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#1 31-01-2018 15:54:55

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Le moteur BMW B58

Le moteur BMW B58

B58-Moteur.png

Contenu

Introduction
Moteur mécanique
L'approvisionnement en pétrole
Système de refroidissement
Air d'admission et système d'échappement
Alimentation sous vide
Système de carburant
Système électrique du moteur

B58 Moteur

1. Introduction

Ce dossier décrit les caractéristiques particulières du moteur B58 dans la variante B58B30M0. Il décrit et illustre également les différences avec le moteur N55 dans la variante N55B30M0. Le document décrit également les facteurs communs de l'actuel B38 installé dans les moteurs I12 et futurs B48 et B57. Le marché américain recevra les variantes SULEV B58B30M0 ULEV II et B56B30M0.

Les caractéristiques de développement les plus importantes concernent BMW EfficientDynamics et sa stratégie de kit modulaire. L'utilisation de processus uniformes permet de réduire les coûts de développement et de fabrication. En production, la complexité de la planification et de la mise en œuvre du processus de fabrication est réduite. En service, l'entreposage est simplifié en raison de la réduction de la variété des pièces, et la manipulation des produits en toute sécurité est augmentée.

1.1. Aperçu du modèle

Le tableau suivant donne un aperçu des modèles BMW dans lesquels le nouveau moteur sera utilisé à partir de la mi-juillet 2015:

Apercu-du-modele.png

1.2. Conception modulaire

Le moteur 6 cylindres B58 fait partie de la nouvelle famille de moteurs en ligne. Le moteur B58 comprend des éléments tels que le double VANOS, la technologie du turbocompresseur TwinPower, le refroidissement indirect par air intégré dans le système d'admission et un module de gestion de la chaleur.

La stratégie EfficientDynamics de la génération de moteurs N a permis à un grand nombre de technologies différentes de trouver leur place dans le monde des moteurs BMW. La stratégie de simplification du travail d'inspection est également poursuivie avec la génération de moteurs B.

La nouvelle génération de moteurs se caractérise principalement par une consommation de carburant plus faible et moins d'émissions d'échappement (elle est conforme à Euro 6 en ECE et ULEV II aux États-Unis). Une pompe à huile à cartographie caractéristique, un système d'injection à alésage direct par cylindre et par injection à arc électrique sont utilisés pour réduire la consommation de carburant. Tous les moteurs sont également équipés d'une fonction de démarrage et d'arrêt automatique du moteur et d'un contrôle intelligent du générateur en tant que mesure EfficientDynamics supplémentaire.

Comparée aux moteurs N, la nouvelle génération de moteurs B affiche un nombre considérablement plus élevé de pièces communes et interchangeables avec les moteurs diesel Bx7 et les moteurs essence Bx8.

B58 Moteur

1. Introduction

Strategie-BMW-EfficientDynamics-de-la-generation-de-moteurs-Bx8.png

BMW dynamique efficace présente également plus de puissance, moins de consommation et moins d'émissions de dioxyde de carbone dans la nouvelle génération de moteurs. Grace à la stratégie modulaire supplémentaire, d'autres objectifs tels que la réduction des coûts, une plus grande flexibilité de la production et une meilleure satisfaction des clients sont également poursuivis.

Strategie-modulaire-de-generation-de-moteur-Bx8.png

La stratégie modulaire vise différents effets tout au long du processus de développement du produit et du cycle de vie du produit. Par exemple, l'utilisation de processus uniformes signifie que les coûts de développement et de fabrication peuvent être réduits. En production, la complexité de la planification et de la mise en œuvre du processus de fabrication est réduite. En service, l'entreposage est simplifié en raison de la réduction de la variété des pièces, et la manipulation des produits en toute sécurité est augmentée.

Le graphique suivant donne un aperçu des nouvelles parties communes et adaptées de la nouvelle génération de moteurs.

Vue-d-ensemble-des-pieces-communes-et-de-synergie-dans-le-moteur-B58.pngVue-d-ensemble-des-pieces-communes-et-de-synergie-dans-le-moteur-B58-2.png

Les parties communes sont des pièces qui sont utilisées avec la même fonction et la même structure de boîtier dans divers produits. En revanche, les pièces adaptées ont le même principe de fonctionnement, mais sont adaptées aux différentes exigences.

1.2.1. TwinPower Turbo

Tous les moteurs Bx8 sont équipés des technologies TwinPower Turbo.

Technologie-TwinPower-Turbo-moteur-Bx8.png

TwinPower Turbo est le terme générique BMW qui, en ce qui concerne les moteurs à essence signifie que les technologies suivantes sont utilisées:

• VANOS

• Valvetronic

• Injection directe

• Turbocompression


1.3. Données techniques

Le moteur B58 est le successeur du moteur N55. Le tableau suivant compare les données techniques pour les deux moteurs.

Donnees-techniques_20180131-1133.png

Les données sur la consommation et les émissions de polluants CO2 pour ce modèle n'étaient pas disponibles au moment de la création de ce document.

1.3.1. Graphique de puissance et de couple

Le diagramme de performance suivant montre la courbe de puissance et de couple à différentes plages de régime. En plus d'une puissance et d'un couple accrus, le nouveau moteur est également conforme à la norme antipollution ULEV II.

Schema-de-performance-du-moteur-B58B30M0.png

1.4. Identification du moteur

1.4.1. Désignation du moteur

La documentation technique utilise l'abréviation de l'identification du moteur B58B30M0, qui permet uniquement l'affectation du type de moteur. Le tableau suivant fournit des informations sur l'importance des positions individuelles dans l'identification du moteur.

Introduction_20180131-1135.png

1.4.2. Identification du moteur

Identification-du-moteur-pour-le-moteur-B58.png

L'identification du moteur est gravée sur le carter afin d'identifier le moteur de manière unique. L'identification du moteur, le numéro de moteur ainsi que le type de moteur permettent d'identifier et d'assigner le moteur de manière unique.

2. Moteur mécanique

2.1. Carter du moteur

Boitier-du-moteur-du-moteur-B58.png

2.1.1. Le couvre-culasse

Couvercle-de-culasse-B58-moteur.png

Par rapport au moteur N55, les fixations des électrovannes VANOS du B58 ne se trouvent pas dans la culasse, mais dans le couvercle de la culasse. Le montage des actionneurs des électrovannes VANOS a également changé. Ils ne sont pas vissés, mais sont fixés au couvercle de la culasse à l'aide d'une fixation à baïonnette et de clips de retenue. Un nouvel outil spécial a été développé pour l'enlèvement et l'installation sans causer de dommages.
 
Composants de ventilation du carter

Ventilation-du-carter-moteur-B58_20180131-1142.png

La ventilation de carter dans les moteurs Bx8 est conçue comme un système à deux étages et a les objectifs suivants:

• Régulation de la pression interne du moteur

• Nettoyage des gaz de soufflage pour enlever l'huile moteur

• Recirculation des gaz de nettoyage nettoyés dans la zone d'admission

Lorsque le moteur est en marche, les gaz d'échappement de la chambre de combustion traversent les parois du cylindre et pénètrent dans la chambre du carter. Ces gaz de fuite contiennent du carburant non brûlé et des gaz d'échappement. Ils sont mélangés avec de l'huile moteur dans le carter (sous la forme de brouillard d'huile).

Le volume des gaz de soufflage dépend du régime du moteur et de la charge. Sans ventilation du carter, une surpression se produirait dans le carter. Cette surpression serait présente dans toutes les cavités reliées au carter (par exemple le conduit de retour d'huile, l'arbre de chaîne, etc.) et entraînerait des fuites d'huile au niveau des joints.

