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#1 22-04-2018 23:36:30

BMW-Tech
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Technologie diesel BMW

Table des matières


Technologie diesel


BMW Diesel Technologie
Spécifications diesel des États-Unis
Principes fondamentaux du diesel
Moteur mécanique
Gestion du moteur diesel
Système de carburant à basse pression
Systèmes de carburant à haute pression
Gestion de l'air de diesel
Systèmes de contrôle des émissions diesel
Systèmes auxiliaires diesel
Changements de diesel spécifiques au véhicule

Technologie diesel

Modèle: Tous avec moteur diesel

Production: depuis le début de la production

Objectifs

Après l'achèvement de ce dossier, vous serez en mesure de:

• Comprendre les principes fondamentaux du diesel
• Comprendre les différences fondamentales entre les moteurs essence et diesel
• Comprendre les procédures de service requises sur les moteurs diesel
• Comprendre les systèmes d'injection de carburant diesel et de gestion du moteur
• Comprendre les émissions de gaz d'échappement des moteurs diesel et les systèmes de contrôle des émissions


BMW Diesel Technologie

Pour la première fois depuis 1986, BMW disposera d'un véhicule «Diesel» sur le marché américain. Le précédent moteur diesel utilisé était le M21D24. Le M21 était seulement disponible dans le 524td (E28).

Ce moteur présentait une technologie de pointe incluant la suralimentation par turbocompresseur et la toute dernière injection de carburant diesel Bosch. À l'époque, le M21 était considéré comme l'un des moteurs turbo diesel les plus performants au monde.

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Cependant, les moteurs diesel n'étaient pas largement acceptés sur le marché américain. Cela était dû aux prix relativement bas de l'essence et aux perceptions négatives associées aux moteurs diesel.

La plupart des moteurs diesel disponibles sur le marché à l'époque n'étaient pas très attrayants pour le client moyen. Le bruit du moteur, les odeurs de carburant et d'échappement ainsi que les émissions de suie ont contribué à une image négative des moteurs diesel. En outre, les moteurs diesel étaient quelque peu lents par rapport à leurs homologues alimentés à l'essence.

L'un des attributs positifs des moteurs diesel était l'économie de carburant et l'efficacité globale. C'était un domaine dans lequel le moteur diesel a excellé.

Même si tous les aspects positifs de la propriété du diesel sont évidents, la plupart des clients n'ont pas largement adopté l'expérience du diesel. En conséquence, le 524td a été discontinué en 1986. Cependant, depuis 1986, BMW a continué à raffiner et développer des moteurs diesel pour d'autres marchés. Le prix élevé du carburant disponible dans d'autres pays a conduit les clients à des moteurs diesel à un taux plus élevé que sur le marché américain.

Pour répondre à la demande de moteurs diesel, BMW a amélioré le moteur diesel 6 cylindres. En plus des 6 cylindres, 4 et 8 cylindres diesel ont été développés pour d'autres marchés.

Au cours des 20 dernières années, BMW a continué à améliorer le moteur diesel et à réduire les aspects «indésirables» de la propriété du diesel. La puissance de sortie a été augmentée tout en réduisant le bruit et les émissions. Sur les marchés européens, les véhicules diesel représentent désormais plus de 50% des véhicules nouvellement immatriculés. Les ventes de véhicules diesel BMW représentent plus de 60% des achats de véhicules neufs sur les marchés européens.

À l'automne 2008, BMW réintroduira sur le marché américain des véhicules diesel sous la forme d'un moteur double turbo à six cylindres doté de la toute dernière technologie d'injection à rampe commune.

Le nouveau moteur sera appelé TOP M57TU2. Le nouveau moteur diesel 6 cylindres de BMW offrira le même haut niveau de performance que celui attendu par les pilotes BMW.

En bref, les nouveaux véhicules diesel s'intégreront bien dans le concept de «dynamique efficace». Ce concept garantit la plus grande réduction des émissions de CO2 sans compromettre les performances.

Les nouvelles BMW diesel offrent deux caractéristiques qui, ensemble, ne sont généralement pas associés à des moteurs diesel ou parlé dans la même phrase - Performance et efficacité.

Pourquoi les diesels ont-ils disparu du marché américain?

Sur le marché américain, les véhicules diesel n'ont pas eu beaucoup de succès au cours des 20 dernières années. La plupart de ceci est dû à la perception de client et au coût relativement bas de l'essence.

Bien que de nombreuses personnes estiment que le prix de l'essence est élevé aux États-Unis, d'autres régions du monde paient des prix beaucoup plus élevés en raison des taxes supplémentaires. En comparaison, les prix du carburant en Europe sont deux fois plus élevés qu'aux États-Unis. Cela explique la différence dans l'acceptation globale du diesel entre les marchés américains et européens.

Au début des années 1980, le prix de l'essence augmentait, mais ne constituait pas un facteur de motivation suffisant pour convertir les clients en véhicules diesel en nombre suffisant. Les moteurs diesel n'offraient pas assez d'alternative aux moteurs à essence, car ils ne fonctionnaient pas aussi bien. Ils étaient lents et ne livraient pas beaucoup de performance dynamique.

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Perception du client

Il y a plus de 20 ans, les véhicules diesel disponibles sur le marché américain n'avaient pas les avantages de la technologie d'aujourd'hui. Au moment où BMW a amené la 524td aux États-Unis, le marché du diesel avait déjà diminué en raison des aspects moins souhaitables de certains des produits concurrents disponibles à l'époque.

