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#1 09-06-2018 17:46:26

BMW-Tech
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[Série 3 F30] Groupe motopropulseur

Groupe motopropulseur F30

Groupe-motopropulseur-F30.jpeg

Contenu

Variantes de groupe motopropulseur
Moteurs
Réserve de carburant
StartlStop II automatique (MSA II)
Boîtes de vitesses manuelles
Transmission automatique
Différentiel d'essieu arrière
Arbres

Groupe motopropulseur F30

1. Variantes de groupe motopropulseur

Groupe-motopropulseur-F30-2.png

1.1. Des modèles

La F30 sera lancée sur le marché en février 2012 dans les modèles suivants:

• BMW 328i
• BMW 335i

1.1.1. Moteurs à essence

Moteurs-a-essence.png

2. Moteurs

2.1. Moteur N20

Le moteur N20 est la nouvelle génération des moteurs à essence à quatre cylindres chez BMW et a été installé pour la première fois dans l'E84. Il remplace progressivement les moteurs 4 cylindres N46 et N43, ainsi que les moteurs 6 cylindres N52 et N53 à aspiration naturelle. La dernière technologie a été utilisée pour le moteur N20 comme Turbo-Valvetronic à injection directe (TVDI) en liaison avec un turbocompresseur d'échappement à double volute par exemple.

Particularités

• Combinaison de TwinPower Turbo, injection directe (DI) et Valvetronic
• Réduction de la consommation de carburant de 15% par rapport au moteur N52
• Réduction du poids du moteur de 22 kg par rapport au moteur N52
• Capacité de traction intégrale
• Normes d'émission de gaz d'échappement
• Utilisation globale grâce à la préparation homogène du mélange.

2.1.1. Nouvelles fonctionnalités

Mécanique du moteur

• Carter de vilebrequin en aluminium avec barillets revêtus de LDS
(La pulvérisation à l'arc électrique est une pulvérisation de fil puissante pour la fabrication de revêtements pour lesquels des matériaux électriquement conduits sont pulvérisés.)
• Entraînement de vilebrequin optimisé par friction
• Veste de refroidissement optimisée
• Turbo-Valvetronic injection directe (TVDI)
• Turbocompresseur d'échappement Twin-Scroll
• Valvetronic 3e génération avec de nouveaux leviers intermédiaires
• Nouvelle commande de distribution d'arbre à cames variable (VANOS) avec soupape centrale
• Arbres à cames (tous les composants sont rétrécis sur le tube d'arbre)
• Ventilation du carter en deux parties
• Vilebrequin forgé
• Entraînement transversal du vilebrequin (décalage de l'axe du vilebrequin au niveau du cylindre intermédiaire)
• Piston avec décalage axial négatif (décalage de l'axe des axes de piston du niveau intermédiaire du vérin)
• Entraînement à chaîne pour arbres de contrepoids avec tendeur de chaîne
• Arbres à contrepoids disposés les uns au-dessus des autres.

L'approvisionnement en pétrole

• Pompe à huile contrôlée par carte
• Nouvelle pompe à huile pendulaire
• Refroidissement de l'huile brute (échangeur de chaleur huile moteur / liquide de refroidissement dans le circuit d'huile avant le filtre à huile)
• Nouveau capteur combiné de pression d'huile et de température.

Systèmes d'admission d'air et d'échappement

• Turbocompresseur d'échappement Twin-Scroll
• Débitmètre massique à air chaud 7 dans toutes les versions du moteur
• Trois connexions pour la ventilation du carter
• Différents nombre de connexions pour la ventilation du réservoir (en fonction de la variante)
• Collecteur d'échappement à isolation par manque d'air, six en deux
• Convertisseur catalytique amont.

Système de vide

• Pompe à vide à deux étages
• Réservoir à vide pour la soupape de décharge en permanence raccordée au couvercle du moteur.

Approvisionnement en combustible

• Injection directe de carburant avec position centrale de l'injecteur et pression d'injection jusqu'à 200 bars
• Injecteurs à électrovanne
• Pompe haute pression Bosch
• Conduites haute pression vers les injecteurs soudés au rail
• Pas de capteur de basse pression de carburant
• Trois variantes de ventilation de réservoir différentes.

Refroidissement

• Pompe de liquide de refroidissement électrique
• Gestion de la chaleur établie.

Système électrique du moteur

• Unité de commande du moteur Bosch MEVD 17.2.4

Pour plus d'informations, veuillez vous référer à l'information de formation "Moteur N20" ST1111

2.1.2. Données techniques

Donnees-techniques_20180604-2335.png

2.1.3. Diagramme de pleine charge

Diagramme-de-charge-complete-F30.png

2.2. Moteur N55

Le moteur N55 est le successeur du moteur N54 et est déjà utilisé dans de nombreux modèles BMW, par exemple sur les modèles F07, F10 et F25. Les mises à jour et les modifications techniques permettent d'utiliser un seul turbocompresseur d'échappement. Les données techniques sont restées pratiquement les mêmes - avec des coûts réduits et une qualité améliorée.

2.2.1. Nouvelles fonctionnalités

Mécanique du moteur

• Carter de carter adapté au turbocompresseur d'échappement à double volute
• Alésage du cylindre changé à 84 mm
• Grands trous de ventilation longitudinale dans le carter
• Alimentation en huile modifiée de la pompe à vide
• Conduit d'eau pour le refroidissement de l'injecteur intégré dans la culasse
• Ventilation du carter et tuyau de soufflage intégrés dans le couvercle de la culasse
• Disposition du contrepoids asymétrique du vilebrequin et réduction de poids
• Trou d'alésage profilé dans un petit oeil de bielle
• Coquilles de roulement de bielle sans plomb.

Engrenage de soupape

• Contrôle de distribution d'arbre à cames variable (VANOS)
- Electrovannes avec clapet anti-retour intégré et 3 crépines
- Vitesse d'ajustement accrue et sensibilité réduite à la saleté
• Valvetronic VTC
- Intégré dans la culasse et révisé
- Servomoteur Brushless, 3ème génération
- Identificateur de position de l'arbre excentrique intégré dans le servomoteur.