La ventilation du carter empêche cela. Il achemine les gaz de fuite sans huile du moteur jusqu'à la conduite d'air propre et les gouttelettes d'huile séparées retournent au carter d'huile par l'intermédiaire d'un tuyau de retour d'huile. De plus, la ventilation du carter, associée à une soupape de régulation de pression, assure un vide faible dans le carter moteur.

2.1.2. Culasse

Culasse-du-moteur-B58.png

Caractéristiques techniques:

• Matériel: AlSi7MgCU0.5
• Refroidissement du liquide de refroidissement selon le principe du flux croisé
• Quatre soupapes par cylindre
• Montage de l'engrenage de la vanne
• Montage du Valvetronic et du servomoteur Valvetronic
• Montage de la pompe haute pression.

Concept de refroidissement de la culasse

Le moteur B58 est équipé d'une culasse à refroidissement transversal. Dans le cas d'un refroidissement par flux transversal, le liquide de refroidissement s'écoule du côté d'échappement chaud vers le côté d'admission du refroidisseur. Ceci présente l'avantage de permettre une distribution de chaleur plus uniforme dans toute la tête de cylindre. La perte de pression dans le circuit de refroidissement est également évitée.

2.1.3. Carter

Le carter est une conception entièrement nouvelle qui prend en compte les différentes exigences des moteurs à essence et diesel dans une partie commune.

Aperçu

Carter.png

Aperçu

Carter-de-moteur-B58.png
Carter-de-moteur-B58-2.png

Caractéristiques du carter:

Le carter de pont fermé était équipé d'une structure entièrement nouvelle qui peut être identifiée par un réseau complexe de nervures du côté de l'échappement et de l'admission et un cadre de renfort supplémentaire sur le côté du carter d'huile. Les mesures structurelles de la B58 sont résumées ci-dessous:

• Carter de carter entièrement en aluminium traité thermiquement en AlSiMgCu 0.5
• Murs cylindriques à projection d'arc électrique
• Chapeau de palier principal optimisé pour le poids du vilebrequin
• Conception de pont fermé
• Jupe profonde
• Conduites d'huile pour l'utilisation d'une pompe à huile à commande cartographique

Projection de fil d'arc électrique (LDS)

Methode-de-pulverisation-de-fil-d-arc-electrique-moteur-Bx8.png

Les parois du cylindre du moteur B58 sont recouvertes d'un spray à arc électrique (LDS). Dans cette procédure, un fil métallique conducteur est chauffé jusqu'à ce qu'il fonde. La masse fondue est ensuite pulvérisée sur les cylindres à haute pression. Cette couche de matériau ferreux a une épaisseur d'environ 0,3 mm, est extrêmement résistante à l'usure et facilite le transfert efficace de la chaleur des chambres de combustion vers le carter, et de là vers les conduits de refroidissement.

Avantages:

• Poids inférieur
• Haute résistance à l'usure
• Bonne dissipation de la chaleur au carter
• Réduction du frottement interne du moteur grâce à d'excellentes propriétés de lubrification

En raison de l'application de matériaux minces lors de la procédure de projection à l'arc électrique, l'usinage ultérieur des cylindres n'est pas possible.

Pont fermé

Avec la conception à pont fermé, les conduits de liquide de refroidissement autour du cylindre sont fermés par le dessus et munis de trous de refroidissement. Cette conception est principalement réservée aux moteurs diesel BMW. En raison des pressions de combustion élevées dans le moteur diesel, une plus grande rigidité est nécessaire afin que les forces puissent être absorbées en toute sécurité. Comme le moteur à essence utilise la même pièce moulée non finie que le moteur diesel, il bénéficie également de cette conception robuste.

Jupe profonde

Avec le concept de «jupe profonde», les parois latérales s'étendent vers le bas. Ceci confère au carter un haut degré de stabilité et une grande flexibilité en termes de longueur de course du piston.

Capuchon de palier de vilebrequin embouti

Le poids des chapeaux de paliers sur le vilebrequin a été encore amélioré pour le nouveau moteur B58. Les nouveaux chapeaux de paliers principaux sont des pièces communes pour les moteurs Bx8. Lorsque la connexion d'impression est réalisée, le chapeau de palier principal est conçu avec un profil. Lorsque les boulons de palier principal sont serrés pour la première fois, ce profil est poussé dans la surface du bloc de palier du côté du carter.

Le remplacement des chapeaux de palier principal ou le positionnement dans une autre position du palier sur le vilebrequin n'est pas autorisé et risque d'endommager le moteur.

2.1.4. Carter d'huile

Carter-d-huile-du-moteur-B58.png

Le carter d'huile est fabriqué à partir d'aluminium moulé sous pression et conçu comme une partie commune dans les moteurs ayant le même nombre de cylindres (B57 / B58).

2.2. Entraînement de vilebrequin

2.2.1. Vilebrequin

Vilebrequin-du-moteur-B58.png
Vilebrequin-du-moteur-B58-2.png

Le vilebrequin du moteur B58 est en acier forgé. Il est identique au vilebrequin du moteur B57 en ce qui concerne les géométries de flasques et les largeurs de paliers. Les pignons pour l'entraînement de la chaîne de distribution et la pompe à huile ont été intégrés dans le vilebrequin.

2.2.2. Bielle

Bielle-du-moteur-Bx8.png
Bielle-du-moteur-Bx8-2.png

Les bielles fendues et forgées installées dans le B58 ont un poids accru par rapport au moteur B48.

Si un chapeau de palier de bielle est monté dans le mauvais sens ou sur une autre bielle, la structure de rupture des deux parties est détruite et le chapeau de palier de bielle n'est plus centré. Dans ce cas, le jeu complet de bielles doit être remplacé par des pièces neuves en service. Respectez les spécifications de couple de serrage et d'angle de rotation indiquées dans les instructions de réparation.

Revêtement IROX

Afin de se conformer à la réglementation de plus en plus stricte sur les émissions d'échappement, la plupart des moteurs à combustion actuels sont équipés d'une fonction de démarrage et d'arrêt automatique du moteur. Cela a conduit à une énorme augmentation des cycles de démarrage.

Pour assurer le bon fonctionnement du moteur, il est important de fournir suffisamment d'huile de graissage aux positions de palier du vilebrequin. Si l'alimentation en huile peut être assurée, il ne se produira pas de contact entre le corps de palier de bielle et la coquille de palier de bielle en raison du mince film de lubrification.

Si le moteur est maintenant arrêté, la pompe à huile à entraînement mécanique ne pourra pas maintenir l'alimentation en huile. Le film d'huile entre les positions d'appui s'écoule. Un contact de corps solide se produit entre le tourillon de bielle et la coquille de palier de bielle. Une fois le moteur redémarré, il faut un certain temps pour que le film lubrifiant se rétablisse complètement. La coquille de palier de bielle peut être usée pendant cette courte période. Le revêtement IROX réduit cette usure au minimum.

Les coussinets revêtus d'IROX ne sont situés que du côté de la bielle, car la charge agit principalement sur les coussinets. Les chapeaux de coussinet sont équipés d'une coquille de palier sans revêtement IROX.

Les coussinets IROX sont rouges en raison de leur revêtement spécial.

Grossissement-detaille-du-revetement-IROX-du-moteur-Bx8.png

Le revêtement IROX est appliqué sur une coquille de palier conventionnelle. Il consiste en une matrice de résine de liaison en polyamide-imide avec des particules dures enrobées et des lubrifiants solides. Le polyamide-imide assure, en combinaison avec les particules dures, que la surface du coussinet soit si dure que l'abrasion du matériau ne soit plus possible. Les lubrifiants solides réduisent le frottement superficiel et remplacent le film d'huile qui n'existe plus entre le corps de palier et le tourillon de bielle pendant la phase de démarrage.

