-même comprend des composants déjà connus. Une chaîne à rouleaux est utilisée par banc pour l'entraînement des arbres à cames. Le tendeur de chaîne et les glissières sont des éléments communs aux deux rives. Les buses de pulvérisation d'huile sont intégrées dans le tendeur de chaîne. Pour l'entretien des cames ou de toute partie de la soupape, le moteur supérieur S63 (S63TU) n'est pas bloqué au PMH du vérin, mais à 150 ° avant le PMH du cylindre n ° 1. Pour bloquer le moteur dans cette position, un outil spécial est positionné sur l'amortisseur de vibrations toriques, qui sert de référence pour la goupille d'alignement du carter moteur.

Train-de-soupape.png

Arbres à cames

Le moteur supérieur S63 (S63TU) possède les mêmes arbres à cames légers que le moteur S63. Tous les composants sont fixés à l'arbre par le formage interne à haute pression.

S63-top-S63TU-arbres-a-cames.png

came-lift-et-duree-Caracteristiques-techniques-de-valvetrain.pngcame-lift-et-duree-Caracteristiques-techniques-de-valvetrain-2.png

Soupapes d'admission et d'échappement

Les soupapes d'admission et d'échappement ont toutes les deux un diamètre de tige de 6 mm. Les soupapes d'échappement sont creuses et remplies de sodium. Cela entraîne une dissipation thermique améliorée et plus rapide.

2.4.2. Valvetronic

Le Valvetronic est une commande de levée de soupape entièrement variable et une commande d'arbre à cames variable (double VANOS), qui permet de régler le temps de fermeture des soupapes d'admission.

Le contrôle de levée de soupape est effectué du côté de l'admission, tandis que le contrôle de l'arbre à cames est effectué à la fois sur les côtés admission et échappement.

Le contrôle de la charge sans étranglement n'est possible que si:

• la levée de la soupape d'admission
• Le réglage de l'arbre à cames des arbres à cames d'admission et d'échappement est variable.

Résultat:

Les temps d'ouverture et de fermeture et la période d'ouverture ainsi que la levée de la soupape d'admission sont réglables.

VANOS

Les composants VANOS (variable cameshaft timing control) du moteur N55. Les différences entre les moteurs S63 et S63TU sont:

• La plage de réglage de la commande de distribution de l'arbre à cames variable (VANOS) a été augmentée de 50 ° à 70 ° en utilisant quatre flancs au lieu de cinq.
• Le poids a été réduit de 1050 g à 650 g (2,31 lb à 1,43 lb) en utilisant de l'aluminium au lieu de l'acier.

Commande-de-distribution-d-arbre-a-cames-variable-VANOS-avec-alimentation-en-huile.png

Commande de levée de soupape

Le servomoteur Valvetronic est fixé du côté admission à la culasse. Le capteur d'arbre excentrique est intégré dans le servomoteur Valvetronic.
Le système utilise Valvetronic III, déjà utilisé dans le moteur N55.
Les suiveurs de came du côté aspiration sont fabriqués en tôle et subdivisés en cinq classes, de la classe "1" à la classe "5". Les leviers intermédiaires sont également fabriqués en tôle et subdivisés en six classes, de la classe "00" à la classe "05".

Commande-de-levee-de-soupape.png
Commande-de-levee-de-soupape-2.png

2.5. Ceinture de sécurité

L'entraînement par courroie ne subit aucun changement majeur, seule la courroie d'entraînement et la poulie de courroie sur le vilebrequin ont un diamètre plus petit en raison du régime moteur plus élevé.
L'entraînement par courroie comprend un entraînement par courroie principale avec un alternateur, une pompe à liquide de refroidissement et une pompe de direction assistée.
L'entraînement par courroie principale utilise une poulie de tension mécanique.
La transmission par courroie secondaire comprend le compresseur de climatisation et est équipée d'une courroie élastique.
Le système de tension de poulie de vilebrequin du moteur S63 est utilisé pour remplacer la courroie élastique.

S63-top-S63TU-entrainement-par-courroie.png

3. Approvisionnement en huile

Des valeurs de décélération extrêmement élevées peuvent se produire lors du freinage avec le M5 / M6. Cela peut pousser l'huile moteur vers la zone avant du carter d'huile.