Ceinture de sécurité

• Entraînement par courroie et absorbeur de vibrations nouvellement développé.

L'approvisionnement en pétrole

• Tuyau d'admission, déflecteur d'huile et collecteur d'huile intégré dans un composant
• Pompe à huile avec glissière thermodurcissable et contrôle de carte
• Boîtier de filtre à huile modifié.

Systèmes d'admission d'air et d'échappement

• Turbocompresseur d'échappement Twin-Scroll avec soupape de décharge et soupape de décharge électrique
• Collecteur d'échappement à isolation par manque d'air, six en deux
• Convertisseur catalytique en amont
• Arrêt du convertisseur catalytique de dessous de caisse.

Système de vide

• Révisée, similaire au moteur N63.

Préparation du combustible

• Injection directe de carburant avec position centrale de l'injecteur et pression d'injection jusqu'à 200 bars
• Injecteurs à électrovanne.

Refroidissement

• Canaux de liquide de refroidissement révisés pour le turbocompresseur d'échappement.

Système électrique du moteur

• Capteur de vilebrequin intégré pour la fonction de démarrage-arrêt automatique du moteur
• Electronique moteur numérique DME (MEVD 17.2.6) liée au moteur fixée au système d'admission d'air et refroidie à l'aide d'air d'admission, compatible FlexRay
• Amélioration de la qualité du signal et de la résistance à la température du débitmètre massique à film chaud HFM
• Adoption du capteur d'oxygène avant le convertisseur catalytique du moteur N63
• Nouveau capteur de pression d'huile pour la mesure de pression absolue
• Capteur de température d'huile vissé dans le conduit d'huile principal
• Bobines d'allumage à tension d'allumage plus élevée et amélioration de la compatibilité électromagnétique
• Bougies d'allumage analogues au moteur N63
• Injecteurs à électrovanne.

Pour plus d'informations, veuillez vous référer au matériel de formation "Moteur N55" ST916.

2.2.2. Données techniques

Donnees-techniques-2_20180604-2336.png

2.2.3. Diagramme de pleine charge

Comparé à son prédécesseur, le moteur N55 se caractérise par une consommation de carburant réduite avec des données de puissance et de couple identiques.

Diagramme-de-charge-complete-F30-2.png

2.3. Vérification du niveau d'huile moteur

Le F30 a un contrôle du niveau d'huile moteur. Seuls les messages suivants peuvent être affichés pendant la conduite du véhicule:

• Niveau d'huile moteur OK
• Huile moteur au minimum. Compléter avec de l'huile moteur 1 litre.
• Niveau d'huile moteur inférieur au minimum. Complétez avec 1 litre d'huile.

2.3.1. Mesure détaillée

Conditions préalables:

• Véhicule se trouvant sur une route plane avec le moteur en marche à la température de fonctionnement
• Boîte de vitesses manuelle: levier de changement de vitesse sur les pédales de point mort, d'embrayage et d'accélérateur non pressées
• Transmission automatique: levier sélecteur en position N ou P et pédale d'accélérateur non enfoncée.

La mesure doit être démarrée à partir du menu Informations sur le véhicule et prend environ une minute, au cours de laquelle le régime de ralenti est automatiquement augmenté légèrement. Le niveau d'huile du moteur est alors indiqué sur une échelle.

2.4. Identification du moteur

2.4.1. Désignation du moteur

Dans la documentation technique, la désignation du moteur est utilisée pour assurer une identification sans ambiguïté du moteur. Cependant, une désignation de moteur abrégée (par exemple N20) est souvent utilisée, ce qui ne permet que la classification du type de moteur.

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Designation-du-moteur_20180604-2350.png

2.4.2. Identification du moteur

Les moteurs ont une marque d'identification sur le carter pour assurer une identification et une classification sans ambiguïté. Cette identification du moteur est également nécessaire pour l'approbation par les autorités gouvernementales.

Avec le moteur N55, cette identification a fait l'objet d'un développement ultérieur, les huit positions précédentes ayant été réduites à sept. Le numéro de moteur peut être trouvé sur le moteur en dessous de l'identification du moteur. Ce numéro consécutif, associé à l'identification du moteur, permet une identification non ambiguë de chaque moteur individuel.

Identification-du-moteur_20180605-0006.png

3. Approvisionnement en carburant

3.1. De l'essence

3.1.1. Présentation du système

Reservoir-de-carburant-F30-pour-moteur-a-essence.png

Reservoir-de-carburant-F30-pour-moteur-a-essence-version-europeenne.pngReservoir-de-carburant-F30-pour-moteur-a-essence-version-europeenne-2.png

3.1.2. Livraison de carburant

Pour les véhicules avec moteur N20 ou N55, le réservoir de carburant a un volume de 60 litres. Il est conçu comme un réservoir de selle en raison de la zone d'installation dans le véhicule. Le système d'alimentation en carburant comporte une unité de distribution et une unité de détection. L'unité de distribution est logée dans la moitié droite et l'unité de détection dans la moitié gauche du réservoir de carburant. La première soupape de remplissage (1) assure que le carburant est introduit dans le réservoir de refoulement pendant le ravitaillement lorsque le réservoir de surpression est complètement vide. Il agit également comme une entrée, en ce sens qu'il n'y a pas de remplissage actif du réservoir tampon.

Le carburant circule via la crépine d'aspiration (2) vers la pompe à carburant électrique (3) avec clapet anti-retour (4) et soupape de limitation de pression (5). Il circule ensuite via le filtre à carburant (6) avec le régulateur de pression (7) vers la conduite d'alimentation (8). La pompe à carburant électrique se trouve dans le réservoir de surpression et est réglée via l'unité de commande de pompe à carburant électronique EKPS (12). La pression de refoulement est configurée à 5,8 bars.

