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BMW nos detalla su nueva familia de motores diésel y gasolina: ¡Viva la modularidad!

BMW lleva comentando muchos aspectos de su nueva generación de motores desde hace un tiempo, sin embargo, ¿qué es lo que van a hacer?, ¿qué es lo que van a cambiar exactamente?. Si estás interesado en este tema, sigue leyendo, porque a continuación te lo cuento todo…

Cuando en su momento BMW introdujo la actual familia de motores Efficient Dynamics, el fabricante logró una relación extraordinariamente favorable entre los beneficios de conducción y los valores de consumo y emisiones en todos los segmentos de vehículos.

Ahora, el Grupo BMW presenta los motores mejorados de gasolina y diésel con tres y cuatro cilindros. Gracias al desarrollo continuo, estos motores establecen nuevos estándares.

Las nuevas unidades de motor se basan en unidades modulares, que permiten contar con principios de construcción unificados, una arquitectura común y un empleo consistente de componentes.

La estandarización comprende el principio básico del motor en serie, un cárter de aluminio con una posición unitaria de lado de entrada y de salida, un volumen de cilindro de aproximado de 500 centímetros cúbicos por cámara de combustión, así como la disposición de las bandas de distribución y los componentes adicionales. Además, la tecnología BMW TwinPower Turbo forma parte de la característica común de todos los motores a gasolina y diésel.

El punto central del desarrollo es la reducción de los valores de consumo y emisiones, a la vez que se optimizan las características de potencia.

Los nuevos motores a gasolina y diésel se pueden instalar transversal  o longitudinalmente, y, por tanto, se pueden emplear en una gran variedad de modelos de las marcas BMW y MINI.

¿Qué habrá de nuevo en las mecánicas gasolina de BMW?

Mayor potencia, par y eficiencia. En los motores a gasolina, la tecnología BMW TwinPower Turbo se compone de un sistema de carga, una inyección directa de gasolina, el control variable del levantamiento de las válvulas de entrada (VALVETRONIC) y la regulación continua de los tiempos de apertura para las válvulas de salida y de entrada (VANOS doble). La combinación ofrece las condiciones ideales para un despliegue espontáneo de potencia, un alto placer en las vueltas, una dosificación cuidadosa del combustible y una combustión limpia.

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Estas propiedades características están aún más marcadas en la nueva generación de motores. El consumo y las emisiones se han vuelto a reducir en un 5%, la potencia y el par máximo del motor aumentaron en 5 kW/7 CV o 20 Nm, respectivamente.

El sistema de carga consiste en un turbocompresor integrado en el colector de escape, y de esta forma se puede emplear en gran medida la dinámica de flujo de los gases de escape redirigidos. El colector de escape y el turbocompresor se encuentran integrados ahora en el bloque de cilindros. La carcasa del turbocompresor de los motores de tres cilindros se fabrica en aluminio o en acero, dependiendo de la variante de potencia; en los motores de cuatro cilindros se emplean exclusivamente carcasas de acero.

La inyección de gasolina en los nuevos motores a gasolina produce una eficiencia adicional. Los inyectores colocados de forma central entre las válvulas son alimentados mediante una nueva bomba de combustible y a través de un sistema modificado de mangueras, y podrán trabajar con una mayor presión máxima –hasta 350 bares-. Una mayor presión de inyección permite una dosificación más precisa del combustible y contribuye además a mejorar la calidad de las emisiones en un rango más amplio de cargas.

La optimización del proceso de combustión con el fin de reducir las emisiones se logra también mediante el desarrollo continuo del sistema de enfriamiento para la nueva generación de motores. La nueva bomba de refrigerante cuenta ahora con salidas separadas para el flujo del bloque de cilindros al bloque del motor. De esta forma, aumenta significativamente la eficacia de la gestión del calor.

Los árboles de compensación garantizan una alta suavidad en la marcha de los motores a gasolina tanto de tres como de cuatro cilindros. Estos árboles compensan las vibraciones que se producen durante la transferencia de potencia al cigüeñal. Un nuevo árbol de compensación junto con un motor modificado permitirán una reducción de peso en los motores de tres cilindros, un impulso optimizado y, nuevamente, mejores propiedades acústicas.

Entre las novedades adicionales que contribuyen positivamente al nivel de eficacia se encuenta el uso de un motor de banda de transmisión de una sola pieza, que optimiza de manera adicional las propiedades acústicas de los motores. Además, los motores rediseñados cuentan con una nueva transmisión que ahora es común para todas las variantes de motor.

La operación del generador, la bomba de agua, el amortiguador de la vibración torsional y el compresor del aire acondicionado se produce ahora mediante una disposición en L de la banda.

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¿Qué habrá de nuevo en las mecánicas diésel de BMW?