Une grande partie de la perception négative des véhicules à moteur diesel centrée autour des odeurs de l'échappement et du carburant lui-même. En outre, les gaz d'échappement diesel contenaient une grande quantité de suie qui a contribué à l'image sale des véhicules diesel.

Le processus de combustion dans les premiers moteurs diesel était brusque et créait beaucoup de bruit moteur supplémentaire. Ce bruit a donné à la voiture particulière diesel plus d'une impression de "camion" à des clients potentiels.

Résumé

L'absence de voitures particulières à moteur diesel aux États-Unis peut se résumer dans les domaines suivants:

• Bruit du moteur
• Odeurs d'échappement
• Sale, les émissions de suie excessive
• Odeur de carburant
• Faible puissance, manque de performance, lenteur
• Performance de démarrage à froid
• Émissions élevées de NOX

Les problèmes mentionnés ci-dessus sur le moteur diesel ont été résolus avec les progrès dans le moteur, les émissions et la technologie d'injection de carburant. Dans les pages suivantes, la dernière technologie diesel sera examinée et expliquée plus en détail.

Pourquoi les diesels font-ils un retour aux États-Unis?

Compte tenu des préoccupations mondiales actuelles, les moteurs diesel BMW sont un choix logique pour les clients à la recherche d'économies et de performances. Il existe d'autres véhicules à carburant alternatif sur le marché aujourd'hui, mais BMW offre une véritable expérience «premium» avec le moteur diesel.

Chaque jour, les nouvelles sont remplies d'articles sur le réchauffement climatique et la nécessité de réduire les émissions de CO2. Des discussions sont en cours sur la nécessité de réduire notre dépendance vis-à-vis du pétrole étranger et de rechercher des alternatives

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BMW offre des alternatives sous la forme de la puissance de l'hydrogène, la future technologie hybride et maintenant "Diesel Power" pour la machine de conduite ultime.

Au cours des 20 dernières années, BMW a développé des moteurs diesel «à la fine pointe» qui sont passés relativement inaperçus sur le marché américain. Cela est dû principalement à la perception du client.

Expériences négatives passées ou manque de connaissances générales sur le diesel

BMW offre des alternatives sous la forme de la puissance de l'hydrogène, la future technologie hybride et maintenant "Diesel Power" pour la machine de conduite ultime.

Au cours des 20 dernières années, BMW a développé des moteurs diesel «à la fine pointe» qui sont passés relativement inaperçus sur le marché américain. Cela est dû principalement à la perception du client.
Des expériences négatives passées ou un manque de connaissances générales sur le diesel ont empêché les clients de faire l'expérience de la technologie diesel.

Le manque de véhicules diesel disponibles aux États-Unis a seulement servi à maintenir l'intérêt au minimum.
Aujourd'hui, de plus en plus de clients prennent conscience des diesels et des avantages potentiels de la propriété. BMW offre tous ces avantages avec l'ajout de la performance et la valeur habituelle que les clients attendent.
Les nouveaux moteurs BMW bénéficient des derniers systèmes d'injection de carburant «common rail». Ces systèmes sont des systèmes d'injection à haute pression et de précision capables d'avoir plusieurs injections. Ces systèmes contribuent à l'amélioration des performances et à la réduction des émissions.

Par rapport au moteur M21 de 1983, les derniers véhicules diesel BMW se sont améliorés dans les domaines suivants:

• Le bruit du moteur a été réduit par la conception du moteur et la stratégie d'injection de carburant. L'insonorisation supplémentaire du moteur contribue également à la réduction du bruit.
• Les émissions de particules ont également été réduites de 99% par rapport au moteur M21. Cela a été accompli par la stratégie d'injection et par le nouveau filtre à particules diesel (DPF).
• La consommation de carburant a été réduite de 20%.
• La puissance du couple a été augmentée de 160% grâce à la conception innovante à deux turbocompresseurs.
• La puissance a été augmentée de plus de 135%.
• Le NOX est encore réduit par le catalyseur d'oxydation diesel, la soupape EGR et le nouveau système SCR.
• D'autres modifications du moteur contribuent également grandement au moteur diesel BMW moderne.

Bref, il est temps de ramener le diesel.

Dynamique efficace

Aujourd'hui, une grande partie de l'industrie automobile se concentre sur l'efficacité énergétique et le souci de l'environnement par la réduction de la production de CO2. Habituellement, les mots «efficace» et «dynamique» ne sont généralement pas des adjectifs utilisés pour décrire le même véhicule. Cependant, ce n'est pas le cas lors de la description des véhicules de BMW.

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Beaucoup de nos clients sont familiers avec notre slogan le plus célèbre "The Ultimate Driving Machine" et ils ne se contenteront pas de rien de moins. C'est un énorme défi non seulement de répondre aux attentes de performance, mais aussi de maintenir l'efficacité globale et la responsabilité environnementale.

BMW a été en mesure de répondre et de dépasser ces objectifs grâce aux dernières innovations en matière de technologie des moteurs. Des systèmes tels que VANOS, Valvetronic, la construction légère des moteurs et les toutes dernières technologies en matière de gestion du moteur ont contribué à augmenter les performances tout en améliorant la consommation de carburant.

La BMW Hydrogen 7 est l'un des premiers véhicules à être associé à la stratégie «Efficient Dynamics». Ce véhicule est également le fleuron des concepts «Clean Energy» de BMW. La nouvelle BMW Série Hydrogen 7 est «bivalente», ce qui signifie qu'elle peut fonctionner à la fois avec de l'essence et de l'hydrogène.