Classification de la coquille de palier du roulement de bielle

Les coussinets de bielle sont disponibles en une taille standard. Il n'est donc pas nécessaire de suivre une procédure similaire à celle utilisée avec les coussinets principaux du vilebrequin.

2.2.3. Piston

Piston-du-moteur-Bx8.png

Des pistons avec un poids accru identiques à ceux utilisés dans le moteur B48 sont utilisés. Pour plus d'informations concernant les pistons, veuillez vous reporter aux informations sur l'entraînement du moteur B48.

2.2.4. Entrainement par CHAINE

Entrainement-a-chaine-pour-moteurs-B58.pngEntrainement-a-chaine-pour-moteurs-B58-2.png

L'entraînement par chaîne est du côté de la transmission. L'inertie de la transmission à cette extrémité du moteur réduit de manière significative les oscillations rotatives et donc aussi les charges agissant sur l'entraînement de la chaîne.

Caractéristiques:

• Entraînement à chaîne sur le côté du moteur émettant les forces
• Chaînes à manchon simples
• Moteur électrique de la pompe à vide à huile combinée via une chaîne séparée
• Rails de tension en plastique et rails de guidage
• Tendeur de chaîne hydraulique avec précharge du ressort

Comme un carter de vilebrequin standard est utilisé pour les moteurs essence et diesel, les moteurs Bx8 sont équipés d'un entraînement par chaîne en deux parties. Avec cette disposition, la chaîne de distribution inférieure entraîne le pignon d'arbre à cames de l'arbre intermédiaire. Dans les moteurs diesel, la sortie de la pompe haute pression est située sur cet arbre intermédiaire. Dans les moteurs à essence, le couple d'entraînement est simplement dévié vers la chaîne de distribution supérieure via l'arbre intermédiaire. Contrairement aux moteurs diesel, il n'y a pas de sortie de composants auxiliaires.

La lubrification de la chaîne de distribution inférieure est assurée par le brouillard d'huile dans le carter moteur et l'huile moteur qui s'égoutte.

Dans les moteurs Bx8, la pompe à vide à huile combinée est également entraînée par le vilebrequin via une chaîne d'entraînement séparée.

2.3. Engrenage de soupape

2.3.1. VANOS

Moteur-double-VANOS-Bx8.png

Les temps de chevauchement des soupapes ont un impact important sur les caractéristiques d'un moteur à essence. Un moteur avec un plus petit chevauchement de soupapes a donc tendance à avoir un couple maximal élevé aux bas régimes, mais la puissance maximale qui peut être atteinte à des régimes moteur élevés est faible. La puissance maximale obtenue avec un grand chevauchement de soupapes est par contre plus élevée, mais au détriment du couple à bas régime.

Le VANOS fournit une solution. Il permet un couple élevé dans la plage de régime moteur basse et moyenne et une puissance maximale élevée dans les plages de régime moteur supérieures. Un autre avantage du VANOS est l'option d'EGR interne. Cela réduit l'émission d'oxydes d'azote NOx nocifs, en particulier dans la plage de charge partielle. Ce qui suit est également réalisé:

• Chauffage plus rapide du convertisseur catalytique
• Réduction des émissions polluantes lors du démarrage à froid
• Réduction de la consommation

2.3.2. Valvetronic

Le Valvetronic a été développé pour être utilisé dans les nouveaux moteurs Bx8. Le servomoteur Valvetronic est situé à l'extérieur de la culasse.

Moteur-Valvetronic-4eme-generation-B58.pngMoteur-Valvetronic-4eme-generation-B58-2.png

Valvetronic comprend une commande de levée de soupapes entièrement variable et un double VANOS. Il fonctionne selon le principe du contrôle de la charge sans étranglement. Avec ce système, une soupape d'étranglement est seulement utilisée pour stabiliser le fonctionnement du moteur aux points de fonctionnement critiques et pour assurer un léger vide pour la ventilation du moteur. Un très petit vide peut être produit dans le tuyau d'admission en inclinant légèrement la soupape d'étranglement, ce qui permet aux gaz de soufflage traités d'être introduits dans l'orifice d'admission pendant le fonctionnement du moteur à aspiration naturelle.

Le graphique suivant donne un aperçu de la conception du Valvetronic.

Les composants suivants ont été révisés dans le Valvetronic pour une utilisation dans le moteur B58:

• Arbre excentrique assemblé
• Plage de réglage augmentée de 190 ° (N55) à 253 ° (B58)
• Réduction du rapport d'engrenage à vis sans fin de 37: 1
• Blocs coulissants plus légers avec une seule connexion à vis
• Ressort de rappel inséré et non boulonné
• Buse de pulvérisation d'huile pour la lubrification de l'engrenage à vis sans fin
• Plus petit servomoteur Valvetronic plus puissant

Comparaison-de-Valvetronic-N55-avec-le-moteur-Bx8_20180131-1216.png

En retravaillant le Valvetronic, il a été possible de réduire considérablement l'espace d'installation. Un gain de hauteur considérable a été obtenu en échangeant autour de l'arbre à cames d'admission et de l'arbre excentrique. La nouvelle position du levier intermédiaire et de la porte simplifie l'application de la force dans la culasse. La porte est donc uniquement fixée au support de palier avec une vis et est positionnée via deux surfaces de contact précises dans la culasse. Le ressort de rappel du levier intermédiaire entre la culasse et la position du palier est autoporteur et ne nécessite pas son propre point de fixation. L'arbre excentrique est, comme c'est déjà le cas avec l'arbre à cames, un modèle "assemblé".

Alimentation en huile de graissage de l'engrenage à vis sans fin Valvetronic

Alimentation-en-huile-de-graissage-de-l-engrenage-a-vis-sans-fin-Valvetronic-moteur-Bx8.pngAlimentation-en-huile-de-graissage-de-l-engrenage-a-vis-sans-fin-Valvetronic-moteur-Bx8-2.png

En raison des vitesses de réglage rapides de l'arbre excentrique de moins de 300 millisecondes de la course minimale et maximale et de la plage de réglage large de 0,2 millimètres (minimum) à 9,9 millimètres (maximum) levée de soupape avec un faible rapport de transmission, lubrification suffisante entre la vis sans fin le pignon du servomoteur Valvetronic et le pignon d'entrée de l'arbre excentrique doivent être assurés. L'huile de lubrification atteint la chambre d'huile via un orifice d'entrée situé dans la première position d'appui de l'arbre excentrique. Ici, le volume d'huile s'élève jusqu'au bord inférieur du trou de sortie. L'excès d'huile retourne au circuit d'huile via le trou de sortie. L'engrenage de l'engrenage à vis sans fin est maintenant supporté dans le bain d'huile et est donc lubrifié à tout moment.

Informations sur le démontage et les travaux d'installation

Comme de nombreux changements ont été faits, un nouvel outil spécial est utilisé pour enlever les ressorts de rappel.

La douille hexagonale sur le servomoteur Valvetronic est destinée au réglage manuel de la vis sans fin. Ceci est nécessaire si le servomoteur Valvetronic doit être retiré, par exemple. Pour éviter d'endommager l'engrenage à vis sans fin, il doit être graissé avant la mise en service à l'aide d'un lubrifiant spécial (numéro de pièce Longtime PD: 83 19 2 160 340). Le Valvetronic dans le Digital Engine Electronics (DME) peut être appris en utilisant la routine d'apprentissage dans ISTA. Pendant ce processus, les positions limites du système sont déterminées à nouveau et stockées dans Digital Electronics Electronics (DME). La procédure précise d'élimination du Valvetronic est décrite dans les instructions de réparation actuelles.