Dans ce cas, la pompe à cellule coulissante à pendule ne peut plus garantir l'alimentation en huile du moteur en raison de l'absence d'huile à l'entrée de la pompe.
Pour cette raison, une pompe à huile avec un étage d'admission et de pression (rotor G et pompe à cellule coulissante à pendule) est utilisée pour le moteur supérieur S63 (S63TU).

Les caractéristiques particulières de l'alimentation en huile du moteur S63 (S63TU) sont:

• Pompe à huile à deux étages
• Rail de tension pour l'entraînement de la pompe à huile
• Tuyau d'admission supplémentaire.

3.1. Aperçu

Le graphique suivant donne un aperçu de l'alimentation en huile et montre le schéma du circuit d'huile hydraulique et la disposition réelle des conduits d'huile dans le moteur.

3.1.1. Schéma du circuit hydraulique S63TU

Schema-du-circuit-hydraulique-S63TU.png

3.2. Pompe à huile et contrôle de pression

Le moteur supérieur S63 (S63TU) est équipé d'une pompe à huile à débit contrôlé avec entrée et étage de pression dans le même carter. La pompe à huile est fixée à la partie supérieure du carter d'huile.

Une pompe de type rotor est utilisée comme une étape d'admission, qui transfère l'huile moteur de la zone avant du carter d'huile à la zone arrière du carter d'huile par un tuyau d'admission supplémentaire.

Pour alimenter le moteur avec une pression d'huile, la pompe à cellule coulissante à pendule à débit volumétrique connue est utilisée. Le tuyau d'admission est placé profondément dans la zone arrière du carter d'huile pour garantir une alimentation en huile définie.

Vous trouverez des informations sur le principe de fonctionnement d'une pompe à huile pilotée par le débit-volume dans le document ST501 New Engine Technology "Matériel de formation du moteur N63" disponible sur ICP et TIS.

3.2.1. La pompe à huile

La-pompe-a-huile_20180122-1303.png

3.3. Filtration et refroidissement d'huile

Le moteur supérieur S63 (S63TU) utilise un filtre à huile à passage intégral familier au moteur N63. Il est boulonné dans le carter d'huile par le bas. Le bouchon de vidange du filtre à huile n'est pas utilisé. Une vanne de dérivation du filtre est intégrée dans le boîtier du filtre à huile

Filtration-et-refroidissement-d-huile.png

3.3.1. Refroidissement à l'huile

Le moteur supérieur S63 (S63TU) est équipé d'un échangeur thermique air-huile pour le refroidissement de l'huile moteur qui est fixée sous le module de refroidissement du pare-chocs avant. Pour permettre un chauffage rapide de l'huile moteur, un thermostat est intégré dans le carter d'huile. Le thermostat s'ouvre à partir d'une température d'huile moteur de 100 ° C et permet à l'huile de circuler dans le refroidisseur.

3.3.2. Filtrage d'huile

Le moteur supérieur S63 (S63TU) possède une soupape de dérivation de filtre qui peut ouvrir une dérivation autour du filtre si l'huile moteur est froide et épaisse. Cela se produit si la différence de pression entre avant et après le filtre dépasse env. 2,5 bars. La différence de pression admissible a été augmentée de 2,0 à 2,5 bar afin de protéger les paliers de vilebrequin et de bielle sans plomb. Cela garantit que le filtre est contourné beaucoup moins fréquemment et que toutes les particules de saleté sont filtrées. La vanne de dérivation du filtre est intégrée dans le boîtier du filtre à huile.

3.4. Surveillance de l'huile

3.4.1. Niveau d'huile

Pour surveiller le niveau d'huile, le capteur d'état d'huile (QLT) est utilisé. Il n'y a pas d'évaluation de l'état de l'huile.

3.5. Buses de pulvérisation d'huile

Dans le moteur supérieur S63 (S63TU), certains composants qui ne peuvent pas être atteints directement par un conduit d'huile sont lubrifiés et / ou refroidis par des buses de pulvérisation d'huile.

3.5.1. Refroidissement de la couronne du piston

Les buses de pulvérisation d'huile pour le refroidissement de la tête de piston, utilisées dans le moteur supérieur S63 (S63TU). Ils intègrent un clapet anti-retour pour leur permettre de s'ouvrir et de se fermer uniquement à partir d'une pression d'huile spécifique. Chaque cylindre a sa propre buse de pulvérisation d'huile, qui obtient la bonne position d'installation grâce à sa conception. En plus du refroidissement de la tête du piston, ceux-ci sont également responsables de la lubrification des axes du piston.