Le "Hydrogen 7" dispose d'un moteur à combustion interne V-12 qui tire parti de l'une des ressources les plus abondantes et "respectueuses de l'environnement" sur Terre - Hydrogène. L'utilisation de l'hydrogène comme carburant automobile n'est pas un concept entièrement nouveau pour BMW. Ces idées ont été développées par BMW depuis les années 1970.

Il est important de noter que le nouvel Hydrogen 7 n'est pas seulement un véhicule conceptuel, mais un véhicule de production actuellement en vente. Bien qu'il ne soit pas disponible actuellement aux États-Unis, il est testé ici et sera en vente sur d'autres marchés.

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Le dévouement de BMW à Efficient Dynamics ne repose pas sur un seul véhicule, mais plutôt sur de nombreux autres nouveaux produits et technologies.

Par exemple, les moteurs à essence BMW ont eu de nombreuses innovations d'économie de carburant pendant de nombreuses années. Récemment, la technologie Valvetronic a permis aux véhicules BMW de bénéficier de la meilleure économie de carburant de toute la gamme.

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Parmi les autres innovations du moteur, citons l'injection directe haute précision pour les moteurs à essence. Le système HPI permet au moteur N54 de maintenir une performance maximale et une économie de carburant étonnante dans un moteur de 300 hp.

Pour compléter toute la technologie de moteur actuellement utilisée, BMW ajoutera des BMW à moteur diesel à la gamme de modèles d'ici la fin de 2008. Outre les avantages évidents de l'économie de carburant des moteurs diesel, il existe de nombreux aspects liés à la performance de cette nouvelle technologie.

La nouvelle 335d pour le marché américain devrait accélérer de

0-62 mph en 6.2 secondes tout en réalisant une économie de carburant de 23/36 mpg (données provisoires ville / autoroute). Le même moteur dans le X5 peut accélérer à 62 mph en 7,2 secondes tout en offrant des chiffres de carburant économiques de 19/26 mpg (ville / route données provisoires).

Avec ses émissions de carbone réduites de 10 à 20% par rapport aux véhicules à essence comparables et la quasi-élimination des émissions de fumée et de NOx, BMW Advanced Diesels sera aussi propre que les moteurs à essence homologués CARB en 2008 aux États-Unis. .

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Les deux moteurs diesel et à essence de BMW ont remporté à plusieurs reprises le prestigieux prix du «moteur international de l'année». Maintenant, l'un de ces moteurs diesel primés sera disponible en 2009.

Nouveau moteur diesel

Certaines des caractéristiques sur le TOP M57TU2 comprennent:

• Une puissance de 265 chevaux
• Couple de serrage de 425 lb-pi (580 Nm)
• Injection de carburant Common Rail de 3e génération (1600 bar) avec injection directe
• Injecteurs piézo-électriques
• Turbocompresseur à deux étages avec intercooler
• Carter de carter en aluminium léger
• Filtre à particules (DPF)
• Système EGR avec refroidisseur EGR
• Catalyseur d'oxydation diesel
• Digital Diesel Electronique (DDE)
• Système de réduction catalytique sélective (SCR)

En plus des caractéristiques énumérées ci-dessus, le nouveau moteur diesel à six cylindres comprend un système de chauffage au carburant et un nouveau système de bougies de préchauffage «à démarrage rapide» pour assurer un démarrage par temps froid optimal.

Remarque: Conformément au système de numérotation actuel, le moteur M57TU2 TOP sera officiellement connu sous le nom de M57D30T2.

Spécifications du moteur

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Spécifications diesel des États-Unis

U.S. Market Diesel Présentation

À partir de l'année-modèle 2009, BMW présentera deux modèles diesel pour la première fois depuis 1987. Les modèles E90 et E70 seront disponibles avec le nouveau moteur M57D30T2 (É.-U.).

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Les deux nouveaux modèles répondront aux exigences de l'EPA Tier 2, Bin 5 et seront considérés comme «50 State» légaux. Afin de se conformer à ces nouvelles réglementations strictes, les deux véhicules disposent des dernières technologies en matière de contrôle des émissions et de gestion du moteur.

Les deux véhicules seront équipés du dernier système de réduction catalytique sélective pour réduire les émissions de NOx indésirables. De plus, le X5 disposera d'un système EGR basse pression supplémentaire pour aider à réduire les émissions de NOx.

Le E90 sera connu comme le 335d, tandis que le E70 reflétera la nouvelle stratégie de nommage comme le X5 "xDrive35d".

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En plus d'avoir un nouveau moteur, le nouveau moteur diesel

La série 3 sera également considérée comme une version "face-liftée" (ou LCI) avec d'autres changements qui seront détaillés dans la future formation.
Les nouveaux X5 xDrive35d et 335d seront disponibles à la fin de l'automne 2008 avec le même impressionnant moteur diesel six cylindres. Les données provisoires d'économie de carburant sont les suivantes:

• 23/36 mpg (ville / autoroute) pour le 335d
• 19/26 mpg (ville / autoroute) pour le X5 (X Drive 35d)

Note: Les données d'économie de carburant ci-dessus sont provisoires.

Les données officielles de l'EPA ne sont actuellement pas disponibles.

Un moteur diesel pour l'Amérique du Nord

Une puissance et des performances impressionnantes ainsi qu'une efficacité exemplaire ont contribué à faire des moteurs diesel BMW une technologie d'entraînement attrayante et orientée vers l'avenir.