2.4. Ceinture de sécurité

Transmission-par-courroie-moteur-B58.png

L'entraînement par courroie est un entraînement à courroie unique dans lequel tous les composants auxiliaires sont entraînés en utilisant une seule courroie.

La longueur de la courroie d'entraînement varie en raison de la dilatation thermique et du vieillissement. La courroie d'entraînement doit être pressée sur la poulie à courroie avec une force définie pour garantir le transfert du couple à tout moment. Par conséquent, la tension de la courroie est exercée par une poulie de tension automatique qui compense l'étirement de la courroie pendant toute sa durée de vie.

3. Approvisionnement en pétrole

3.1. Circuit d'huile

Avec une lubrification à circulation forcée, l'huile est extraite du carter d'huile par la pompe à huile via un tuyau d'admission et acheminée dans le circuit. L'huile passe à travers le refroidisseur d'huile du moteur avec un filtre à huile à passage intégral intégré et de là dans le conduit d'huile principal qui passe dans le bloc moteur parallèlement au vilebrequin. Les conduits de dérivation mènent aux paliers principaux du vilebrequin. Il y a des trous entre les paliers principaux du vilebrequin et le tourillon de bielle qui admettent l'huile aux points de lubrification du palier de bielle.

Une partie de l'huile est détournée du conduit d'huile principal et dirigée vers la culasse vers les points de lubrification et les unités de réglage appropriés. Lorsque l'huile moteur coule à travers les consommateurs, elle retourne dans le carter d'huile par les conduits de retour ou elle s'écoule librement.

3.2. Contrôle de carte

Les moteurs Bx8 sont équipés de la pompe à huile à commande cartographique habituelle déjà utilisée. La pression d'huile réelle est enregistrée via un capteur de pression d'huile et transmise au Digital Engine Electronics (DME). L'électronique de moteur numérique (DME) effectue une comparaison cible / réelle basée sur les cartes de caractéristiques stockées. La vanne de régulation pilotée par carte est activée au moyen d'un signal modulé en largeur d'impulsion jusqu'à ce que la pression nominale stockée dans la carte caractéristique soit atteinte. Au cours de ce processus, le débit de la pompe à huile varie en fonction de la pression d'huile dans le conduit d'huile vers la chambre de commande contrôlée par carte.

3.3. La pompe à huile

La pompe à huile joue un rôle central dans les moteurs à combustion modernes. En raison de la puissance élevée et de l'énorme couple présent à bas régime, il est nécessaire d'assurer une alimentation en huile fiable. Ceci est nécessaire en raison des températures élevées des composants et des roulements fortement chargés. Pour obtenir une faible consommation de carburant, le débit de la pompe à huile doit être adapté aux exigences.

La pompe à huile est entraînée par une chaîne du vilebrequin.

Conception-de-pompe-a-huile-moteur-Bx8.pngConception-de-pompe-a-huile-moteur-Bx8-2.png

Une pompe à vide est intégrée dans le carter de la pompe à huile.

Un rotor avec pendule tourne sur l'arbre de la pompe comme indiqué sur le graphique. Une cavité en forme de croissant apparaît à travers la position excentrique. Pendant ce processus, l'huile est aspirée dans la chambre d'expansion (côté admission) et est alimentée via la chambre de contraction (côté pression).

Lorsque le moteur est en marche, la pression d'huile est appliquée sur la surface de contrôle contrôlée par carte et sur la surface de contrôle de deuxième niveau de la pompe à huile. En fonction de la pression d'huile, la bague de réglage est poussée par le centre de rotation sur le tube de roulement à différents degrés de force contre les ressorts de réglage. La modification de la position excentrique de la bague de réglage modifie la taille de la chambre et, par conséquent, la puissance d'aspiration et de refoulement de la pompe à huile.

Pour éviter une surcharge de la pompe à huile, un filtre est installé en amont de l'entrée de la pompe. La pression d'huile maximale du circuit d'huile à la sortie de la pompe est limitée par une soupape de limitation de pression. La pression d'ouverture de la soupape de limitation de pression est de 11,4 bar +/- 1,4 bar.

3.3.1. Fonctionnement normal

La pompe à huile est dotée de deux boucles de régulation séparées afin de garantir un fonctionnement normal (fonctionnement de commande contrôlé par carte) et un fonctionnement d'urgence (opération de commande de second niveau).

3.3.2. Opération d'urgence

Pendant le fonctionnement d'urgence, le système fonctionne sans le contrôle de la carte par le Digital Engine Electronics (DME). La vanne de régulation pilotée par carte est désactivée dans cette condition de fonctionnement et est donc fermée. Le but de l'opération d'urgence est de maintenir la pression d'huile dans la pompe à huile à un niveau constamment élevé. La pression d'huile est guidée directement du conduit d'huile principal à la chambre de commande de deuxième niveau. Cela entraîne un ajustement de la bague de réglage contre le ressort de la bague de réglage et donc une réduction du débit volumétrique. Comme il ne contient aucun actionneur, l'intervention sur ce système de contrôle n'est pas possible et ne peut pas non plus être désactivée.

Principe-de-fonctionnement-du-systeme-de-controle-de-pompe-a-huile-moteur-Bx8.png

3.4. Module de filtre à huile

B58-module-de-filtre-a-huile-moteur.png

L'échangeur de chaleur huile / liquide de refroidissement, la soupape de dérivation du liquide de refroidissement, la soupape de dérivation du filtre et l'élément filtrant ont été intégrés dans le module du filtre à huile. Des conduits internes d'huile et de liquide de refroidissement dans le boîtier en plastique signifient qu'il n'y a pas besoin de lignes externes.

3.4.1. Soupape de dérivation du filtre

Lorsqu'un filtre est obstrué, la soupape de dérivation du filtre assure que l'huile moteur atteint les points de lubrification du moteur. Il s'ouvre lorsque la pression différentielle en amont et en aval du filtre à huile est de 2,5 bar +/- 0,3 bar.

3.4.2. Soupape de dérivation d'échangeur de chaleur

La vanne de dérivation de l'échangeur de chaleur a la même fonction que la vanne de dérivation du filtre. Si, à la suite d'un échangeur de chaleur huile-eau bloqué, la pression d'huile augmente, la soupape de dérivation du filtre s'ouvre à une pression d'huile de 2,5 bars ± 0,3 bar et l'huile de lubrification peut circuler vers les points de lubrification.

En service, les couples spécifiés pour le bouchon de vidange d'huile et le couvercle du filtre à huile doivent être respectés. Les deux joints toriques doivent être remplacés chaque fois que le couvercle du filtre à huile et le bouchon de vidange d'huile sont ouverts. Les deux joints toriques sont inclus dans le kit d'entretien du filtre à huile.

Seules les huiles moteur approuvées par BMW doivent être utilisées.

4. Système de refroidissement

4.1. Circuit de refroidissement, moteur B58

Le graphique suivant donne un aperçu des différents circuits de refroidissement.

Circuit-de-refroidissement-moteur-B58.png
Circuit-de-refroidissement-moteur-B58-2.png

Afin de protéger les composants contre les dommages dus à la surchauffe, l'huile moteur ainsi que le liquide de transmission sont refroidis avec du liquide de refroidissement. Une pompe à liquide de refroidissement circule dans le circuit de refroidissement. La chaleur est évacuée par le liquide de refroidissement et réémise à l'air ambiant à l'aide d'un échangeur de chaleur (radiateur). Un ventilateur électrique est utilisé pour assister la sortie du radiateur.