Buses-de-pulverisation-d-huile-pour-le-refroidissement-du-piston.png

3.5.2. Entrainement par CHAINE

L'entraînement à chaîne du moteur supérieur S63 (S63TU) est divisé en une section supérieure, l'entraînement de l'arbre à cames, et une section inférieure, l'entraînement de la pompe à huile.

Entraînement d'arbre à cames

Les buses de pulvérisation d'huile pour la lubrification des chaînes de distribution sont intégrées dans le tendeur de chaîne des banques spécifiques. Ils pulvérisent l'huile directement sur la chaîne de distribution. La chaîne de distribution de l'entraînement de l'arbre à cames est conçue comme une chaîne à rouleaux dentés.

Tendeur-de-chaine-avec-buse-de-pulverisation-d-huile-pour-la-chaine-de-distribution.png

Commande de pompe à huile

La pompe à huile est entraînée par une chaîne à rouleaux par le vilebrequin. La chaîne à rouleaux est tendue par un rail de tension. Le moteur secondaire est lubrifié par le carter d'huile.

S63-top-S63TU-entrainement-de-la-pompe-a-huile.png

3.5.3. Arbre à cames

L'alimentation en huile du tendeur de chaîne, des éléments de compensation du jeu de soupapes hydrauliques et des supports d'arbre à cames dans la culasse est assurée par une conduite montante du bloc moteur dans la culasse. Un clapet anti-retour dans la culasse empêche l'huile de s'écouler de la culasse.

3.5.4. Servomoteur Valvetronic

L'engrenage à vis sans fin pour le réglage de l'arbre excentrique est lubrifié à l'aide de la pulvérisation d'huile de l'arbre à cames.

4. Système de refroidissement

Le système de refroidissement du moteur S63 (S63TU) est similaire au moteur S63. Le refroidissement du moteur et de l'air de suralimentation ont tous deux des circuits de refroidissement séparés. Le DME a maintenant été intégré dans le circuit de refroidissement de l'air de suralimentation refroidissant le refroidissement.

4.1. Présentation du système

S63-top-S63TU-moteur-complet-systeme-de-refroidissement.pngS63-top-S63TU-moteur-complet-systeme-de-refroidissement-2.png

4.1.1. Circuit de refroidissement du moteur

Le refroidissement du moteur est assuré par une pompe à liquide de refroidissement conventionnelle. Dans le moteur supérieur (S63TU) S63, un débit de liquide de refroidissement plus élevé est obtenu grâce à la géométrie modifiée de la turbine de la pompe à liquide de refroidissement. Le refroidissement de la culasse a également été optimisé. Le module de refroidissement vient seulement dans une variante.

Le ventilateur électrique a une puissance nominale de 850 W.

Les graphiques suivants montrent les emplacements d'installation et la disposition des composants.

Systeme-de-refroidissement-pour-moteur.png
Systeme-de-refroidissement-pour-moteur-2.png

Composants du circuit de refroidissement pour moteur sans turbocompresseur d'échappement

Moteur-superieur-S63-S63TU-composants-pour-systeme-de-refroidissement-du-moteur-sans-turbocompresseu.png

Composants du circuit de refroidissement du turbocompresseur d'échappement

La pompe à liquide de refroidissement conventionnelle est entraînée par une courroie et ne peut pas être utilisée pour refroidir le turbocompresseur d'échappement après l'arrêt du moteur. Pour cette raison, il y a une pompe de liquide de refroidissement électrique qui fonctionne à une puissance de 20 W. Ceci est fait par un circuit de refroidissement séparé. Ce circuit peut également être activé pendant le fonctionnement du moteur, la pompe à liquide de refroidissement électrique peut être activée en tenant compte des facteurs suivants:

• Température du liquide de refroidissement à la sortie du moteur
• Température de l'huile moteur
• Quantité de carburant injecté.

L'apport de chaleur dans le moteur est calculé en utilisant ces valeurs. Le post-fonctionnement de la pompe de liquide de refroidissement électrique peut durer jusqu'à 30 minutes. Pour améliorer l'effet de refroidissement, le ventilateur électrique est activé et peut fonctionner jusqu'à max. de 11 minutes.