Cette technologie est maintenant disponible pour les conducteurs en Amérique du Nord. BMW introduit cette technologie diesel aux Etats-Unis et au Canada sous le nom de "BMW Advanced Diesel avec Blue Performance".

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L'introduction fait partie intégrante de la stratégie de développement Efficient Dynamics, qui est devenue synonyme d'émissions de CO2 extrêmement faibles - ce qui n'est pas surprenant compte tenu de sa consommation de carburant extrêmement faible.

Efficient Dynamics n'est pas seulement un instrument pour réduire la consommation de carburant, mais il est conçu comme une entité intelligente avec une dynamique accrue. Ce n'est pas sans raison que le moteur M57D30T2 est considéré comme le moteur diesel le plus agile au monde.
En 2008, le moteur diesel de l'année est arrivé en deuxième position dans la catégorie 2.5 à 3.0 litres. Étonnamment, le moteur M57D30T2 a terminé deuxième seulement au moteur N54 à essence.

Mais, les deux moteurs diesel N54 et M57 ont terminé loin devant la concurrence qui comprenait des moteurs diesel d'autres fabricants.

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Les pages suivantes présentent une comparaison entre la nouvelle technologie de moteur diesel BMW et la technologie actuelle du moteur à essence BMW.

Comparaison des données techniques

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Comparaison de sortie de puissance

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Les diagrammes de pleine charge suivants fournissent une comparaison du nouveau moteur diesel aux moteurs à essence actuels de production, 6 et 8 cylindres.

Plus particulièrement, le diesel a l'avantage dans la sortie de couple. La comparaison ci-dessus montre une comparaison entre le moteur N52, qui est un moteur à essence atmosphérique de 3 litres.

La puissance développée par le moteur à essence est portée sur une plage de régime plus large, mais le diesel a plus de couple de sortie qui est disponible à un régime moteur beaucoup plus faible.

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Dans le graphique ci-dessus, le N54 a un léger avantage en puissance de pointe en ce qui concerne la puissance. Puisque le N54 est un moteur turbocompressé, les chiffres de couple de sortie montrent le couple produit à un régime moteur inférieur, mais il est assez "plat" jusqu'à près de 5000 tr / min.

En revanche, le diesel a une sortie de couple beaucoup plus élevée, mais n'est disponible que pour une courte période. Après environ 2400 tr / min, le couple diminue considérablement.

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La fameuse N62B48O1 a une puissance impressionnante mais, même avec les 8 cylindres, elle n'a pas le couple de sortie du moteur diesel M57.

Globalement, ces graphiques de sortie du moteur illustrent que le diesel a des caractéristiques très spécifiques notamment en ce qui concerne le couple de sortie. Les véhicules équipés de moteurs diesel sont adaptés à ces caractéristiques de couple grâce à un convertisseur de couple amélioré et à un rapport d'engrenage sur l'essieu arrière qui permet l'utilisation complète de la courbe de sortie.

En bref, le nouveau moteur diesel BMW dépasse tous les moteurs à essence actuellement disponibles jusqu'à un régime moteur d'environ 4000 tr / min.

[Technologie diesel] Principes fondamentaux du diesel

[Technologie diesel] Mécanique moteur diesel

Gestion du moteur diesel

En comparaison avec le premier moteur diesel BMW, le M21D24, la technologie diesel moderne a considérablement évolué au cours des 20 dernières années. Les premiers moteurs n'étaient pas "gérés", c'est-à-dire qu'il n'y avait que des systèmes électroniques minimes impliqués. Les injecteurs étaient mécaniques et il n'y avait aucun système de rétroaction en place comme les capteurs O2, etc.

Les moteurs diesel modernes ont bénéficié des avancées de la technologie actuelle de gestion des moteurs à essence. Les systèmes Digital Motor Electronics (DME) ont été adaptés aux besoins du moteur diesel sous la forme de Digital Diesel Electronics (DDE).

Les systèmes DDE constituent plusieurs des mêmes composants et systèmes que leurs «cousins» à essence. Certains des objets familiers incluent des injecteurs commandés électroniquement, des sondes d'O2 aussi bien que d'autres sondes communes comprenant des capteurs de vilebrequin et d'arbre à cames.

Les principaux objectifs de DDE comprennent la réduction des émissions et la maximisation de l'efficacité du moteur et de l'économie de carburant. En outre, la possibilité d'avoir un contrôle plus précis du processus d'injection permet aux moteurs diesel modernes de réduire les émissions sonores. Le bruit du moteur a longtemps été un aspect négatif des moteurs diesel.

Les systèmes Digital Diesel Electronics (DDE) ont connu une progression de l'amélioration et des améliorations depuis l'introduction du premier système DDE sur le moteur M21.
Le développement initial des systèmes DDE a commencé avec le moteur M21D24 en 1987. La première génération de gestion des moteurs diesel a été appelée DDE 1. Au cours des 20 dernières années de développement, la DDE a connu de nombreuses améliorations en vitesse de traitement et en puissance de calcul.

Ces progrès ont permis un contrôle plus précis du système d'injection de carburant. Ce contrôle précis a permis une réduction significative des émissions et une amélioration considérable de l'économie de carburant. La suie, la fumée, les NOx ont tous été réduits en optimisant la stratégie d'injection.