El grupo alemán pretende una reducción de hasta un 5% en el consumo de combustible y las emisiones de CO2. También en el área de los motores diésel, el Grupo BMW ha establecido nuevos estándares de eficiencia, despliegue de potencia y suavidad en la conducción.

La tecnología BMW TwinPower Turbo para motores diésel consiste en un sistema de carga con uno o más turbocompresores y una inyección directa common rail. Estos dos componentes centrales se desarrollan de forma continua para los motores rediseñados.

Además, se optimizó al detalle el motor básico y se cuenta con numerosos perfeccionamientos adicionales. Esto contribuye a aumentar el nivel de eficiencia, así como la optimización de las emisiones. En promedio, los motores diésel rediseñados de la familia de motores Efficient Dynamics consumen hasta 5% menos de combustible y, por lo tanto, emiten hasta un 5% menos CO2.

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Además, otros cambios dentro del motor y una gestión optimizada de las emisiones hacen que se reduzcan significativamente el resto de los componentes de las emisiones.

A fin de garantizar reacciones más espontáneas a los movimientos en el pedal del acelerador, y, al mismo tiempo, aumentar el nivel de eficiencia de los motores, los turbos de todos los motores diésel actuarán por etapas. Este principio, que hasta ahora solo estaba reservado para motores más potentes de cuatro cilindros en este diseño, hace que dos turbocompresores de distintos tamaños perfectamente coordinados generen una fuerza más temprana y más constante a lo largo de un rango más amplio de revoluciones.

La carga por etapas de los nuevos motores de cuatro cilindros consiste en una etapa de baja presión con geometría de entrada variable y una etapa de alta presión. A fin de optimizar la respuesta y la acústica, ambos turbocompresores cuentan con la tecnología más moderna de rodamientos. La etapa de alta presión del nuevo sistema de carga está integrada completamente en el colector de escape.

El nivel de eficiencia del potente motor diésel de cuatro cilindros será aún mayor, gracias a un enfriamiento accionable de la carcasa para la etapa de baja presión.

Además, una recirculación rediseñada de gases (AGR) permite reducir el consumo de combustible, así como optimizar las emisiones.

El sistema, que en los motores diésel nuevos de cuatro cilindros es de una etapa, y en los motores nuevos de tres cilindros es de dos etapas, garantiza una reducción bastante significativa de las emisiones de óxido nitrógeno (NOX). El módulo de alta presión empleado en todos los motores de la nueva generación de AGR conduce las emisiones inmediatamente del colector a través de una válvula de regulación continua, y de forma directa al sistema de succión en frío o sin enfriar.

Los nuevos motores diésel de tres cilindros cuentan adicionalmente con una AGR de baja presión. Este módulo que también cuenta con un sistema de enfriamiento toma los gases, que ya han pasado por el filtro de partículas diésel y están libres de partículas, y los introduce a la tubería de aire limpio.

La inyección directa common rail cuenta con una mayor presión y muchísima más precisión. El diseño actual de sus inyectores cuenta con sensores perfeccionados, que permiten una dosificación exacta del combustible inyectado. Con inyecciones múltiples dentro de un ciclo se pueden reducir los espacios entre inyecciones individuales. La pulverización más fina del combustible asociada con el nuevo incremento de la presión máxima de inyección permite una combustión particularmente limpia, con menores residuos en las emisiones. Los sistemas de inyección de los motores de tres cilindros alcanzarán un valor máximo de 2.200 bares.

En los motores diésel de cuatro cilindros, el valor máximo sube a 2.500 o 2.700 bar en la variante más potente.

En la fabricación de los motores diésel de tres y de cuatro cilindros se empleará un procedimiento conocido como rectificación de forma para el acabado de los cilindros.  Ahora los cilindros son algo más anchos en la parte inferior. La geometría desea se crea mediante un movimiento axial ascendente con un giro sobrepuesto. Durante la marcha del motor, se obtiene un diámetro uniforme para todo el cilindro mediante la expansión en la parte superior De esta forma se puede disminuir la fricción de los pistones, sin repercusiones en las propiedades acústicas del motor.

Un circuito de aceite rediseñado con enfriamiento de pistones que se puede activar y por tanto responde según la necesidad, así como una transmisión modificada para los componentes adicionales son otras de las novedades que incrementan el nivel de eficiencia.

Como complemento a los cambios dentro del motor, los motores diésel con tres o cuatro cilindros contarán con una gestión particularmente eficaz de las emisiones. Además de los componentes colocados más cerca del motor, como el filtro de partículas diésel y el catalizador de NOX, todos los motores diésel de la nueva generación se pueden equipar con un sistema SCR (reducción catalítica selectiva). En esta forma de purificación de las emisiones, se añade una solución de urea conocida como AdBlue.

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