La pompe à jet d'aspiration (9) achemine le carburant via une ligne supplémentaire depuis la moitié gauche du réservoir de carburant jusqu'au réservoir d'équilibre. L'emplacement de la pompe à jet d'aspiration (9) dans le réservoir d'équilibre est nouveau.

Lorsque le moteur est arrêté, la pression de refoulement est maintenue pendant un certain temps en raison de la réponse au démarrage à chaud. La ligne d'alimentation ne peut pas fonctionner à sec, même après le temps d'arrêt, car l'air ne peut pas entrer dans le système étant étanche à l'air. Le clapet anti-retour (4) empêche le réservoir de carburant de fuir en cas d'endommagement des conduites du moteur ou du soubassement.

3.1.3. Système de ventilation de réservoir

Une fonction de protection contre la surpression (B) est intégrée dans le bouchon du réservoir de carburant (A). La fonction de protection contre la surpression assure, en cas de problème avec le système de ventilation du réservoir, que toute surpression qui se forme puisse s'échapper et que le réservoir de carburant ne soit pas endommagé. Un clapet anti-retour (C) est situé à l'extrémité du goulot de remplissage du carburant. Le clapet anti-retour empêche le carburant de refluer dans le goulot de remplissage du carburant. Le clapet anti-retour est fermé par un ressort afin qu'il soit étanche.

Les composants du réservoir de carburant sont accessibles par l'ouverture de service située à droite, qui fait partie intégrante du module de distribution (F).

Le niveau de carburant est détecté via les deux capteurs à levier (G).

Le réservoir de surpression (D) assure que la pompe à carburant électrique (3) dispose toujours de suffisamment de carburant pour la livraison. Le réservoir de surpression fait également partie intégrante du module de livraison et peut donc être modifié.

La soupape d'aération de ravitaillement avec protection anti-débordement du réservoir de carburant (I) est située en position haute. La vanne se ferme si le niveau de remplissage atteint cette hauteur pendant le ravitaillement. L'air ne peut plus s'échapper assez rapidement du réservoir de carburant, provoquant ainsi la montée du carburant dans le tuyau de remplissage et la coupure de la buse de la pompe à carburant.

La ventilation est effectuée pendant le fonctionnement pendant que la soupape de ventilation de ravitaillement est fermée via les soupapes d'évent de service (H). Ils ont un diamètre d'ouverture plus petit, ils ne permettraient pas à eux seuls que l'air s'échappe assez vite du réservoir de carburant pendant le ravitaillement. Les soupapes d'aération de service sont disposées de telle sorte que la ventilation est également possible lorsque le véhicule a une inclinaison de 18 °.

La protection anti-débordement du réservoir de carburant intégré est assurée par une bille qui ferme le trou de ventilation en raison de son propre poids. Une installation de protection contre le débordement du réservoir de carburant est nécessaire pour sauvegarder le volume de compensation dans le réservoir. Lorsque la soupape de ventilation de ravitaillement est fermée, afin de garantir le volume de compensation maintenu dans le réservoir, une surpression est créée dans le réservoir par le dispositif de protection contre le débordement du réservoir de carburant intégré. Cette surpression fait monter le niveau de carburant dans la tubulure de remplissage du carburant et donc la buse de la pompe à carburant à couper.

Pendant le fonctionnement, la pression peut augmenter en raison de l'augmentation de la température. Si la pression dans le réservoir de carburant (niveau de remplissage au-dessus des vannes d'évent de service) atteint env. 30 mbar au-dessus de la pression ambiante, la bille est soulevée et la pression peut s'échapper via le piège à liquide (P). Le carburant entraîné est retenu dans le piège à liquide et renvoyé dans le réservoir. De cette manière, la ventilation est possible même lorsque le réservoir de carburant est plein sans risque de débordement.

4. StartlStop II automatique (MSA II)

Les F30 328i (N20), 335i (N55) sont disponibles avec le système MSA II (en équipement standard) avec la transmission manuelle et automatique à 8 vitesses.

Les points forts du système MSA II:

• La fonction de climatisation est améliorée avec l'évaporateur de stockage à froid.
• L'accumulateur de pression hydraulique permet au MSA II de fonctionner avec des transmissions automatiques.
• Détection de la présence du conducteur via la ceinture de sécurité du conducteur et l'interrupteur de la portière du conducteur.

Composants-du-systeme-MSA-II.png

4.1. Présentation du système

4.1.1. Fonction startlstop automatique - Transmission manuelle

Lorsque la voiture est à l'arrêt et que le conducteur engage le point mort et relâche la pédale d'embrayage, la fonction de démarrage / d'arrêt automatique coupe le moteur. Cela signifie que le véhicule n'utilise pas de carburant lorsqu'il est à l'arrêt. Lorsque le conducteur appuie de nouveau sur la pédale d'embrayage, le moteur redémarre automatiquement et le conducteur peut continuer à conduire.

4.1.2. Fonction startlstop automatique - Transmission automatique

La fonction de démarrage automatique du moteur arrête le moteur lorsque le véhicule est à l'arrêt, le levier sélecteur reste en position D et le conducteur appuie sur la pédale de frein pour immobiliser le véhicule. Cela signifie que la voiture n'utilise pas de carburant lorsqu'elle est à l'arrêt. Lorsque le conducteur relâche la pédale de frein, le moteur redémarre automatiquement et le conducteur peut continuer à conduire.

La description qui suit concerne donc spécifiquement la fonction de démarrage / d'arrêt automatique en liaison avec la boîte automatique.

Le moteur ne s'éteindra pas automatiquement si:

• Température extérieure inférieure à 37,4 ° F.
• Température extérieure supérieure à 95˚F.
• L'intérieur du véhicule n'est pas encore réchauffé ou refroidi.
• Le moteur n'est pas encore réchauffé.
• L'état de charge de la batterie du véhicule est très faible.
• Après avoir conduit le véhicule en marche arrière.
• Volant actionné après l'arrêt du véhicule.
• Stop & Go Trafic.
• Sélecteur GWS en mode Sport / Manuel.