Contrairement à la version ECE du moteur M57D30T2, la version américaine du système électrique du moteur présente les différences suivantes:

• Unité de contrôle du moteur DDE7.3
• Système de préchauffage avec liaison LIN-bus et bougies de chauffage en céramique
• Capteurs OBD supplémentaires
• Volet de turbulence à commande électrique et soupape EGR
• Actionneurs et capteurs supplémentaires pour le système EGR basse pression.

Module de contrôle du moteur (DDE 7.3)

Le nouveau module de contrôle moteur DDE7.3 est utilisé sur le moteur M57D30T2 version US. La version DDE 7 est utilisée en raison du fait que le module de commande du moteur DDE 6 n'était pas suffisant pour accueillir l'ajout du système SCR ainsi que des fonctions OBD supplémentaires.

DDE 7 sera utilisé sur les futures générations de moteurs diesel, y compris le N57 qui sera disponible plus tard.
L'ECM est le centre de calcul et de commutation pour le système DDE. Les capteurs installés sur le moteur et dans le véhicule fournissent les signaux d'entrée pour le DDE.

Les actionneurs exécutent les commandes du DDE. Le DDE calcule les signaux de commande nécessaires pour les actionneurs à partir des signaux d'entrée, ainsi que les modèles de calcul et les cartes caractéristiques stockés dans le DDE.

Le fonctionnement DDE est garanti avec une tension du système comprise entre 6 V et 16 V. Un capteur de pression ambiante et un capteur de température sont intégrés dans le DDE.

Module-de-controle-du-moteur-DDE-7_3.png

Le capteur de pression ambiante permet de déterminer avec précision la densité de l'air ambiant - une variable utilisée dans de nombreuses fonctions de diagnostic. En outre, elle est nécessaire si la charge du cylindre est calculée à partir des variables de remplacement dans le cas d'un défaut du débitmètre d'air à film chaud, par exemple.

Le capteur de température mesure la température à l'intérieur de l'unité de commande. Si la température augmente à des niveaux excessivement élevés, l'injection multiple, par exemple, est réduite afin de refroidir un peu les étages de sortie et de maintenir la température à l'intérieur de l'unité de commande dans une plage non critique.

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Capteurs et actionneurs

Capteurs

• Module de pédale d'accélérateur
• Débitmètre massique d'air à film chaud (HFM)
• Capteur de pression de suralimentation
• Capteur de température de liquide de refroidissement
• Capteur de température du carburant
• Capteur de pression de rail
• Capteur de température d'air de charge
• Capteur de position d'arbre à cames (NWG)
• Capteur de niveau d'huile thermique (TÖNS)
• Capteur de position de vilebrequin (KWG)
• Capteur de pression d'échappement
• Capteur de température des gaz d'échappement en amont de DOC
• Capteur de température des gaz d'échappement en amont DPF
• Capteur d'oxygène Bosch LSU 4.9 avec caractéristique constante

Actionneurs

• Injecteurs de carburant 1-6
• Vanne de contrôle du volume
• Vanne de régulation de pression
• Vanne de commutation électrique (EPDW) pour la recirculation des gaz d'échappement à basse pression E70 uniquement
• Vanne électrique (EL) pour volets de turbulence
• Vanne de commutation électrique (EUV) pour les supports de moteur
• Ventilateur E-box
• Actionneur de soupape d'étranglement du moteur électrique
• Convertisseur de pression électropneumatique (EPDW) pour vanne de régulation de turbine
• Convertisseur de pression électropneumatique (EPDW) pour Wastegate
• Vanne de commutation électrique (EUV) pour vanne de dérivation de compresseur

Commutateurs

• Interrupteur d'essai des feux de freins et des feux de freinage
• Commutateur de pression d'huile
• Interrupteur d'embrayage

Relais

• Relais principal DDE
• Relais de démarrage

Interfaces

• Interface de données bit-série BSD (alternateur, unité de contrôle de préchauffage)
• PT-CAN

Convertisseur de pression électropneumatique (EPDW)

(EPDW) appliquer une dépression aux unités à membrane de la soupape de commande de la turbine et de la soupape de décharge. Le DDE utilise un signal PWM (300 Hz) pour actionner l'EPDW. La tension nominale est de 12 V.

Valve de basculement électrique (EUV)

Une soupape de commutation électrique (EUV) applique une dépression à l'unité à membrane de la soupape de dérivation du compresseur. Le DDE contrôle l'EUV. La tension nominale est de 12 V.

Capteurs et actionneurs

Dans le moteur américain M57D30T2, les modifications apportées aux capteurs et aux actionneurs sont limitées au système d'admission et d'échappement d'air. Plusieurs nouveaux composants ont été ajoutés à ce système.

Le tableau ci-dessous donne un aperçu. Il montre une comparaison entre les E70 US et E90 US et la variante ECE (EURO4).

Capteurs-et-actionneurs_20180420-1921.png

EL

Actionné électriquement

EUV

Contrôlé par le vide via une vanne de commutation électrique (on / off)

EPDW

Contrôlé par le vide via un convertisseur de pression électropneumatique (contrôlé par PWM)

[Technologie diesel] Alimentation gasoil basse pression

[Technologie diesel] Alimentation gasoil haute pression

[Technologie diesel] Gestion de l'air

[Technologie diesel] Systèmes de contrôle des émissions diesel

Systèmes auxiliaires diesel

Système de bougie de préchauffage

Le système de bougies de préchauffage est responsable de fournir des propriétés fiables de démarrage à froid et de bon fonctionnement lorsque le moteur est froid. Le module de contrôle DDE envoie les exigences de température de la bougie de chauffage à l'unité de commande de chauffage. L'unité de commande de chauffage met en œuvre la demande et actionne les bougies de chauffage avec un signal modulé en largeur d'impulsion.