4.1.1. Particularités

Les caractéristiques spéciales du système de refroidissement B58 comprennent:

• Module de gestion de la chaleur
• Pompe de liquide de refroidissement mécanique

4.2. Module de gestion de la chaleur

Dans les moteurs équipés d'un thermostat et d'un élément d'expansion, le liquide de refroidissement réchauffe la cire à l'intérieur d'un boîtier de commande. La cire se liquéfie à partir d'une certaine température spécifiée. Dans ce processus, il se dilate et agit sur un piston de travail dans le boîtier, ce qui libère le flux de liquide de refroidissement vers le radiateur à l'aide d'une soupape à champignon. Si la température du liquide de refroidissement tombe en dessous de la température d'ouverture, un ressort repousse le clapet dans sa position initiale et ferme le flux du liquide de refroidissement vers le radiateur. Le moteur maintient une plage de température spécifiée.

Dans les thermostats chauffés électriquement, la cire de l'élément de commande est chauffée par le liquide de refroidissement et en plus par chauffage électrique. Cette combinaison permet au Digital Motor Electronics (DME) de contrôler plus précisément la température du moteur des différentes conditions de charge.

Le thermostat conventionnel du moteur B58 est remplacé par un module de gestion de la chaleur.

Le graphique suivant montre la position d'installation du module de gestion de la chaleur.

4. Système de refroidissement

B58-module-de-gestion-de-la-chaleur-du-moteur.png

La pompe à eau commutable (contrôlée par le vide), dans l'illustration, n'est pas pour les États-Unis.


Le module de gestion de la chaleur est actionné électriquement. Contrairement à un thermostat à carte avec élément d'expansion, il n'y a pas de connexion physique directe à la température du liquide de refroidissement.

Les sections transversales d'ouverture des différents conduits de refroidissement peuvent être ouvertes et fermées de manière variable à l'aide d'une vanne rotative. L'électronique de moteur numérique (DME) nécessite des éléments comprenant la température du liquide de refroidissement du capteur de température du liquide de refroidissement et la température du matériau de la culasse à partir du capteur de température du composant pour positionner correctement la vanne rotative.

Un capteur de position dans l'actionneur électrique du module de gestion de la chaleur transmet la position actuelle de la vanne rotative à l'électronique du moteur numérique (DME). Il en résulte que la position exacte de la vanne rotative peut être déterminée de sorte qu'elle libère ou scelle une section définie avec précision vers les différentes conduites de liquide de refroidissement. Le réglage des sections adapte idéalement les débits des conduits de refroidissement raccordés au module de gestion de la chaleur aux points de fonctionnement. Le préchauffage et le refroidissement du moteur ainsi que la fourniture de composants auxiliaires supplémentaires peuvent être mis en œuvre selon les besoins et par conséquent la consommation de carburant est réduite.

B58-module-de-gestion-de-la-chaleur-du-moteur-2.png

Le module de gestion de la chaleur se compose des composants suivants destinés à contrôler les exigences de refroidissement:

• Vanne rotative
   Connecte ou scelle les connexions de liquide de refroidissement individuelles

• Moteur à courant continu (CC)
   Conduire pour ajuster la vanne rotative

• Capteur de position
   Retour de position de la vanne rotative à l'unité de contrôle du moteur (DME)

• Transmission
   Transforme le couple du moteur à courant continu (DC).

Une fonction de service dans le système de diagnostic BMW ISTA permet d'apprendre à nouveau les fins de course du capteur de position.
Le tableau suivant répertorie les données techniques du module de gestion de la chaleur.

les-donnees-techniques-du-module-de-gestion-de-la-chaleur_.png

* Rapport SENT = Transmission par grignotage à un seul bord

Le rapport SENT est une interface numérique pour la communication entre les capteurs et les unités de contrôle.

4.2.1. Circuits de refroidissement

Debit-de-liquide-de-refroidissement-du-circuit-primaire-et-secondaire-du-moteur-B58.png

Le liquide de refroidissement est dirigé via le radiateur lorsque le circuit de refroidissement principal est ouvert.

Si le circuit de liquide de refroidissement mineur est ouvert, le liquide de refroidissement est dirigé du carter directement dans le module de gestion de la chaleur à l'aide d'une ligne de court-circuit.

Lorsque le circuit de chauffage est ouvert, le liquide de refroidissement est dirigé via l'échangeur de chaleur du système de chauffage.

4.2.2. Stratégie d'exploitation

Le diagramme suivant montre les positions de la vanne rotative avec une température de liquide de refroidissement croissante.

Schema-electrique-du-module-de-gestion-de-la-chaleur-du-moteur-B58.png

Les ouvertures de la vanne rotative font varier les sections transversales des différentes conduites de liquide de refroidissement en fonction de l'angle de rotation de la vanne rotative. Le graphique suivant illustre schématiquement les phases du démarrage à froid à l'exigence de refroidissement maximal.

Modes-de-commutation-du-module-de-gestion-de-la-chaleur-dans-le-moteur-B58.png

Phase de démarrage à froid, figure A

La ligne de court-circuit est ouverte à 100% dans la phase de démarrage à froid. Les connexions du liquide de refroidissement vers le radiateur et le chauffage sont fermées.

Phase de réchauffement, figure B

Pendant la phase de réchauffement, la connexion au chauffage est ouverte en plus de la ligne de court-circuit.

La ligne du radiateur reste fermée.

Moteur à la température de fonctionnement, Figure C

La figure C montre le contrôle dans des conditions normales (température de fonctionnement). Les sections transversales aux connexions correspondantes sont plus ou moins ouvertes en fonction de la température du liquide de refroidissement, de sorte que le liquide de refroidissement peut circuler à travers le circuit de refroidissement primaire et secondaire et le circuit de chauffage.

Besoin de refroidissement maximal, figure D

La connexion du radiateur est ouverte à 100% et la ligne de court-circuit est complètement fermée pour fournir un refroidissement maximal à des charges dynamiques élevées et / ou à des températures ambiantes élevées. Dans ce processus, l'échangeur de chaleur du système de chauffage est bloqué à 90% pour pouvoir fournir au radiateur un débit encore plus volumétrique.

La connexion du liquide de refroidissement au vase d'expansion n'est pas contrôlée. En conséquence, il est ouvert en permanence de sorte que toute demande de liquide de refroidissement dans le circuit de refroidissement peut être compensée par le réservoir d'expansion à tout moment.

4.3. Pompe de liquide de refroidissement mécanique

La structure et la fonction de la pompe à liquide de refroidissement du moteur B58 sont identiques à celles du moteur B48 (partie synergie). La description du composant et la description fonctionnelle se trouvent dans le manuel d'information sur la formation du moteur B48.

5. Air d'admission et système d'échappement

5.1. Système d'admission d'air

L'air non filtré atteint le silencieux d'admission avec filtre à air via la conduite d'air non filtrée avec grille d'admission d'air. L'air non filtré est filtré dans le silencieux d'admission avec un filtre à air. Ensuite, l'air propre est dirigé vers le turbocompresseur via le débitmètre d'air à film chaud et le tuyau d'air propre. En fonction de l'état de charge, les gaz de fuite du carter sont également introduits dans la conduite d'air propre en amont du turbocompresseur ou directement dans les orifices d'admission.

L'air propre est comprimé et chauffé dans le turbocompresseur. L'air de suralimentation chaud et comprimé est ensuite envoyé au refroidisseur d'air de suralimentation via un flexible d'air de suralimentation. Depuis le refroidisseur d'air de suralimentation, l'air de suralimentation refroidi est dirigé vers le système d'admission via un tuyau d'air de suralimentation supplémentaire et le tuyau d'adaptateur avec capteur de température d'air de suralimentation et de pression de charge.