Si MSA est actif (MOTEUR OFF), le moteur sera automatiquement activé si:

• La température intérieure ne peut pas être maintenue (refroidissement et chauffage).
• Brouillard de pare-brise.
• L'état de charge de la batterie du véhicule est inférieur à un seuil.
• L'entrée du volant est détectée.
• Changer la position du levier de vitesses de D vers N; D à M / S; P à D.
• L'accélérateur et la pédale de frein sont pressés en même temps.
• Le mode ECO PRO est activé.

4.1.3. DClDC convertisseur

La fréquence plus élevée des démarrages dans les véhicules avec la fonction de démarrage / arrêt automatique peut entraîner des creux de tension dans le système électrique du véhicule. Un convertisseur DC / DC est installé afin de protéger des composants sensibles à la tension (en fonction de l'équipement du véhicule).

Le convertisseur DC / DC fournit une tension constante aux bornes 30B_DC / DC, également pendant l'opération de démarrage.

Un convertisseur DC / DC est installé uniquement si les options suivantes sont installées:

• Système de son ambiophonique Harmon Kardon (SA 688)
• Système de navigation (en option 609)

Remarque: Pour une explication détaillée du fonctionnement du convertisseur DClDC, reportez-vous à la section MSA I du matériel de formation ST1112.

4.2. Mode automatique

La fonction de démarrage / d'arrêt automatique est prête à fonctionner après chaque démarrage du moteur.

La fonction est activée dès que le véhicule atteint une vitesse spécifique:

• Véhicules avec transmission manuelle:> 5 km / h / 3 mph.
• Véhicules avec transmission automatique:> 9 km / h / 5 mph.

La détection de la présence du conducteur via l'interrupteur de boucle de ceinture de sécurité et également via le contact de porte a été introduite comme une nouvelle caractéristique de MSA II.

Lorsque le conducteur quitte le véhicule, la fonction de démarrage / d'arrêt automatique est désactivée afin d'empêcher le démarrage automatique du moteur.

La fonction MSA est toujours réactivée si:

• la ceinture de sécurité du conducteur est bouclée et que le véhicule roule à une vitesse supérieure à 5 km / h
• la porte du conducteur est fermée et le véhicule roule à une vitesse> 5 km / h / 3 mi / h ‡.
‡> 9 km / h / 5 mph - véhicules avec transmission automatique

Les conditions préalables à la désactivation de la fonction de démarrage / d'arrêt automatique varient en fonction du mode de commutation du contacteur de boucle de ceinture de sécurité et du contact de porte lorsque la fonction de démarrage / d'arrêt automatique est activée:

Statut-pendant-l-activation-de-la-fonction-startlstop-automatique.png

La fonction de démarrage / d'arrêt automatique est réactivée si:

• la boucle de ceinture de sécurité est bouclée et / ou la portière du conducteur est fermée et le moteur démarré
• la boucle de la ceinture de sécurité est bouclée et / ou la portière du conducteur est fermée et le véhicule roule à une vitesse> 5 km / h / 3 mph ‡.
‡> 9 km / h / 5 mph - véhicules à transmission automatique

4.2.1. Conduite

Le but de la fonction de démarrage / arrêt automatique est d'éteindre le moteur lorsque le véhicule est à l'arrêt. Tant que le véhicule est en mouvement, le conducteur ne sera pas au courant de la fonction de démarrage / arrêt automatique.

Conduite.png

4.2.2. Arrêt

Du point de vue du conducteur, le processus d'arrêt avec arrêt du moteur suivant est le suivant:

_-Arret.png

Dans la situation décrite ci-dessus, le conducteur maintient la voiture à l'arrêt en appuyant sur la pédale de frein.

Alternativement, le conducteur peut sélectionner la position du levier sélecteur "P" et relâcher la pédale de frein. Le moteur reste éteint. Si la position d'entraînement "D" est ensuite engagée, le moteur démarre sans délai.

4.2.3. S'éloignant

Le conducteur indique son intention de partir en relâchant la pédale de frein.

Si le conducteur tenait la voiture à l'arrêt en appuyant sur la pédale de frein, le moteur démarre dès que le conducteur relâche la pédale de frein.

S-eloignant.png

Si le conducteur déplace le levier sélecteur en position "P" après que le moteur a été arrêté automatiquement, le moteur démarre automatiquement si le levier sélecteur est maintenant placé en position "D".

Pendant ce processus, le démarrage automatique du moteur n'est pas activé automatiquement par un signal provenant du contacteur de feu stop, mais par l'unité de contrôle DSC qui surveille la pression de freinage.

4.2.4. Établir la préparation au démarrage

Si le conducteur veut démarrer le moteur mais ne pas encore démarrer, il peut établir la disponibilité de démarrage en:

• Appuyer brièvement sur la pédale de frein, appliquer plus de force
• Relâcher légèrement la pédale de frein

Ces deux actions invitent le moteur à démarrer automatiquement.

4.2.5. Prise automatique

Si le conducteur a activé la fonction "maintien automatique", il peut également relâcher la pédale de frein une fois que le véhicule est à l'arrêt. La fonction de démarrage / d'arrêt automatique coupe également le moteur dans ce cas. La voiture est immobilisée par l'hydraulique DSC. Le moteur ne démarre que si le conducteur actionne la pédale d'accélérateur.

4.2.6. Empêcher l'arrêt automatique du moteur

Afin de pouvoir partir rapidement, par ex. à un passage à niveau, l'arrêt automatique du moteur peut être évité si la pédale de frein est pressée brièvement en appliquant plus de force que d'habitude en une seconde après l'arrêt du véhicule, puis maintenue immédiatement avec la force habituelle de la pédale de frein.