Circuit-de-refroidissement-du-turbocompresseur-d-echappement-avec-pompe-a-eau-auxiliaire-electrique.png

4.1.2. Refroidisseur d'air de suralimentation et circuit de refroidissement DME

Afin de garantir un refroidissement suffisant de l'air de suralimentation, les échangeurs de chaleur air-liquide ont augmenté en taille pour le moteur S63TU par rapport au moteur S63. Ceux-ci sont fournis avec du liquide de refroidissement par un système de refroidissement indépendant avec deux pompes de liquide de refroidissement (50 W). Le circuit de refroidissement pour le refroidissement de l'air de suralimentation est combiné avec l'électronique de moteur numérique (DME) et contient un radiateur et deux refroidisseurs auxiliaires dans le pare-chocs avant sur les côtés gauche et droit.

Refroidisseur-d-air-de-suralimentation-et-circuit-de-refroidissement-DME.pngRefroidisseur-d-air-de-suralimentation-et-circuit-de-refroidissement-DME-2.png

Composants

Les deux pompes de 50 W ont un autodiagnostic et une protection contre la marche à sec. Si la vitesse de la pompe augmente de 15 tours par minute pendant une période prédéterminée, les pompes à eau auxiliaires sont désactivées et un code de défaut est enregistré dans le DME. Le vase d'expansion n'a pas de contacteur de niveau de liquide de refroidissement et ne détecte pas automatiquement si le niveau de liquide est trop bas. En cas de manque de fluide dans le circuit de refroidissement du refroidisseur d'air de suralimentation et du DME, un témoin lumineux sur le tableau de bord signale une température d'air d'admission trop élevée avec une réduction de puissance parallèle ou un refroidissement DME insuffisant. Un message Check Control apparaît également.

Circuit-de-refroidissement-pour-l-air-de-suralimentation-avec-DME.png

4.2. Gestion de la chaleur

Le moteur supérieur S63 (S63TU) a la même fonction de gestion de la chaleur dans le moteur numérique électroni- que (DME) que dans le moteur N55. Ceci inclut le contrôle indépendant des composants de refroidissement électrique du ventilateur électrique, du thermostat de carte et des pompes de liquide de refroidissement.

4.2.1. Pompe à liquide de refroidissement

Le moteur supérieur S63 (S63TU) est équipé de quatre pompes à liquide de refroidissement en plus des pompes méca- niques. Un pour le chauffage de l'habitacle, un autre pour le refroidissement du turbocompresseur d'échappement et deux pompes de refroidissement supplémentaires pour refroidir le refroidisseur d'air de suralimentation et le DME.

Si la pompe à liquide de refroidissement est retirée puis réutilisée, il est important de s'assurer qu'elle est toujours remplie de liquide de refroidissement. Le dessèchement peut provoquer le grippage des paliers. La raison en est que la pompe à liquide de refroidissement peut ne pas fonctionner, ce qui peut endommager le moteur.

Avant l'installation, tournez la roue de la pompe manuellement pour vous assurer qu'elle bouge librement.

4.2.2. Thermostat cartographique

Le moteur supérieur S63 (S63TU) est équipé d'un thermostat cartographique qui possède les caractéristiques techniques suivantes en mode non commandé électriquement:

• Début d'ouverture à 105 ° C
• Ouverture complète à 120 ° C.

De plus, un chauffage électrique dans le thermostat de la carte peut être utilisé pour rendre le thermostat ouvert à une température de liquide de refroidissement inférieure.

5. Système d'admission d'air / d'échappement

Les systèmes d'admission d'air et d'échappement sont en principe comparables à ceux du moteur S63.

La liste ci-dessous montre les changements les plus importants dans les systèmes d'admission et d'échappement d'air:

• Système d'admission d'air optimisé en fonction du débit
• Mesureur de masse d'air à film chaud 7
• Adaptation du système d'admission d'air par rapport au servomoteur Valvetronic
• Échangeur de chaleur air-liquide de refroidissement élargi pour augmenter la puissance de refroidissement et réduire les pertes de pression
• Collecteur d'échappement optimisé.

5.1. Aperçu

Systeme-d-admission-d-air-et-d-echappement.pngSysteme-d-admission-d-air-et-d-echappement-2.png

5.2. Système d'admission d'air

Systeme-d-admission-d-air_20180122-1405.pngSysteme-d-admission-d-air-2.png

5.2.1. Silencieux d'admission

Le moteur supérieur S63 (S63TU) possède son propre silencieux d'admission pour chaque groupe. Ceux-ci contiennent également les compteurs de masse d'air à film chaud.