5.1.1. Refroidir l'air

Conduite-d-air-de-suralimentation-dans-le-moteur-N55-par-rapport-au-moteur-B58.png

La quantité d'oxygène qui peut être envoyée dans la chambre de combustion est réduite car l'air s'échauffe et se dilate pendant la compression dans le turbocompresseur. Le refroidisseur d'air de suralimentation neutralise cet effet en refroidissant l'air comprimé et en obtenant les meilleures conditions de combustion possibles. La densité de l'air est augmentée et donc la teneur en oxygène par volume est également augmentée.

Deux types d'intercooler d'air de charge sont actuellement utilisés. Refroidissement par air de suralimentation direct et refroidi par air et refroidissement indirect par air de suralimentation.

Le refroidissement par air à charge directe est le type d'intercooler le plus courant et est utilisé dans la plupart des moteurs à induction forcée. Dans ce processus, l'air comprimé est évacué dans l'air ambiant à l'aide d'un échangeur de chaleur air-air situé dans le flux d'air devant le véhicule. En revanche, le refroidissement indirect de l'air de suralimentation refroidit l'air de suralimentation grâce à un échangeur de chaleur air-liquide de refroidissement situé sur le moteur, entre le compresseur et la soupape d'étranglement.

Dans le moteur B58, le refroidisseur d'air de suralimentation a été intégré dans le plénum d'admission (refroidisseur d'air de suralimentation intégré - ILLK). L'air comprimé circule à travers le refroidisseur intermédiaire d'air de suralimentation dans plusieurs plaques autour desquelles circule le liquide de refroidissement.

Les avantages du refroidissement par air de charge indirect intégré sont:

• Volume d'air de suralimentation inférieur entre le compresseur et la soupape d'admission
• Distribution de température plus uniforme dans les orifices d'admission
• Augmentation des performances en raison de la pression d'admission plus élevée
• Amélioration des caractéristiques de réponse en raison de l'utilisation d'un turbocompresseur plus petit
• Réduction de la consommation en modifiant le point d'allumage et le rapport de transmission

Plenum-d-admission-de-refroidisseur-d-air-de-suralimentation-integre-et-indirect.pngPlenum-d-admission-de-refroidisseur-d-air-de-suralimentation-integre-et-indirect-2.png

Le boîtier de col d'aspiration à deux coquilles, soudé par friction, est composé de polyamide 6 et de 35% de fibre de verre PA6 GF35 et a été amélioré en termes de poids. Les matériaux en polyamide renforcé allient rigidité élevée et résistance du matériau avec une extrême résistance aux chocs. Cela les rend extrêmement résistants à l'usure mécanique.

Refroidissement-integre-et-indirect-de-l-air-de-suralimentation-dans-le-circuit-de-refroidissement-b.png

Le refroidisseur d'air de suralimentation a été intégré dans le circuit de refroidissement à basse température et peut être remplacé individuellement si nécessaire. La pompe de liquide de refroidissement auxiliaire électrique est actionnée par l'électronique de moteur numérique (DME) et traite environ cinq litres de liquide de refroidissement dans le circuit de refroidissement à basse température. Il est saigné selon les données officielles dans les instructions de réparation.

5.2. Système d'émission d'échappement

5.2.1. Turbocompresseur d'échappement

Turbocompresseur-d-echappement-dans-le-moteur-B58.png

Le turbocompresseur d'échappement du moteur B58 est un turbocompresseur à double volute (collecteur d'échappement 6 en 2). Le collecteur d'échappement des troisième et quatrième cylindres et le carter du turbocompresseur forment une seule pièce en acier moulé qui ne peut pas être remplacée individuellement. Les collecteurs d'échappement des 1er / 2ème cylindres et des 5ème / 6ème cylindres sont constitués de plusieurs parties. Ils sont constitués de tubes collecteurs d'échappement en acier inoxydable formés par pression interne et munis de brides forgées en acier inoxydable soudées ainsi que d'une unité de compensation de dilatation en alliage nickel et chrome installée entre le carter de la turbine et le collecteur d'échappement.

Les unités de compensation de dilatation compensent la dilatation et la contraction du matériau résultant des basses et des hautes températures entre le carter de la turbine et le collecteur d'échappement et protègent les connexions sans tension. Les unités de compensation de dilatation sont soudées au carter de la turbine et au collecteur d'échappement et ne peuvent pas être remplacées individuellement. Ce qu'on appelle des sièges coulissants sont utilisés dans leur assemblage. Dans ce processus, deux sections de tuyaux sont reliées entre elles jusqu'à une distance de quelques dixièmes de millimètres pour permettre à la matière de se dilater à des températures élevées.

Des capuchons de protection de transport doivent être utilisés pour l'installation à l'usine de montage du moteur ainsi que pour le démontage dans le véhicule ou sur le moteur retiré pour éviter tout dommage. Lors de l'installation, il est également important de suivre la séquence de serrage pour toutes les connexions de boulons.

En cas de réparation, le turbocompresseur d'échappement de pièce de rechange doit être inséré et installé dans la bande de serrage avec les bouchons de protection de transport installés. Ce n'est que lorsque l'installation est terminée qu'il est possible de retirer les capuchons de protection de transport.

5.2.2. Contrôle de la pression de charge

La pression de charge est réglée via un actionneur électrique. Une soupape de décharge contrôlée électriquement contrôle le contrôle de la pression de charge dans le moteur B58.

Réglage électrifié

Contrairement à une commande de pression de remplissage à vide, les composants suivants ne sont pas nécessaires:

• Unité de vide
• Lignes de vide
• Convertisseur de pression électro-pneumatique
• Réservoir à vide.

Avantages de l'activation électrique

• Vitesse de contrôle plus rapide
• Contrôle plus précis
• Diagnostic plus simple
• Moins de composants
• Grand angle d'ouverture de la soupape de décharge.

Principe de fonctionnement

Actionneur-de-valve-de-wastegate-reglable-electriquement.png

L'actionneur de la soupape de décharge électriquement réglable dispose d'un moteur à courant continu et d'un capteur, résultant en un total de cinq connexions électriques. La soupape de décharge est ouverte ou fermée par un mouvement de levage de la tringlerie.

L'actionneur de la soupape de décharge réglable électriquement peut être remplacé séparément en service. Chaque fois que la tringlerie de réglage est activée, le système doit être réajusté à l'aide du système de diagnostic BMW ISTA. Cette mesure n'est pas nécessaire lors du remplacement du turbocompresseur complet car la tringlerie est fournie préréglée.

Si l'actionneur est remplacé individuellement, une procédure d'apprentissage doit être effectuée à l'aide du système de diagnostic BMW ISTA.

Comme le capteur de position est un capteur Hall linéaire, une mesure de résistance pour tester le capteur n'est pas autorisée.

5.2.3. Système d'échappement

B58-systeme-d-echappement-du-moteur.png

En plus du convertisseur catalytique à proximité du moteur avec élément de découplage, un silencieux avant, un silencieux central et un silencieux arrière sont utilisés, en fonction du type de véhicule. Le boîtier du convertisseur catalytique comporte deux monolithes en céramique de différentes tailles et un volume total de 2,8 litres:

• 1er monolithe: 600 cellules par pouce carré, 125 x 98 mm
• 2ème monolithe: 400 cellules par pouce carré, 125 x 130 mm


5.2.4. Normes d'émission de gaz d'échappement

Normes d'émission européennes (CEE)

Le tableau suivant donne un aperçu des différentes valeurs de seuil d'émissions des moteurs à essence sur le marché européen.