Empecher-l-arret-automatique-du-moteur.png

4.3. Inhibiteurs d'arrêt

Dans certaines conditions, il est nécessaire de supprimer la fonction MSA:

• le véhicule est en roue libre (véhicules avec transmission manuelle seulement)
• le vide de freinage est trop faible (véhicules avec boîte de vitesses manuelle seulement)
• la pédale de frein n'est pas suffisamment enfoncée, ce qui signifie que le véhicule n'est pas suffisamment tenu en main (véhicules avec transmission automatique uniquement)
• le véhicule s'arrête en montée / descente> 12%
• l'angle de braquage est> 6 °
• le mouvement du volant n'est pas encore terminé (sinon, le soutien de la direction assistée sera insuffisant)
• le véhicule n'a pas roulé à une vitesse supérieure à 5 km / h / 3 mi / h après l'arrêt précédent du moteur
• le moteur ne tourne pas au ralenti (la pédale d'accélérateur est pressée)
• le véhicule est conduit en marche arrière
• Le contrôle de descente en pente (HDC) a été activé
• la température de fonctionnement du moteur est trop basse
• la cartouche de carbone est purgée
• la qualité du carburant est insuffisante
• l'adaptation de la boîte de vitesses est active (véhicules avec transmission automatique uniquement)
• l'accumulateur de pression hydraulique n'est pas encore chargé (véhicules avec transmission automatique uniquement)
• trafic stop-and-go
• l'état de charge est trop bas
• la température ambiante est inférieure à +3 ° C / 37,4 ° F (avertissement de glace)
• la température ambiante est supérieure à +35 ° C / 95 ° F (avec le système de chauffage et de climatisation en marche)
• le capteur de condensation de l'IHKA détecte la formation de buée sur le pare-brise
• le système de chauffage et de climatisation est activé mais l'habitacle n'est pas encore réchauffé ou refroidi à la température requise
• les freins ont été appliqués par ABS.

‡> 9 km / h / 5 mph - véhicules avec transmission automatique

4.4. Invites d'activation

Inversement, il peut être nécessaire de démarrer le moteur dans les conditions suivantes:

• le véhicule n'est pas suffisamment tenu par la pédale de frein relâchée (véhicules avec transmission automatique uniquement)
• le volant est déplacé
• le moteur ne tourne pas au ralenti (la pédale d'accélérateur est pressée)
• la transmission passe de "P" à "D"; le conducteur est passé de "D" à "P" lorsque le moteur a été coupé automatiquement (véhicules avec transmission automatique seulement)
• la transmission passe de "D" à "N" ou "R" (véhicules avec transmission automatique uniquement)
• l'état de charge est trop bas
• la température ambiante est supérieure à +35 ° C / 95 ° F (avec le système de chauffage et de climatisation en marche)
• le capteur de condensation de l'IHKA détecte la formation de buée sur le pare-brise
• La température de l'évaporateur est trop basse pour assurer un contrôle climatique suffisant.

4.5. Désactivation

Si une condition de désactivation existe, la fonction de démarrage / d'arrêt automatique est désactivée.

Les scénarios suivants se produisent, en fonction du moment où la condition de désactivation de la fonction de démarrage / d'arrêt automatique s'est produite:

• le moteur continue à fonctionner et n'est plus arrêté automatiquement
• le moteur s'est arrêté automatiquement et redémarre automatiquement
• le moteur s'est arrêté automatiquement et ne démarre plus automatiquement (le message Check Control "MSA off" apparaît - le bouton start / stop doit être actionné pour démarrer le moteur).

Les conditions de désactivation suivantes peuvent se produire:

• l'absence du chauffeur a été détectée
• le moteur n'a pas démarré au démarrage
• le couvercle du compartiment moteur est déverrouillé
• un défaut lié à la fonction de démarrage / d'arrêt automatique a été détecté au niveau du moteur, de la boîte de vitesses ou des composants impliqués dans la fonction de démarrage / d'arrêt automatique
• la communication du bus est défectueuse
• la fonction de démarrage / arrêt automatique a été désactivée via le bouton de fonction de démarrage / arrêt automatique
• la fonction de démarrage / d'arrêt automatique a été désactivée via le système de diagnostic
• le véhicule est en mode transport
• le moteur a calé.

Les statuts individuels peuvent être lus à l'aide du système de diagnostic.

Un exemple de désactivation facile à suivre avec demande d'activation ultérieure:

• la fonction de démarrage / d'arrêt automatique est désactivée via le bouton de fonction de démarrage / d'arrêt automatique dans la phase d'arrêt automatique du moteur
• en conséquence, le moteur démarre automatiquement
• après cela, aucun autre arrêt automatique du moteur ne se produit, la fonction de démarrage / d'arrêt automatique est désactivée.

4.5.1. Désactivation via le bouton de fonction de démarrage automatique

Emplacement-du-bouton-de-fonction-de-demarrage-d-arret-automatique-F30.png

La fonction de démarrage / arrêt automatique peut être désactivée manuellement via la touche de fonction de démarrage / d'arrêt automatique (1). La LED de la touche s'allume lorsque la fonction est désactivée. La fonction démarrage / arrêt automatique est réactivée à chaque redémarrage du moteur.

4.6. Accumulateur de pression hydraulique

Lorsque la fonction de démarrage / d'arrêt automatique est activée, le moteur peut s'arrêter une fois que le véhicule est à l'arrêt, le moteur redémarre automatiquement lorsque le conducteur relâche le frein pour démarrer.

Dans ces phases d'arrêt du moteur, la pompe à huile de transmission n'est pas entraînée, ainsi l'alimentation en pression de fluide cesse, les éléments de changement de vitesse s'ouvrent et il n'y a plus de transfert de puissance dans la transmission. La pression maximale de l'huile de transmission est nécessaire pour que le processus d'entraînement se déroule dynamiquement sans retard notable lorsque la fonction de démarrage / d'arrêt automatique est activée. Cependant, la pompe à huile de transmission entraînée mécaniquement ne peut pas accumuler de pression assez rapidement pendant le démarrage du moteur.

Un accumulateur de pression hydraulique est donc utilisé dans la boîte automatique à cet effet (comme pour F04). Avec le volume de liquide de transmission stocké dans l'accumulateur de pression hydraulique, les éléments de changement de vitesse peuvent être remplis dès que le moteur est démarré, avant même que la pompe à huile de transmission ait accumulé la pression nécessaire pour démarrer.