L'unité de commande de chauffage envoie en outre des informations de diagnostic et d'état via la connexion du bus LIN à l'électronique diesel numérique.

Systeme-de-bougie-de-prechauffage_20180422-2006.png
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Le bus LIN est une interface de données bidirectionnelle fonctionnant selon le principe maître / esclave. L'unité de contrôle DDE est le maître.

Chacun des six circuits de chauffage peut être diagnostiqué individuellement.

Lors de la première mise en marche de la régulation de chauffage, la résistance électrique des bougies de chauffage est évaluée au début du processus de chauffage. Une prise de chauffage chaude a une résistance beaucoup plus élevée qu'une prise froide. Si des bougies de chauffage chaudes sont détectées en fonction de leur résistance, les prises de chauffage sont moins alimentées au début du cycle de chauffage.

Chauffage d'urgence

Le chauffage d'urgence est déclenché pendant 3 minutes en cas de défaillance de la communication entre l'unité de commande DDE et l'unité de commande de chauffage pendant plus d'une seconde.

L'unité de commande de chauffage utilise alors des valeurs sûres afin d'éviter d'endommager le système de chauffage.

Chauffage dissimulé

Le préchauffage et le démarrage du chauffage d'appoint sont activés en tant que chauffage dit dissimulé jusqu'à une température de liquide de refroidissement de 30 ° C. Le chauffage dissimulé est déclenché au maximum 4 fois et n'est plus réactivé avant le redémarrage du moteur.
Le chauffage dissimulé est déclenché par les signaux suivants:

• Occupation du siège du conducteur
• Boucle de ceinture de sécurité du conducteur
• Clé valide
• Terminal R
• Embrayage actionné.

Chauffage par charge partielle

Une charge partielle peut se produire à des températures inférieures à 75 ° C après le démarrage du moteur. L'actionnement des bougies de chauffage dépend de la vitesse et de la charge du moteur, améliorant ainsi les caractéristiques des gaz d'échappement.

Actionnement et détection de défaut

Les étages de sortie de puissance pour l'actionnement de la bougie de chauffage se trouvent dans l'unité de commande du chauffage. L'unité de commande de chauffage n'a pas sa propre mémoire de code d'erreur. Les défauts du système de chauffage détectés par l'unité de commande du chauffage sont signalés via le bus LIN à l'électronique diesel numérique

Les codes d'erreur correspondants sont ensuite stockés dans la mémoire de code d'erreur DDE.

Pour éviter tout dommage, l'unité de commande du chauffage arrête toutes les activités de chauffage lorsque la température de fonctionnement admissible de l'unité de commande du chauffage est dépassée.

Les bougies de chauffage en céramique sont conçues pour une tension de fonctionnement de 7,0 à 10,0 V. Une tension de 10 V peut être appliquée pour chauffer la bougie à une vitesse plus élevée pendant le processus de chauffage. Un signal PWM est appliqué aux bougies de chauffage dans le but de maintenir la température du clapet de chauffage.

Par conséquent, une tension efficace est établie au niveau des bougies de chauffage qui est inférieure à la tension du système.

Remarque: Les bougies de chauffage en céramique sont sensibles aux chocs et aux charges de flexion. Les fiches de chauffage qui ont été échappées peuvent être endommagées.

Remarque: Une tension maximale de 7 V peut être appliquée aux bougies de chauffage une fois retirées. Des tensions plus élevées sans mouvement d'air de refroidissement peuvent endommager irrémédiablement les bougies de chauffage.

Si, en revanche, des bougies de chauffage froides sont détectées, la puissance maximale est appliquée aux bougies de chauffage au début du cycle de chauffage. Cette fonction est connue sous le nom de chauffage à répétition dynamique. Cette fonction évite la situation où une trop grande puissance est appliquée à une bougie de chauffage déjà chaude à la suite d'un second cycle de chauffage qui suit peu après la première, et donc surchauffe.

L'unité de commande DDE détermine la température de la bougie de chauffage nécessaire en fonction des valeurs de fonctionnement suivantes:

• La vitesse du moteur
• Température de l'air d'admission
• Quantité injectée
• Pression ambiante
• Tension du système
• Signal d'état, validation du démarreur.

L'électronique diesel numérique envoie la température requise de la bougie de chauffage à l'unité de commande de chauffage pour activer le chauffage. Le système de chauffage prend en charge divers modes de fonctionnement qui sont expliqués ci-après.

Préchauffage

Le préchauffage est activé après la mise en marche de la borne 15. L'indicateur du système de chauffage du combiné d'instruments est activé à une température de liquide de refroidissement ≤ 10 ° C.

Le préchauffage est terminé lorsque:

• Le seuil de vitesse du moteur de 42 tr / min est dépassé (le démarreur est actionné) ou
• le temps de préchauffage s'est écoulé. Le temps de préchauffage dépend de la température du liquide de refroidissement et est défini dans une courbe caractéristique.

Prechauffage_20180422-2008.png

Démarrer le chauffage de secours

Démarrer le chauffage de secours est activé lorsque le processus de préchauffage est
terminé par le temps de préchauffage écoulé. Démarrer le chauffage de secours
est terminé:

• Après 10 secondes ou
• lorsque le seuil de régime moteur de 42 tr / min est dépassé.