5.2.2. Mesureur de masse d'air à film chaud

Le moteur supérieur S63 (S63TU) est équipé du compteur de masse d'air à film chaud 7, qui est très similaire à celui du moteur N20.
La défaillance ou la déconnexion du débitmètre d'air à film chaud n'entraîne pas immédiatement un fonctionnement en urgence du moteur. Cependant, la préparation du mélange avec facultés affaiblies et, par conséquent, les niveaux d'émission accrus sont possibles, ce qui explique pourquoi le voyant d'avertissement des émissions s'allume.

5.2.3. Collecteur d'admission

Le volume du système d'admission d'air a été optimisé et dispose d'une connexion optimisée pour le débit du corps de papillon. En comparaison avec les précédents moteurs BMW turbocompressés, le S63TU n'utilise pas de soupape de vidange. L'utilisation de Valvetronic et son réglage spécial l'ont rendu inutile.

Collecteur-d-admission.png

5.3. Turbocompresseur d'échappement

Le moteur supérieur S63 (S63TU) est doté de deux turbocompresseurs d'échappement dotés de la technologie TwinScroll. Il comprend à l'entrée de la turbine deux conduits séparés dans lesquels les gaz d'échappement sont acheminés de deux cylindres vers les aubes de la turbine. Les turbines et le compresseur ont été légèrement redessinés, avec cette conception le turbocompresseur d'échappement n'est pas sensible à la pompe. Grâce à ces mises à niveau et à l'utilisation de Valvetronic avec une programmation spéciale, la vanne de vidange n'est plus nécessaire et n'est donc pas installée.

Turbocompresseur-d-echappement.pngTurbocompresseur-d-echappemen.png

Un positionnement correct du turbocompresseur d'échappement lors de l'installation est nécessaire.

Les turbocompresseurs S63TU nécessitent un outil spécial pour les aligner dans leur emplacement d'installation approprié. Toujours suivre les instructions de réparation appropriées.

Outil-d-alignement-du-turbocompresseur--2-249-171.png

5.3.1. Fonction

La désignation TwinScroll désigne un turbocompresseur d'échappement avec un carter de turbine à double volute.

Le S63TU est équipé d'un collecteur d'échappement à deux segments quatre en deux qui relie les deux rangées de cylindres dans une configuration idéale où les impulsions de gaz d'échappement des cylindres 1/6 et 4/7 sont introduites dans le turbocompresseur installé sur le banc de cylindres 5/8 (L) et les gaz d'échappement des cylindres 2/8 et 3/5 sont alimentés au turbocompresseur d'échappement installé sur la rangée de cylindres 1-4 (R), indépendamment l'un de l'autre. De cette manière, la suralimentation par impulsion est utilisée pour obtenir un effet plus important.

Ceci crée un espacement de 360 ° de l'angle de vilebrequin entre les deux cycles de banc d'échappement à l'intérieur de la cannelure d'ex-hausture qui alimente chaque roue de turbocompresseur à volute double. L'utilisation efficace de l'énergie des gaz d'échappement fournit un dépullage optimal et des caractéristiques de réponse idéales.

Plus d'informations sur le principe de fonctionnement du turbocompresseur d'échappement TwinScroll peuvent être trouvées dans le "matériel de formation N20 moteur" disponible sur TIS et ICP.

5.4. Système d'émission d'échappement

5.4.1. Collecteur d'échappement

Le collecteur d'échappement S63TU a été optimisé en termes de débit par rapport au moteur S63. Le collecteur à écoulement en fonction du temps est un type quatre-en-deux (deux chevauchements), ce qui est nécessaire pour la fonction spéciale du turbocompresseur TwinScroll. La conception à double paroi du collecteur d'échappement S63 précédent a été abandonnée et remplacée par une conception à tuyau ouvert, de sorte que la chaleur générée peut maintenant s'échapper vers le haut à travers les boucliers thermiques ventilés. Des éléments ondulés sont également montés sur les collecteurs d'échappement afin d'équilibrer les mouvements thermomécaniques dans les différentes sections du collecteur d'échappement.

Collecteur-d-echappement-superieur-S63-S63TU-avec-turbocompresseur-d-echappement-dans-le-sens-de-la-.png

Le collecteur d'échappement à banc latéral S63TU nécessite également des outils spéciaux pour l'aligner dans son emplacement d'installation approprié. Toujours suivre les instructions de réparation appropriées.