Normes-d-emission-de-gaz-d-echappement.png

* Pour les véhicules à injection directe.

Les abréviations des termes qui apparaissent dans le tableau sont expliquées ci-dessous:

• CO = monoxyde de carbone
• HC = hydrocarbure
• NOx = oxyde d'azote
• HCNM = hydrocarbures non méthaniques
• PM = matière particulaire (poussière fine)
• PN = concentration de particules

Depuis EURO 5, des réglementations plus strictes sont en vigueur pour les moteurs à injection directe. D'EURO 5, les particules ont été évaluées, suivies par la concentration de particules avec l'introduction d'EURO 6. La raison en est que dans les moteurs à essence modernes à injection directe, il n'y a pas de mélange homogène carburant / air par rapport aux moteurs avec admission injection de carburant Il y a donc plus de particules dans les gaz d'échappement (matière particulaire).

Les autres obligations du fabricant sont la surveillance de la capacité de service continu des équipements de réduction des émissions sur une distance totale de 160 000 km (100 000 miles) et un fonctionnement correct sur une période de cinq ans ou 100 000 km (62 000 miles). Pour cette raison, les moteurs à combustion modernes sont livrés avec de nombreuses adaptations qui empêchent les violations des normes d'émissions d'échappement en raison de l'utilisation de carburant plus âgé.

Normes d'émission du marché américain

Le tableau suivant donne un aperçu des différentes classifications d'émissions et de leurs valeurs seuils sur le marché américain (Californie et États du Nord-Est).

Normes-d-emission-du-marche-americain.jpeg

Different emissions classifications and their threshold values for the US market (California and Northeast States).

Differentes-classifications-d-emissions-et-leurs-valeurs-seuils-pour-le-marche-americain-Californie-.jpeg

Air-d-admission-et-systeme-d-echappement.png

Sur le marché américain, le moteur B58 est classé comme moteur à émission standard ULEV II.

Le moteur B58 est conforme aux limites des normes d'émission d'échappement EURO 6 (dans la CEE) et ULEV II (aux États-Unis) lors de son introduction sur le marché.

Mesures de réduction des émissions de gaz d'échappement

• Contrôle de pression de charge précis et rapide
• Chauffage du convertisseur catalytique au démarrage à froid
• Positionnement du convertisseur catalytique à proximité du moteur
• Nouveau capteur de saut de tension LSF Xfour de Bosch.

Chauffage par convertisseur catalytique

Lors du démarrage du moteur à combustion à partir du froid, la soupape de décharge est ouverte aussi large que possible et le point d'allumage est réglé pour retarder. Le point d'allumage retardé retarde le processus de combustion qui, à son tour, supporte l'apport de chaleur pour le chauffage du convertisseur catalytique. Comme le carter de la turbine est court, il a été possible de positionner le convertisseur catalytique très près de la soupape de décharge. Comme les gaz d'échappement s'écoulent dans le pot catalytique à l'angle parfait et en raison de sa position proche du moteur, le convertisseur catalytique atteint sa température de fonctionnement très rapidement. Si la soupape de décharge est ouverte à froid, la pulsation des gaz d'échappement peut provoquer des vibrations dans la soupape de décharge, qui sont perçues comme du bruit. Ceci n'est pas dû à un composant défectueux et est un bruit de fonctionnement normal. Ce bruit devient moins audible lorsque la température du composant augmente.

Positionnement

Le convertisseur catalytique à proximité du moteur assure des températures d'échappement basses en amont de l'entrée du convertisseur catalytique et réduit donc considérablement le degré de vieillissement du convertisseur catalytique.

6. Alimentation à vide

6.1. Pompe à vide

Dans le moteur B58, la pompe à vide et la pompe à huile sont situées dans un boîtier commun.

Le conduit d'aspiration se connecte à la pompe à vide, en passant par l'extrémité de transmission du carter. Il y a une connexion plastique à la sortie du carter moteur auquel sont connectés les différents consommateurs. Il y a un clapet anti-retour à l'intérieur de cette connexion plastique.

Pompe-a-vide-moteur-B58.png

Il y a un rotor en acier avec une goupille en plastique à l'intérieur de la pompe à vide. Il est entraîné avec la pompe à huile via une chaîne du vilebrequin.

La puissance d'évacuation de la pompe à vide est de 500 mbar (absolu) en moins de six secondes.

Comme les surfaces de roulement de la pompe à vide sont recouvertes d'huile, le volume d'air aspiré ne peut pas être libéré dans l'atmosphère. Le volume d'air fourni par la pompe à vide est transféré vers le carter par des soupapes de décharge. De là, il atteint le système d'admission d'air via la ventilation du carter.

Des fuites dans le système d'aspiration entraînent une réduction de l'assistance au freinage.

7. Système de carburant

L'alimentation en carburant est décrite dans les manuels de formation respectifs sur les produits pour les modèles.

7.1. Préparation du combustible

La préparation du carburant a été modifiée pour répondre aux exigences de la législation sur les émissions. Les injecteurs ont maintenant été boulonnés sur un rail direct nouvellement développé avec un capteur haute pression intégré.

B58-moteur-rail-direct.png

Le système d'injection directe a été repris de la B48 et fait partie de la soi-disant synergie ou des pièces adaptées (d'autres moteurs). Le rail direct représente un départ des systèmes familiers utilisés jusqu'à présent. Ici, les injecteurs sans haute pression et les lignes d'huile de fuite sont attachés au rail.

La connexion directe des injecteurs des électrovannes au rail présente les avantages suivants:

• Moins de volume doit être disponible pour l'injection à haute pression
• Moins d'interfaces et donc moins problématique en ce qui concerne les fuites
• Temps de cycle courts pendant la production grâce à la conception compacte

La plus grande propreté doit être observée lors de tout travail sur le circuit d'alimentation

7. Système de carburant

7.1.1. Rail direct

Monter-les-injecteurs.png

Les injecteurs des électrovannes sont fixés à la pince de maintien à l'aide d'un raccord à baïonnette. Il y a un manchon en plastique entre la pince de retenue et le rail direct. Ceci n'est pas conçu pour collecter le carburant qui s'échappe. Son seul but est d'effectuer un test de pression d'hélium lors du pré-assemblage en usine afin de vérifier l'étanchéité. Après l'assemblage initial, ce manchon en plastique n'a aucune incidence sur le fonctionnement du moteur. Lorsque les injecteurs des électrovannes sont remplacés, les manchons en plastique ne sont plus nécessaires et n'ont pas besoin d'être réinsérés.

Les pattes de coulée se développent pendant la production du pont de retenue lorsque le composant est séparé de l'outil. En raison des faibles tolérances d'installation, il est nécessaire de s'assurer lors de l'installation des injecteurs des électrovannes que lesdites pattes coulées pointent dans la direction du collecteur d'échappement. Un contact mécanique entre le pont de retenue et le couvercle de la culasse peut se produire si les ergots coulés pointent dans la mauvaise direction (vers le tuyau d'admission).

Les boulons de fixation de la pince de maintien doivent être remplacés chaque fois qu'ils sont relâchés.

La tige de l'injecteur à électrovanne est sensible à la haute pression et à la force de traction ainsi qu'aux angles de rotation. Lors du démontage et de l'installation des injecteurs des électrovannes, il faut suivre la procédure indiquée dans les instructions de réparation en vigueur. Si les injecteurs des électrovannes sont endommagés, le carburant peut être déchargé.