Variation-de-la-pression-d-huile-de-transmission-au-fil-du-temps-au-demarrage-du-moteur.png

4.6.1. Emplacement d'installation

L'accumulateur de pression hydraulique est intégré dans la transmission automatique. Il est situé dans le carter d'huile de la transmission, dans le sens de la marche derrière le module mécatronique.

L'accumulateur de pression hydraulique peut être remplacé en tant que composant séparé.

Transmission-automatique-a-8-rapports.png

4.6.2. Conception

Conception-d-accumulateur-de-pression-hydraulique.png

L'accumulateur de pression hydraulique est constitué d'un vérin hydraulique. Ce cylindre contient un piston qui se déplace contre la force d'un ressort. Le piston peut être verrouillé électromécaniquement dans la position finale tendue. Le mécanisme de verrouillage électromécanique incorpore des billes de verrouillage, un ressort de tension, un ressort de déclenchement et un solénoïde.

Le solénoïde est activé et désactivé par l'EGS. Un faisceau de câbles correspondant à l'accumulateur de pression hydraulique est placé à l'intérieur du carter de transmission.

Le cylindre de l'accumulateur de pression hydraulique est directement relié au système hydraulique de la transmission (sans soupape entre eux). L'accumulateur de pression hydraulique contient en effet un élément qui fonctionne comme un étranglement et un clapet anti-retour. L'étranglement limite le débit volumétrique du fluide pendant le remplissage de l'accumulateur de pression hydraulique. En général, cette opération de remplissage correspond à l'opération de charge de l'accumulateur, raison pour laquelle les expressions "charger" ou "décharger" sont utilisées dans cette description.

Le clapet anti-retour assure que le liquide de transmission s'écoule dans l'accumulateur de pression hydraulique via la manette des gaz pendant le chargement. Le liquide de transmission ne circule pas à travers la manette des gaz pendant le processus de décharge, le clapet anti-retour s'ouvre maintenant pour permettre un retour sans restriction du liquide de transmission dans le système hydraulique. Le but du clapet anti-retour est donc de ne pas maintenir la pression à l'état chargé. A l'état chargé, le liquide de transmission dans l'accumulateur de pression hydraulique est dépressurisé et l'énergie est stockée dans le ressort tendu.

4.6.3. Charge

L'accumulateur de pression hydraulique est donc toujours chargé lorsque le moteur tourne et que la pompe à huile de transmission fonctionne. Pendant le chargement, le liquide de transmission circule à travers la manette des gaz dans le vérin hydraulique. Dans le processus, seul un petit volume est prélevé du système hydraulique afin que le niveau de pression ne baisse pas involontairement. Le fluide de transmission pousse sur le piston qui agit contre la force du ressort en augmentant la tension sur le ressort.

Charge-de-l-accumulateur-de-pression-hydraulique.png

À la fin du processus de charge, le piston se déplace le long du mécanisme de verrouillage (billes de verrouillage) jusqu'à ce qu'il atteigne la fin / l'arrêt. La pression du liquide de transmission maintient le piston contre la force du ressort dans la position finale.

Le mécanisme de verrouillage ne s'enclenche pas encore. L'accumulateur de pression hydraulique est complètement chargé dans cette position finale.

4.6.4. Verrouillage

Lorsque le moteur est à l'arrêt (pendant que l'accumulateur de pression hydraulique est chargé), la pression de l'huile de transmission diminue et le ressort se débloque légèrement. Cela permet au piston de glisser dans la position verrouillée où les billes de verrouillage maintiennent mécaniquement le piston en place.

Le solénoïde maintenant sous tension maintient la glissière interne en place de sorte que les billes de verrouillage ne puissent pas entrer dans les canaux destinés à libérer le verrou. La puissance électrique utilisée est faible (<10 W) et n'est requise que lorsque le moteur est arrêté. Par conséquent, la consommation d'énergie supplémentaire de l'accumulateur de pression hydraulique observée sur un cycle de conduite entier est très faible.

Etat-charge-et-verrouille-de-l-accumulateur-de-pression-hydraulique.png

4.6.5. Décharge

Lorsque le moteur est démarré, lorsque le conducteur veut démarrer, les éléments de changement de vitesse de la boîte de vitesses automatique doivent être enclenchés. L'accumulateur de pression hydraulique fournit la pression de fluide de transmission nécessaire pour cela pendant le processus de décharge.

Lorsque le solénoïde est désactivé pour la décharge, la glissière interne (entraînée par un petit ressort) se déplace dans la direction des billes de verrouillage. Ceci permet aux billes d'entrer dans les canaux prévus pour libérer le verrou qui à son tour libère le piston. Le ressort (comprimé pendant le processus de charge) exerce une force sur le piston qui met sous pression le liquide de transmission dans le cylindre.

decharge-de-l-accumulateur-de-pression-hydraulique.png

Le piston se déplace (sur le graphique vers la gauche) et repousse ainsi le liquide de transmission dans le circuit hydraulique de la transmission. Le liquide de transmission sort du cylindre à travers le clapet anti-retour et l'étranglement maintenant ouverts.

Le volume d'huile refoulé dans le système hydraulique de la transmission est suffisant pour engager les éléments de changement de vitesse nécessaires au processus d'entraînement. Ce système est conçu pour fournir la pression initiale de la grippe nécessaire pour que la transmission passe en «vitesse» au moment exact juste avant le démarrage du moteur. Dès que le moteur est démarré, la pression du liquide de transmission est à nouveau générée par la pompe à huile de transmission et le processus entier est redémarré.

4.7. Des informations de service

Pour plus d'informations sur l'entretien / le diagnostic du système MSA II, reportez-vous à la documentation de formation sur le démarrage / arrêt automatique (MSA) ST1112.