Pour-localiser-le-collecteur-d-echappement-a-banc-lateral-pendant-l-installation-Outil-n--2-249-161.png

5.4.2. Convertisseur catalytique

Le moteur supérieur S63 (S63TU) dispose d'un convertisseur catalytique par batterie, à double paroi. Les convertisseurs catalytiques n'ont plus d'éléments de découplage.

Convertisseur-catalytique.png

Capteurs d'oxygène

Les capteurs d'oxygène Bosch sont utilisés:

• Contrôle (pré) capteur: LSU ADV
• Capteur (post) de surveillance: LSF4.2.

Le capteur de contrôle est situé devant le convertisseur catalytique primaire, le plus près possible de la sortie de la turbine. Sa position a été choisie pour que tous les cylindres puissent être enregistrés séparément. Le capteur de surveillance est positionné entre les premier et second monolithes céramiques.

6. Système de vide

Le système d'aspiration du moteur S63 (S63TU) diffère du moteur S63. Le réservoir de vide et le convertisseur de pression ont un nouvel EBO et les lignes de vide ont été adaptées.

Systeme-de-vide.png

La pompe à vide à deux étages est utilisée pour que la majeure partie du vide généré soit disponible pour le servofrein. Le réservoir de vide n'est plus positionné dans la zone V du moteur, mais est fixé sur le côté inférieur du carter d'huile.

7. Préparation du carburant

Le moteur supérieur S63 (S63TU) utilise l'injection haute pression introduite dans le moteur N55. Il diffère de l'injection haute précision (HPI) en ce qu'il utilise des injecteurs à électrovanne avec des buses multi-trous.

7.1. Aperçu

L'aperçu suivant montre la préparation du carburant du moteur supérieur S63 (S63TU). Il correspond aux systèmes avec injection directe de carburant dans d'autres modèles BMW.

Preparation-du-combustible.png

Les injecteurs de carburant à haute pression Bosch avec la désignation HDEV5.2 sont utilisés. La pompe haute pression est déjà connue des moteurs 4, 8 et 12 cylindres. Une innovation dans le moteur S63 (S63TU) est le fait que les lignes à haute pression du rail à l'injecteur ne sont plus filetées à l'extrémité du rail, mais soudées comme la N20.

Ne pas ouvrir le circuit d'alimentation si la température du liquide de refroidissement est supérieure à 40 ° C / 104 ° F. La pression résiduelle dans le circuit d'alimentation haute pression pourrait causer des blessures corporelles.

Il est essentiel d'observer la plus grande propreté lorsque vous travaillez sur le circuit d'alimentation haute pression et de suivre les procédures de travail décrites dans les instructions de réparation. Même des salissures minimes ou un endommagement des raccords filetés des conduites haute pression pourraient provoquer des fuites.

Lorsque vous travaillez sur le système de carburant du moteur S63TU, il est important de s'assurer que les bobines d'allumage ne sont pas mouillées avec du carburant. La résistance du matériau silicone est fortement réduite par un contact prolongé avec le carburant. Cela pourrait entraîner la formation d'arcs en haut de la bougie et des ratés d'allumage.

• Avant d'apporter des modifications au système d'alimentation en carburant, retirez toujours les bobines d'allumage et protégez l'arbre de la bougie contre la pénétration de carburant en les couvrant avec un chiffon.
• Avant de réinstaller les injecteurs des électrovannes, enlevez les bobines d'allumage et assurez-vous que la plus grande propreté possible est maintenue.
• Les bobines d'allumage fortement saturées en carburant doivent être remplacées.

7.2. Commande de pompe à carburant

Le carburant est acheminé du réservoir de carburant à travers la pompe à carburant électrique via la conduite d'alimentation à une pression primaire de 5 bars vers la pompe haute pression. La pression primaire est surveillée via le capteur de basse pression. Le carburant est envoyé par la pompe à carburant électrique selon les besoins. En cas de dysfonctionnement du capteur, la pompe à carburant électrique continue à fonctionner à 100% de débit avec la borne 15 ON.

7.3. Pompe à haute pression

Une pompe haute pression Bosch est utilisée. Il s'agit d'une pompe mono-plongeur entraînée par l'arbre à cames d'échappement via une came triple. Afin qu'une pression de carburant suffisante soit garantie dans toutes les conditions de fonctionnement du moteur, une pompe haute pression est utilisée dans le moteur supérieur S63 (S63TU) pour chaque groupe.

