BMW 50d Tri-Turbo Diesel

с 3-х литров?

 

Почти точно с 3-х. Крутотень , но желательно в новую пятёрку такую революцию.

 

Круто, а еще Керс, вообще фантастика !!!!

 

судя по всему BMW решили завязывать с атмосферниками.

 

С атмосферными дизелями?
Завязали уже лет двадцать назад.

 

Ну, Вы то как обычно "не в жилу выступили".

Во первых, система рекуперации кинетической энергии никакого отношения собственно к высокотехнологичному дизельному ДВС с "трех ступенчатым последовательным наддувом" не имеет.

Разве что она поможет реализовать работу старт-стоповой системы. Поскольку для дизельного ДВС старт-стоповая система требует большей энергии для работы, чем для бензинового ДВС. Но это опять имеет отношение к топливной экономичности. Эдакая гибридизация. А не собственно к работе дизеля.

Так что почему Вы в контексте данного обсуждения восхищаетесь именно ею, а не погружениями глубоководного аппарата МИР - непонятно.

Собственно - понятно: как всегда в Ваших выступлениях "и волны стремительным домкратом" Притом не могу сказать, что Вы так уже не образованы. Скорее - не глубоки, не системны и косноязычны. И очень сильно "суетитесь под клиентом".

Кроме того, эта система, на базе любого доступного современного технического решения, в сочетании с применением старт-стоповой системы, приведет к дополнительному удорожанию автомобиля БМВ. То есть к тому процессу, который ну никак не укладывается в Вашей черепной коробке. А может быть - даже в сером веществе, которое должно там находиться

Теперь по существу вопроса. Путь трех последовательных наддувов в целях повышения литровой мощности дизеля - путь по сути тупиковый. Это, конечно, печально. С одной стороны, он, конечно, позволяет расширить диапазон работы всех систем ДВС и сделать его мощностные характеристики практически постоянными
в более широком диапазоне чисел оборотов коленчатого вала. Снизить давление наддува в каждой ступени и, следовательно, повысить эффективность каждого турбокомпрессора в отдельности и всех их вместе. Вместе с тем, в общем и в целом, за счет применения трех компрессоров, конечно давление наддува повышается. Повышается и наполнение цилиндров. Примерно в той же пропорции, что и растет мощность. Это - для JAVL, на всякий случай.

Но! Двигатель остается тем же ТРЕХ литровым. "ПРОСТО" (конечно, на самом деле - это совсем не просто) увеличивается наполнение камер сгорания воздушно-топливной смесью. Но тут как ни крути, есть предел организации рабочего процесса распыления, смесеобразования, сгорания и эвакуации все большего и большего количества топливной смеси из камеры сгорания. По сути - одной и той же камеры сгорания, как не меняй её конфигурацию - её объем один и тот же.

Повышение давления подачи топлива опять таки нельзя повышать до бесконечности. Технический предел и тут достигнут по сути. Да и при достигнутом качестве распыла топлива дальнейшее измельчение капелек за счет большего перепада на форсунках уже не даст того эффекта, который был достигнут при подходе к значению в 2000 атм. (Это, естественно, примерная цифра).

Таким образом, вряд ли мы когда нибудь увидим дизельный двигатель с ЧЕТЫРЬМЯ последовательными компрессорами. Хоть турбо, хоть объемными.

То есть, как "ракетчики" еще в середине 60-х годов прошлого века ПРАКТИЧЕСКИ достигли предела для "химической" ракеты, создав САТУРН - 5, так мы наблюдаем предел движения в ДВС. Понятно, в рамках существующих конструкционных материалов. Есть конечно, некотороая иллюзия повышения качеств конструкционных материалов, но и это скорее иллюзия.

Нужен новый КАЧЕСТВЕННЫЙ скачок. И, в области, конструкционных материалов для ДВС вряд ли из-за угла выскочит какая нибудь .... нанотехнология. Хоть с нашим рыжеватым колоритом, хоть с импортным.

З.Ы. Да, и никакой "чип-тюнинг" в случае с тремя компрессорами вообще ни шиша не даст: из процесса все уже "выжала" сама "механика".

 

А сейчас нет дальнейшего увеличения показателя литровой мощности хоть для бензинового ДВС, хоть для дизельного, кроме "игр" с наддувом. Но и этот путь асимптотически приблизился к пределу. Причем для бензинового ДВС это - один, максимум два последовательных контуров наддува (скорее - один), для дизеля - два, максимум три. Ну, пожалуй, кроме супер мощных стационарных (или судовых) дизелей в зоне их конкуренции со сравнительно (подчеркиваю, сравнительно маломощными, в пределах единиц - одного десятка мегаВатт) турбинами. Но в таких ДУ напрашивается уже электрический компрессор, возможно - с регулируемой "проточной частью". Хотя бы - с регулируемыми сопловыми аппаратами. А может быть и регулируемыми лопатками рабочего колеса компрессора.