Démarrer le chauffage

Le démarrage du chauffage est activé à chaque démarrage du moteur lorsque la température du liquide de refroidissement est inférieure à 75 ° C. Le démarrage du chauffage commence après que le seuil de vitesse du moteur de 42 tr / min a été dépassé.

Démarrer le chauffage est terminé:

• Après que le temps de chauffage maximum de démarrage de 60 secondes s'est écoulé ou
• après le démarrage du moteur ou
• lorsque la température du liquide de refroidissement de 75 ° C est dépassée.

Démarreur diesel

Les moteurs diesel ont un taux de compression beaucoup plus élevé que les moteurs à essence et nécessitent donc plus de couple lors du démarrage. Puisque les moteurs diesel dépendent de la chaleur de compression pour fonctionner, il doit y avoir une vitesse de démarrage suffisante au démarrage.
Pour fournir un couple suffisant, les démarreurs des moteurs diesel BMW sont spécialement conçus. Le mécanisme d'entraînement est constitué d'un train d'engrenages planétaires, pour multiplier le couple de manière efficace et compacte.

Demarreur-diesel.png

Réduction de la vibration

Les moteurs diesel ont quelques soucis de vibration inhérents particulièrement pendant les phases d'arrêt et de démarrage. Le système de commande de montage du moteur fournit un système de montage du moteur commandé par le vide qui peut créer un réglage «dur» ou «souple» en fonction de la vitesse du moteur et du véhicule.

Les supports du moteur sont commandés par un solénoïde à vide qui est commandé électriquement par le DDE.

Contrôle de montage du moteur

La fonction de commande de montage du moteur de DDE actionne la soupape de commutation électrique (EUV) pour les supports de moteur à amortissement variable.

Controle-de-montage-du-moteur.png

Le support du moteur est réglé sur le réglage «soft» pour les démarrages du moteur. Lorsque la phase de démarrage expire, le changement de montage du moteur se fait en fonction du point de fonctionnement et avec une hystérésis liée à la vitesse du moteur et une hystérésis liée à la vitesse du véhicule.

La position par défaut est le réglage "dur" lorsqu'il n'y a pas de vide sur les supports du moteur.
Outre la vitesse du moteur et la vitesse de la route, la température du liquide de refroidissement peut également modifier les paramètres de régime entre 1100 et 1200 tr / min. L'activation des supports hydrauliques amortis par le DDE est basée sur les paramètres suivants:

Fonction de montage du moteur

Fonction-de-montage-du-moteur.png

Changements de diesel spécifiques au véhicule

Véhicules diesel pour le marché américain

Mis à part le moteur lui-même, il y a plusieurs changements qui ont été apportés aux versions diesel de la 335d et X5. Ces changements sont nécessaires pour adapter avec succès le moteur diesel. Ces changements sont les suivants:

• Transmission
• Différentiel arrière
• Système de refroidissement
• Système de contrôle de la température (chauffage auxiliaire PTC)
• Pack acoustique

Transmission

Compte tenu du couple élevé développé par le moteur M57D30T2, la boîte de vitesses GA6HP26TU est utilisée, normalement montée derrière les moteurs à essence 8 cylindres.

Les rapports de transmission n'ont pas été modifiés.

Transmission_20180422-2023.png

Convertisseur de couple double amortisseur

La boîte de vitesses est identique à celle utilisée dans le X5 4.8i; Seul le convertisseur de couple est différent.
Un amortisseur de torsion de turbine (TTD) est utilisé alors qu'un convertisseur de couple à double amortisseur est utilisé pour les moteurs diesel.
En principe, le convertisseur de couple à double amortisseur est un amortisseur de torsion de turbine avec un autre amortisseur connecté en amont. Le côté primaire du premier amortisseur est connecté à l'embrayage de blocage du convertisseur, tandis que le côté secondaire est connecté au côté primaire du second amortisseur. Comme dans l'amortisseur de torsion de la turbine, le côté secondaire est fixé à la roue de turbine du convertisseur de couple.

Lorsque l'embrayage de verrouillage du convertisseur est ouvert, le flux de puissance est égal à celui de l'amortisseur de torsion de la turbine. La puissance est transférée de la roue de turbine via le second amortisseur (mais sans amortissement) à l'arbre d'entrée de la transmission.

Lorsque l'embrayage de verrouillage du convertisseur est fermé, la puissance est transmise via le premier amortisseur constitué d'un ressort annulaire.
De là, la puissance est transmise au second amortisseur qui correspond fonctionnellement à l'amortisseur de torsion de la turbine et est également constitué de deux ressorts annulaires.

Ces propriétés d'amortissement améliorées améliorent efficacement la transmission aux irrégularités de fonctionnement du moteur diesel.

Convertisseur-de-couple-double-amortisseur.png

Différentiel arrière

Afin d'optimiser la courbe de couple du moteur diesel, le rapport différentiel a été modifié dans la transmission finale. Le ratio est maintenant numériquement inférieur, ce qui maintient le RPM à un niveau optimal. Les graphiques suivants montrent les comparaisons des rapports de transmission et d'entraînement final entre les versions essence et diesel.

Differentiel-arriere_20180422-2030.png

Système de refroidissement

Le système de refroidissement est en partie spécifique au véhicule. En principe, il n'y a guère de différences entre les systèmes de refroidissement des moteurs à essence et diesel. Les deux différences fondamentales par rapport à un moteur à essence sont:

• Aucun thermostat de carte caractéristique
• Ajout d'un refroidisseur EGR (LP et HP EGR).