5. Boîtes de vitesses manuelles

Dans la F30, toutes les versions du moteur sont équipées de série de boîtes de vitesses manuelles.

5.1. La désignation

La désignation de transmission dans la documentation technique permet de l'identifier de manière unique. Dans les cas fréquents, cependant, seule une désignation courte est utilisée. tel que I, K ou G est utilisé pour identifier la trans mission. Pour la désignation correcte, reportez-vous au tableau suivant.

La-designation.png

5.3. I boîte de vitesses

F30-I-boite-de-vitesses.png

La transmission I est une boîte manuelle à 6 rapports avec un boîtier en aluminium moulé sous pression en deux parties. Les différentes applications du moteur peuvent être recouvertes d'une variante du carter d'embrayage. Le boîtier principal est le même pour toutes les variantes.

Pour la transmission I Turbo, le rapport de transmission a été adapté aux caractéristiques de puissance des moteurs turbo. Dans la F30, la transmission I Turbo est utilisée. I-350 transmission turbo dans la BMW 328i.

5.3.1. I Turbo boîte de vitesses manuelle

Nouvelles fonctionnalités

• Kit d'engrenage optimisé pour les moteurs turbo
• Amélioration du comportement du véhicule en cas de collision grâce à un montage de transmission renforcé et un nouveau palier de sécurité
• Carter d'embrayage étendu à la fixation du pendule centrifuge dans le moteur N20
• Raccordement vissé sur le moteur normalisé au filetage M10
• Mise à la terre du corps pour la première fois.

Gears

Pour minimiser le bruit de la boîte de vitesses, les engrenages de roulement ont été conçus comme des engrenages hauts avec un angle d'hélice particulièrement important et ont été optimisés en termes de couverture.

Roulements

Les roulements principaux ont une influence fondamentale sur la douceur de fonctionnement et la précision de commutation de la transmission. Les changements de jeu dus aux fluctuations de température ou à une augmentation du jeu pendant le temps de fonctionnement sont évités grâce à l'utilisation exclusive de roulements à billes rainurés et de roulements à rouleaux.

Les paliers principaux sont conçus comme des "roulements propres". Ils sont protégés contre la saleté avec une couverture et sont donc perméable à l'huile. La sécurité de fonctionnement est donc accrue et l'utilisation de roulements plus petits et plus légers est possible.

Lubrification

L'utilisation d'une huile de remplissage à vie (capacité 1,4 litre). En plus de la résistance à l'encrassement des paliers, une combinaison optimale d'une longue durée de vie sans maintenance est obtenue.

Synchronisation

Dans les première et seconde vitesses, des synchronisations à double cône sont utilisées. Tous les autres engrenages sont conçus comme une synchronisation à simple cône.

Acoustique

Un changement de vitesse très précis et fluide est réalisé par:

• La porte de changement de vitesse installée dans la transmission
• L'arbre de changement de vitesse à faible friction dans un manchon à billes
• L'utilisation de fourches de changement de vitesse.

La serrure passive garantit une sécurité de verrouillage avec une facilité de mouvement optimisée.

5.3.2. Données techniques

Donnees-techniques_20180609-1517.png

5.4. Transmission K

Boite-de-vitesses-F30-K.png

La transmission K est une boîte de vitesses manuelle à 6 vitesses intégrée dans un design de contre-arbre.

Au lieu de la boîte de vitesses G, la boîte de vitesses plus petite, plus légère et plus rentable peut être utilisée dans le moteur N55B30M0. L'avantage de poids est d'environ. 11 kg en fonction de l'application du moteur. La capacité de transmission élevée de la boîte de vitesses avec en même temps une taille et un poids réduits est essentiellement obtenue par un montage intermédiaire des arbres principaux et un concept de train d'engrenages modifié.

5.4.1. Particularités

• Boîte de vitesses à six rapports avec rapports de transmission optimisés
• Paliers intermédiaires
• Lubrification à carter sec
• Réduction de la consommation (environ -2% par rapport aux boîtes de vitesses manuelles G)
• Poids réduit (environ -11 kg par rapport aux boîtes de vitesses manuelles G)
• Unités synchronisées avec des garnitures de friction en carbone
• Remplissage d'huile à vie
• Capteur à zéro pour la fonction de démarrage et d'arrêt automatique du moteur.

La qualité du changement de vitesse est considérablement améliorée par

• L'utilisation d'un revêtement de friction en carbone nouvellement développé sur les unités de synchronisation
• Mécanisme de changement nouvellement développé et à très faible frottement
• Les faibles pertes de traînée du train d'engrenages
• Le déplacement minimal de survoltage.

Pour réduire les pertes par traînée, la lubrification à carter sec est utilisée pour la première fois. Par rapport à la lubrification conventionnelle par immersion, cela évite les pertes dues au mouvement du train d'engrenages dans l'huile de carter. Les joints radiaux à friction optimisée réduisent encore davantage les pertes.

5.4.2. Données techniques

K-transmission.png

5.4.3. Paliers intermédiaires

Dans les boîtes de vitesses manuelles à arbre intermédiaire, l'arbre principal est écarté de l'arbre intermédiaire par les forces d'engrenage. Cela provoque une déviation du schéma de contact idéal de l'engrenage, ce qui entraîne une détérioration significative de la résistance de l'engrenage et de l'acoustique.

La boîte de vitesses K utilise donc des paliers intermédiaires qui limitent considérablement la flexion de l'arbre. De cette manière, par rapport aux boîtes de vitesses conventionnelles, des couples plus élevés peuvent être transmis et l'acoustique de l'engrenage peut être simultanément améliorée.

5.4.4. Lubrification à carter sec

La méthode de lubrification utilisée dans les boîtes de vitesses manuelles classiques est généralement la lubrification par immersion. Les roues dentées sur l'arbre intermédiaire sont immergées dans l'huile de la boîte de vitesses et la distribuent lorsque le train d'engrenage tourne de façon incontrôlée dans toute la boîte de vitesses. Des équipements supplémentaires, tels que des cloisons de graissage ou des conduites d'huile, sont souvent nécessaires pour acheminer l'huile vers les engrenages, les paliers ou les unités synchronisées.