 

А вот это- не факт.
Теоретический предел увеличения литровой мощности? - Какой он?
Нигде не встречал такой информации.
Чем ограничено количество турбокомпрессоров? После появления 3-турбин не удивлюсь, что будет когда-нибудь и 4 и больше, хотя может раньше ДВС как таковой закончится.

 

Я в своем предыдущем "выступлении" достаточно плотно касался этого вопроса. В основе работы любого ДВС (технически) лежит сжигание топливно - воздушной смеси в (ограниченном) объеме камеры сгорания. Для этого в этом объеме должен успеть произойти процессы дробления капель горючего, смешения их с воздухом и т.д, и т.п.

Таким образом, начиная с какого то момента (количества смеси), эти процессы просто перестанут происходит не только достаточно эффективно (обеспечивая в первую голову принятую полноту сгорания), но и вообще перестанут происходить.

Понятно, что кратность обмена можно увеличивать за счет большей быстроты сменяемости цикла, то есть - оборотов. Но и это все не беспредельно, а также упирается в возможности конструкционных материалов и качества их обработки.

Я не говорю уже о необходимости уплотнения зазоров и еще целой кучи технических, технологических и инженерных проблем.

 

Ну так это все проблемы технологии и материалов.
Какие материалы будут завтра- не знаю, но точно лучше , чем сегодня
Т.е. теоретически-то, если мы сможем загнать в цилиндр нужное количество топлива и воздуха в соответствующей пропорции, то получим рост момента и мощности, может даже в разы. Ну пока конечно молекулы топлива не будут упираться в молекулы воздуха (газов, составляющих воздух, если точнее)

 

видимо немецкие инженеры придерживаются такого же мнения.
читал как-то в одном местном автомобильном издании прогнозы по возможным баварским моторам. некоторые эксперты говорят о том, что вслед за "наддутыми" шестёрками и восьмёрками в ход пойдут четвёрки. для 3ки (может быть даже уже в следующем кузове) атмосферных шестёрок не будет - останется только топовый 35i. вполне возможно, что премьера дутых четвёрок будет в 3er GT, который вроде планируется году в 10ом (если не путаю).

 

.......Так бмв становился саабом. Вообще логика понятна.320 в е-90 после 320 в е-46 живой тому пример. Видать понравилось.......

 

Интересно а почему вы считаете что я связываю систему рекуперации кинетической энергии с системой трех ступенчатого последовательного наддува я вроде об этом ни где не писал. Говоря про мое косноязычие вы бы сами научились читать по русски, переведу: слово "Круто" относится к разработке двигателя, дальше стоит запятая и говориться а еще Керс, т.е. еще одна система которая будет использоваться на гражданских авто и вызывает мой интерес !!! Спасибо конечно за ваш анализ, но он как-то совсем не в тему, хотя это понятно, я оскорбил вашу машину , назвав ее уродской и теперь вы будете привязываться к моим постам во всех темах, но у вас это не очень получилось, честно
Что касаемо развития ДВС то это ваши предположения не более того т.к. повышение оборотов может дать огромный прирост мощности и предел очень далеко, т.ч. не надо сказки рассказывать

 

Ну так в конце концов все станут СААБом (непонятно, правда, доживет ли сам СААБ до этих дней)
Все технические ухищрения типа ванос, регулируемый подъем клапанов, бездроссельные системы, резонансный наддув - суть способы улучшения наполнения цилиндров воздухом. А турбонаддув всегда был самым простым, но не самым надежным способом закачать побольше воздуха. СААБ, конечно, были смелые ребята и заявляли ресурс турбины к 90-м годам равным ресурсу двигателя, что не всегда соответсвовало истине, по разным причинам. Сейчас, вроде как, действительно решены проблемы надежности турбины, и вполне естественно и БМВ начали склоняться к турбированным бензодвигателям.

 

Во первых, Ваши наиглупейшие высказывания не способны привнести ничего как отрицательного, так и положительного в оценку любого предмета, на который Вы обращаете внимание. Это касается и Х3, и Q5

Во-вторых, Вы невероятно переоцениаете воздействие Вашего мнения на окружающих вообще, а на меня в частности.

В третьих, Ваша техническая грамотность не сделала бы чести даже выпускнику ПТУ. Повышение оборотов дает не ОГРОМНЫЙ прирост мощности. Это Ваши весенние фантазии. Мощность связана с оборотами вполне конкретной зависимостью. Примерно так: N=const * w**3. А вот обороты в ДВС, где отсутствует симметрия, свойственная турбине - ограничены. Их максимум достигнут. Прошу прощения, ПРАКТИЧЕСКИ достигнут. (Помните: "и волны, стремительным домкратом") Подсказать, где достигнут?

И, наконец, в четвертых. Мои предположения основаны... Впрочем, с Вами об этом бесполезно

 

Я не хочу дискутировать по поводу материалов: с этим лучше к Чубайсу. Я - не сказочник.

А вот если мы будем загонять в цилинд все большое и большее количество воздуха и топлива, пусть даже в нужной пропорции, ОЧЕНЬ задолго до того, как молекулы начнут УПИРАТЬСЯ друг в друга (кстати, это весьма образное описание сжижения путем сжатия), просто не удасться организовывать процесс смесеобразования и горения.