Les E70 et E90 diffèrent en ce qui concerne le refroidisseur EGR. Comme le E70 est équipé d'un système EGR basse pression, il dispose d'un deuxième refroidisseur EGR, le refroidisseur EGR basse pression.

Vue d'ensemble du système de refroidissement - E90 Diesel

Systeme-de-refroidissement_20180422-2059.png

Vue d'ensemble du système de refroidissement - E70 Diesel

Systeme-de-refroidissement-2.png

Méthode de refroidissement

La culasse varie en fonction de l'ingénierie utilisée pour mettre en œuvre le concept de refroidissement.

Il existe 3 types de concepts de refroidissement:

• Refroidissement par flux croisé
• Refroidissement longitudinal
• Combinaison des deux.

Dans les moteurs diesel BMW, seul le refroidissement par flux transversal est utilisé. Avec le refroidissement par flux transversal, le liquide de refroidissement s'écoule du côté d'échappement chaud de la culasse vers le côté d'entrée du refroidisseur.

Cela offre l'avantage d'une répartition uniforme de la chaleur dans toute la culasse. En revanche, avec le refroidissement par écoulement longitudinal, le liquide de refroidissement s'écoule longitudinalement le long de la culasse, c'est-à-dire d'une extrémité à l'autre.

Au fur et à mesure que le liquide de refroidissement s'écoule successivement dans chaque cylindre, il devient progressivement plus chaud, ce qui entraîne une répartition très inégale de la chaleur. Cela provoque également des pertes de pression dans le système de circulation du liquide de refroidissement. Une combinaison des deux systèmes ne peut l'emporter sur les inconvénients du refroidissement longitudinal. Par conséquent, les moteurs diesel BMW utilisent exclusivement le refroidissement par culasse transversale.

Contrôle du climat pour les véhicules diesel

Le système de contrôle du climat des véhicules diesel est essentiellement identique à celui des véhicules à moteur à essence. L'ajout majeur au système est un chauffage électrique auxiliaire PTC. Les E70 et E90 utilisent tous les deux un chauffage auxiliaire PTC.

Puisque les moteurs diesel sont plus efficaces thermiquement que les moteurs à essence, le temps de réchauffement est augmenté. Cela peut potentiellement causer un problème de «confort» pour le client. Donc, cet appareil de chauffage est nécessaire pour "augmenter" la sortie du noyau de chauffage jusqu'à ce que la température du liquide de refroidissement soit suffisante pour fournir le chauffage nécessaire.

Le réchauffeur PTC ne chauffe pas le liquide de refroidissement, mais l'air qui passe à travers le noyau du réchauffeur. Le chauffage d'appoint électrique est installé dans le boîtier IHKA à côté du noyau de chauffage.

Celui-ci est connecté à l'IHKA via le bus LIN et est contrôlé entre 0 et 100% lorsque le chauffage est requis (variable en continu). Le chauffage d'appoint électrique PTC ne doit être utilisé qu'avec une puissance excessive de l'alternateur.

La consommation d'énergie peut être limitée via le DDE en utilisant la gestion de l'alimentation. La notification de la disponibilité de l'alimentation est fournie par le DDE via un signal CAN sur le circuit du véhicule et transmise au chauffage auxiliaire électrique PTC par l'IHKA via le bus LIN.

La puissance du chauffage électrique auxiliaire PTC est de 1250 W sous une tension de 13 V. Le chauffage auxiliaire électrique est constitué d'une grille de chauffage et d'une électronique d'actionnement intégrée.

Le réchauffeur PTC présente les caractéristiques suivantes:

• Éléments chauffants en céramique (résistances céramiques PTC)
• Accès à l'air par des grilles métalliques
• Électronique d'actionnement.

Chauffage-auxiliaire-PTC-dans-le-boitier-A-C---E70_20180422-2105.png

Affectations des broches PTC avant

La connexion d'alimentation et la connexion de signal sont séparées.
Connexion d'alimentation:

• Terminal 30
• Terminal 31.

Connexion de signal PTC avant:

• Fiche (3 broches)
• Terminal 15
• Signal de charge du générateur (PWM)
• Bus LIN.

Le réchauffeur auxiliaire électrique PTC a une capacité de diagnostic pour détecter les défauts tels que:

• Contact manquant
• Court-circuit à la masse et B +

Le système électronique effectue un auto-diagnostic continu. Cela permet d'activer les fonctions de sécurité internes et de mettre les données de diagnostic à disposition de l'unité de commande IHKA via le bus LIN. Les éléments suivants ont une capacité de diagnostic:

• Présence de l'alimentation, de la borne 15 et de la mesure de la tension d'alimentation
• Défaut de l'étage de sortie de puissance

Les fonctions de sécurité suivantes sont fournies à l'aide de l'autodiagnostic:

• Arrêt PTC si la plage de tension de service autorisée est dépassée.

Réchauffeur PTC - E90

Schéma du chauffage PTC - E90

Schema-du-chauffage-PTC---E90_20180422-2108.png

Paquet acoustique

Sur le E90, il y a des panneaux supplémentaires dans le soubassement sous le moteur. Ce panneau est utilisé pour réduire davantage tout bruit lié au moteur qui peut émaner du moteur diesel.

Paquet-acoustique_20180422-2109.png

Dernière modification par BMW-Tech (25-04-2018 13:39:12)


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