Pour plus d'informations sur la pompe haute pression, veuillez vous référer au matériel de formation "Moteur N74" disponible sur TIS et ICP.

7.4. Injecteurs

L'injecteur à électrovanne Bosch HDEV5.2 avec une vanne multi-trous à ouverture vers l'intérieur est utilisé. Le HDEV5.2 est configuré pour une pression du système jusqu'à 200 bars.

Ces injecteurs sont déjà utilisés dans les moteurs N55 et N20.

Pour plus d'informations sur l'activation de l'injecteur, reportez-vous à la section intitulée Système de gestion du moteur.

Injecteurs.png

8. Approvisionnement en carburant

L'alimentation en carburant est spécifique au véhicule. La différence avec les véhicules de série F10 est l'augmentation de la capacité du réservoir de carburant de 10 litres (2,64 gallons) pour un total de 80 litres (21 gallons). La pompe à carburant électrique est adaptée au moteur à un débit accru.

9. Système de gestion du moteur

9.1. Aperçu

DME-I-schema-de-cablage-MEVD17_2_8.pngDME-I-schema-de-cablage-MEVD17_2_8-2.png

Schema-de-cablage-DME-II-MEVD17_2_8.pngSchema-de-cablage-DME-II-MEVD17_2_8-2.png

Interface-vehicule-de-DME-I-et-DME-II.png

9.2. Unité de commande du moteur

Le moteur supérieur S63 (S63TU) utilise Digital Engine Electronics MEVD17.2.8. fabriqué par Bosch. Il est similaire à l'électronique de moteur numérique du moteur N55. Les deux DME sont refroidis à l'eau et montés sur le moteur.

Emplacement-du-Digital-Engine-Electronics.png

N'essayez pas de remplacer les unités de contrôle.

En raison de l'antidémarrage électronique, un essai de remplacement des unités de commande d'autres véhicules ne doit en aucun cas être tenté. Un ajustement de l'antidémarrage ne peut pas être inversé.

Le refroidissement des deux unités de commande du Digital Engine Electronics est intégré au circuit de refroidissement de l'air de suralimentation. Un serpentin de refroidissement en aluminium est intégré dans la base du boîtier des unités de contrôle de ce système.

Le concept de prise est identique au MEVD17.2 du moteur N55. Il y a six connexions pour chaque DME.

Connexions-DME-MEVD17_2_8.png

9.2.1. Fonction globale

Digital Electronics Engine (DME) est le centre de calcul et de commutation du système de contrôle du moteur. Des capteurs sur le moteur et le véhicule délivrent les signaux d'entrée. Les signaux d'activation des actionneurs sont calculés à partir des signaux d'entrée, les valeurs nominales calculées à l'aide d'un modèle de calcul dans l'unité de commande DME et les cartes de programme stockées. L'unité de commande DME active les actionneurs directement ou par relais.

L'unité de commande DME est réveillée via la ligne de réveil (borne 15 Wake up) par le système d'accès au véhicule (CAS).

L'after-run commence après la désactivation de la borne 15. Les valeurs d'adaptation sont stockées pendant le post-traitement. L'unité de commande DME utilise un signal de bus pour signaler qu'elle est prête à "se mettre en veille". Lorsque toutes les unités de commande participantes ont signalé qu'elles étaient prêtes à «se mettre en veille», le bus I émet un signal de bus et les unités de commande terminent la communication cinq secondes plus tard.

La carte électronique de l'unité de commande DME abrite deux capteurs: un capteur de température et un capteur de pression ambiante. Le capteur de température est utilisé pour surveiller la température des composants dans l'unité de commande DME. La pression ambiante est requise pour le calcul de la composition du mélange.

Dernière modification par BMW-Tech (22-01-2018 15:40:53)


Forum BMW

Hors Ligne

Sujets similaires

Discussion Réponses Vues Dernier message
0 20 07-08-2018 13:31:49 par BMW-Tech
0 12 07-08-2018 11:20:56 par BMW-Tech
Le moteur BMW N13 par BMW-Tech
0 38 05-08-2018 16:13:50 par BMW-Tech
0 38 29-07-2018 00:45:05 par BMW-Tech
Moteur USA par yassir96
3 57 26-06-2018 20:06:40 par Veilleur

Pied de page des forums