7.1.2. Injecteur de vanne électromagnétique

Injecteur-a-electrovanne-HDEV-5_2.png
Injecteur-a-electrovanne-HDEV-5_2-2.png

Comme le moteur N55, le nouveau moteur B58 est également équipé de l'injecteur à électrovanne Bosch HDEV 5.2. La désignation des injecteurs est une combinaison des éléments suivants:

• HDEV = soupape d'injection de carburant haute pression
• 5 = désignation de la génération
• 1 = pression d'injection maximale de 150 bar
• 2 = pression d'injection maximale de 200 bars.

Lorsque le courant est fourni à la bobine du solénoïde, un champ magnétique est produit qui attire l'armature de l'aimant. L'armature de l'aimant monte vers le haut sur l'aiguille de la buse. La course linéaire de l'induit magnétique dans la direction de la bobine de solénoïde entraîne l'aiguille de la buse avec elle et les alésages de la buse sont libérés dans la direction de la chambre de combustion.

Les instructions de réparation les plus récentes doivent être suivies lors du retrait et de l'installation des injecteurs en service. Si l'angle de rotation à la tige de l'injecteur est trop grand, cela peut entraîner des dommages et donc des fuites dans le circuit d'alimentation.

Un additif spécial pour carburants est recommandé sur les marchés avec une mauvaise qualité de carburant pour éviter la cokéfaction des injecteurs dans les systèmes d'injection directe. L'additif est ajouté au carburant dans le réservoir de carburant d'où il arrive aux injecteurs.

En utilisant un additif approuvé par BMW (numéro de pièce 83 19 2 183 738).

Injecteur de vanne électromagnétique

En raison des réglementations plus strictes sur les émissions de gaz d'échappement qui sont requises pour satisfaire aux normes d'émissions d'échappement EURO 6, des modifications techniques ont dû être apportées aux injecteurs des électrovannes. Ces changements ont été en vigueur aux États-Unis depuis un certain temps, ils ont été introduits dans le moteur S55 et les moteurs N20 et N55 dans le cadre d'un changement continu.

Comme c'est le cas pour les voitures particulières diesel déjà discutées (dans le matériel de formation N47 et N57), en plus de la valeur limite pour la masse particulaire (PM), la valeur limite de la concentration en particules (PN) est également stipulée dans les normes d'émission des gaz d'échappement des voitures particulières à essence.

La raison en est que dans les moteurs à essence modernes à injection directe, il n'y a pas de mélange homogène carburant / air par rapport aux moteurs à injection de carburant. Il y a donc plus de particules dans les gaz d'échappement (matière particulaire).

Comme pour les S55, N20 et N55, des diamètres différents des alésages (fabriqués au laser) sont utilisés avec les nouvelles soupapes d'injection de carburant haute pression, par exemple. La quantité de carburant des deux jets de pulvérisation dans la direction d'échappement est réduite de 20%, ce qui augmente les autres jets de pulvérisation de 10% respectivement. Pour plus d'informations, consultez le manuel d'entraînement du moteur S55.

Les injecteurs à électrovanne ne peuvent être utilisés que dans une position prédéfinie dans l'arbre d'injection de la culasse. Cela garantit un alignement correct du schéma d'injection dans la chambre de combustion.

Le graphique suivant illustre les différences entre la version EURO 5 et EURO 6:

Mesures-EURO-6-injecteur-a-electrovanne.pngMesures-EURO-6-injecteur-a-electrovanne-2.png

Les soupapes d'injection de carburant à haute pression avec des bobines de solénoïde n'ont pas de comportement linéaire sur toute la durée de vie, principalement dans le domaine de l'injection de carburant de quantité minimale. Cela signifie que pendant la durée de vie, les débits d'injection varient d'un injecteur à l'autre et également à chaque injecteur. Bien que les soupapes d'injection de carburant haute pression soient adaptées lors du démarrage via le code de compensation de quantité d'injection dans Digital Electronics Electronics (DME) afin de compenser les tolérances de fabrication des soupapes d'injection haute pression individuelles dans Digital Engine Electronics (DME), et pour adapter tous les injecteurs les uns par rapport aux autres, cela ne se produit qu'une seule fois lors du démarrage (compensation de quantité d'injection). En fonctionnement classique, les paramètres d'activation des injecteurs, tels que le courant et la durée d'activation, sont les mêmes pour tous les injecteurs pendant toute la durée de fonctionnement et ne peuvent pas être adaptés individuellement. Une autre adaptation pendant toute la durée de fonctionnement n'est plus possible. Cela conduirait à des violations de la législation stricte sur les émissions de gaz d'échappement, telles que l'EURO 6 et l'ULEV II, pendant la durée d'exploitation.

Une opération automatique permet un dosage précis du carburant, en particulier pour des quantités d'injection extrêmement faibles. L'analyse de la courbe de tension et de courant en mode injecteur permet de tirer des conclusions sur le mouvement de l'aiguille. L'information la plus importante par rapport au mouvement de l'aiguille est la course de l'aiguille et la période d'ouverture. Le taux d'injection de carburant peut être déterminé à partir de ces deux variables. Il a donc été possible d'omettre l'impression d'un code de compensation de quantité d'injection sur les nouveaux injecteurs des électrovannes.

Note de service

Lors du remplacement des injecteurs, les valeurs d'apprentissage de la fonction CVO (Control Valve Operating) et de la fonction de déséquilibre des cylindres (CIM, US uniquement) doivent être réinitialisées. Ceci est fait avec l'aide du système de diagnostic BMW ISTA. Les fonctions de réglage sont disponibles dans les fonctions de service. Afin de notifier l'électronique de moteur numérique (DME) au sujet de l'échange d'injecteur, ces nouveaux types d'injecteur de valve de solénoïde sont tous enseignés avec la même valeur fictive (215). Une fois la procédure d'apprentissage terminée, les adaptations mémorisées sont réinitialisées et de nouvelles adaptations sont introduites via la fonction CVO et CIM.

Lorsque les injecteurs des électrovannes sont remplacés, ils doivent être démarrés avec l'aide du système de diagnostic BMW ISTA.

8. Système électrique du moteur

8.1. Capteur de température de composant

B58-capteur-de-temperature-du-composant-du-moteur.png

Le moteur B58 utilise un capteur de température des composants en plus du capteur de température du liquide de refroidissement pour contrôler plus précisément le liquide de refroidissement avec le module de gestion de la chaleur. Il enregistre la température du matériau de la culasse autour du conduit de gaz d'échappement du premier cylindre et le transmet à l'unité de commande DME. En conséquence, la puissance, la consommation et les émissions de polluants peuvent être influencées encore plus efficacement.

Ce capteur de température à deux broches est une résistance sensible à la température (NTC) qui couvre une plage de température comprise entre - 40 ° C et 150 ° C (- 40 ° F et 302 ° F). La température est transférée au capteur à l'aide d'un coupleur de chaleur élastique fixé à l'extérieur du capteur.

8.2. Électronique de moteur numérique

La nouvelle génération de DME est désignée DME 8.

Selon la version du moteur, DME recevra une certaine désignation. La section suivante présente un extrait des variantes DME 8 actuellement disponibles.

DME 8.x.y.z (x = nombre de cylindres, y = architecture du système électrique du véhicule, z = H = Hybride) est codé comme suit:

• DME 8.4.0 = B48
• DME 8.4.0H = B48 PHEV
• DME 8.6.0 = B58
• DME 8.8.0 = N63 TÜ2

8.3. Schéma de câblage du système DME 8.6

Schema-de-cablage-du-systeme-DME-8_6-dans-le-moteur-B58.png
Schema-de-cablage-du-systeme-DME-8_6-dans-le-moteur-B58-2.png
Schema-de-cablage-du-systeme-DME-8_6-dans-le-moteur-B58-3.png

Dernière modification par BMW-Tech (31-01-2018 16:40:33)


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