La boîte de vitesses K utilise pour la première fois un système de lubrification à carter sec, composé de

• Filtre à l'huile
• La pompe à huile
• Tuyau d'injection.

Ce système utilise moins d'énergie qu'un système de lubrification par immersion pour fournir de l'huile de lubrification spécifiquement aux engrenages, aux paliers et aux unités de synchronisation. L'acheminement contrôlé de l'huile permet également une meilleure gestion de la température, en ce sens que l'air de refroidissement provenant de la zone du soubassement est dirigé spécifiquement dans la zone de l'ouverture d'admission du filtre. De cette manière, l'huile de la boîte de vitesses est soumise à un refroidissement continu.

Le filtre à huile améliore également la qualité de l'huile et, par conséquent, la capacité de charge de l'engrenage.

5.4.5. Synchromesh

Les unités synchroniques à trois bandes sont utilisées dans les 1er et 2ème rapports. Les unités synchroniques à une seule bande sont installées dans les autres engrenages. Ceux-ci sont équipés d'un revêtement de friction en carbone nouvellement développé pour améliorer la qualité du changement de vitesse.

5.4.6. Dimensions d'accouplement

Les dimensions d'accouplement pour le montage de la boîte de vitesses ont été adoptées à partir d'applications de série établies. De cette manière, l'intégration dans l'environnement du véhicule a été considérablement simplifiée, puisqu'il est possible de se rabattre sur les périphériques existants.

6. Transmission automatique

Le F30 est disponible dans toutes les versions de moteur également avec la transmission automatique. La transmission automatique à 8 rapports GA8HP établie est toujours utilisée.

6.1. La désignation

Une désignation unique est utilisée pour la transmission dans la documentation technique afin qu'elle puisse être clairement identifiée. Dans les cas fréquents, cependant, seule une désignation courte est utilisée. Cette forme courte est utilisée pour que la transmission puisse être affectée à une famille de transmission. La famille de transmission GA8HP, composée par exemple des transmissions GA8HP45Z, GA8HP70Z et GA8HP90Z, est souvent mentionnée.

Designation.png

6.2. Variantes :

Variants.png

6.3. GA8HP45Z transmission

La transmission GA8HP est déjà familière d'être utilisé dans de nombreux modèles BMW.

Il y a aussi une option de transmission automatique sport disponible 2TB, ce qui comprend des palettes de changement de vitesse sur le volant.
Pour une description de la transmission automatique à 8 rapports, veuillez vous reporter à la formation "GA8HP Automatic Transmission".

transmission-automatique-GA8HP.png

6.3.1. Données techniques

Donnees-techniques_20180609-1602.png

7. Différentiel d'essieu arrière

Le différentiel d'essieu arrière pour le F30 est un perfectionnement du différentiel arrière à faible friction déjà connu des E90 et F25.

Pour une description du différentiel de l'essieu arrière, veuillez vous référer aux manuels de formation suivants:

• "E90 Complete Vehicle Powertrain" pour le différentiel essieu arrière HAG 168L
• "F25 Powertrain Complete Vehicle" pour le différentiel essieu arrière HAG 188LW et le différentiel essieu arrière HAG 215 LW.

Differentiel-essieu-arriere-F30-HAG-188LW.png

Particularités

• Réduction des pertes de transmission
• Efficacité optimisée (environ 1%) par

- L'utilisation d'huile à faible viscosité
- Changement du matériau utilisé pour les joints radiaux sur le groupe motopropulseur
- Lubrification optimisée du palier de pignon
- Couronne soudée au boîtier du vase d'expansion (préalablement vissé).

7.1. La désignation :

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7.2. Variantes :

Variants_20180609-1610.png

8. Arbres

8.1. Arbres de transmission

Une variante de l'arbre d'entraînement adaptée aux demandes de couple est disponible pour chaque configuration moteur-boîte de vitesses.

Les points focaux dans la conception des arbres d'entraînement étaient les exigences de transfert de couple et de confort en ce qui concerne l'acoustique et les vibrations.

Les articulations, les divisions d'arbre et les diamètres d'arbre ont été conçus pour éviter que des bruits perturbateurs ou des vibrations ne soient transmis aux points de connexion sur le corps.

Afin de minimiser le bruit d'engrènement des dents haute fréquence du différentiel de l'essieu arrière, l'arbre d'entraînement pour les moteurs d'un couple supérieur à 270 Nm est fixé au différentiel de l'essieu arrière à l'aide de disques souples. L'arbre d'entraînement est toujours fixé à la boîte de vitesses ou à la transmission automatique à l'aide de disques flexibles.

Selon la configuration moteur / boîte de vitesses, l'arbre d'entraînement en acier est disponible en différentes longueurs. Il est vissé sur la boîte de vitesses ou la transmission automatique, reliée au différentiel de l'essieu arrière.

F30-arbre-de-transmission.png

8.1.1. Variantes :

Arbres.png

8.1.2. Fonction de blocage

Dans le cas d'une collision frontale, l'arbre d'entraînement absorbe une partie de l'énergie de collision. La charge des occupants est ainsi réduite et la sécurité passive accrue.

La fonction d'accident intégrée dans le tuyau d'arbre de transmission avant a été optimisée. La force du ressort à laquelle le tube de l'arbre de transmission avant se déforme sélectivement a encore été réduite. La capacité de transfert de couple est restée inchangée.

8.2. Arbres de sortie d'essieu arrière :

Les arbres de sortie pour le F30 sont conçus comme des arbres de pleine longueur et ont des longueurs globales différentes du fait que le différentiel de l'essieu arrière est positionné sur les côtés gauche et droit. Les articulations au différentiel de l'essieu arrière et du côté de la roue sont conçues comme des tourillons et sont montées par connexion.

Arbre-d-entrainement-arriere-F30.png

Dernière modification par BMW-Tech (10-06-2018 16:02:36)


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