Кроме того, никак нельзя забывать о детонации.

Я бы мог Вам посоветовать литературу по организации рабочего процесса, но только специальную. Популярная по этому вопросу мне неизвестна. К сожалению.

 

Теплофизика и теория тепломассобмена плевать хотела на существование государственных границ.

А теоретические тенденции развития ДВС разработаны еще лет за 70, как я стал студентом.

Они мне известны постольку - поскольку теория и расчет ракетных двигателей были заложены именно в работах корифеев теплофизики: к примеру Мазинга, Брилинга, Орлина и др., которые в качестве прикладных задач в пору расцета своей деятельности могли рассматривать только ДВС.

 

По поводу материалов дискутировать бесполезно, к Чубайсу, кстати, тоже. Моего дара предвидения не хватает заглянуть на двадцать лет вперед. Но то, что предел по прочности, термостойкости, стабильности во времени материалов, пластичности, стойкости к… и т.д. еще далеко не достигнут- очевидно. Или нет?

Процесс смесеобразования и горения- это в чистом виде технические проблемы, никакого отношения к теме дискуссии о теоретическом пределе литровой мощности не имеет, т.к. некачественное смесеобразование повлиять может, но в процентах только, чем можно пренебречь.
Про своеобразное описание сжижения через молекулы:
1. Нас читают здесь и другие пользователи, поэтому я стараюсь писать доступным для всех языком
2. Про сжижение путем сжатия- я думаю это просто описка. Понятно же, что в цилиндре температура выше критической и свойства жидкости уже не отличаются от свойств газа.

Детонация тоже не имеет отношения к теме. Методы борьбы с ней известны и пока не она ограничивает литровую мощность.

А про специальную и популярную литературу:
1. Вы советуйте, а там разберемся. Только опять же не надо уводить в сторону. Если есть ссылка, то , пожалуйста, раздел, который подтверждает тезис.
2. Умный человек, которым я Вас безусловно считаю, не станет априори считать всех незнакомых собеседников глупее и менее квалифицированными, чем сам. Чревато. Часто стремление усложнить формулировки говорит о невладении предметом спора. Любой тезис на форуме можно и нужно формулировать доступно для большинства присутствующих. Любой.
3. Ракеты мы тоже запускали. Но я занимался не двигателями, а системами управления. А образование- физтех УПИ, экспериментальная ядерная физика. Поэтому, если еще останется желание подискутировать на тему «Теоретически достижимый предел литровой мощности ДВС с турбонаддувом», всегда пожалуйста.

 

Отлично! Кстати, мне на полном серьезе понравилась образность Вашего предыдцщего сравнения.

По порядку. Или не очень.

Формат тутошней дискуссии естествено не позволяет уходить в "дебри". Вместе с тем, крайне сложно упростить модель до уровня общего понимания, при этом умудрившись не исказить её. ИМХО, это - уже искусство, доступное не многим.
Свою правоту могу подтвердить хотя бы тем фактом, что если бы можно было обходиться тривиальными моделями - не тривиальных моделей бы никто и не создавал.

Теперь по поводу материалов. На мой взгляд на сегодняшний день предел современных известных конструкционных материалов практически достигнут. Как я уже и говорил, примерно в середине прошлого века. И через 20 лет не появится ничего КАЧЕСТВЕННО лучшего. Так как для этого нужен очередной РЕВОЛЮЦИОННЫЙ скачок развития.

При этом мое мнение, что "нано дела" не могут послужить базой этого скачка. Нет, я понимаю, что хотя бы разобравшись с дефектами крисссталлической решетки можно существенно улучшить структуру стали и, теоретически, повысить её прочность в двое. Но лично я не верю, что это может быть достигнуто.

Ну, не верю, базируаясь на предыдущем опыте. А Вы - верите. Может - я ошибаюсь. С таким же успехом можете ошибаться и Вы.

Кроме того, существуют физические границы процессов. В том числе и горения. И Вы недооцениваете проблем, возникающих при организации так называемого рабочего процесса горения.

Одним из пределов является скорость горения. Составляющая порядка метров в секунду. 2-5-7-10-15 метров в секунду.

Попытаюсь привести простую модель. Помните один из фильмов "Крепкий Орешек". Там из бака боинга 747 течет топливо, язык пламени, подожженый Брюсом бежит за влетающим самолетом, догоняет его и самолет взрывается. Так вот, такого не может быть никогда.

Потому как скоость самолета на взлете порядка 180 км в час, то есть примерно 50 метров в секунду, а скорость горения (распространения пламени) для керосина - в разы меньше.

Так и в камере сгорания нельзя надеятся волюнтаристски на то, что все топливо в смеси успеет сгореть. А если часть не сгорит - так какой смысл его запихивать в КС в большем количестве? И эти пределы достигнуты.

Я постараюсь найти книжицу по горению. Китайцы написали. Одного фамилия Ли, а может - Лии. Я к этой книге не обращался лет 25, но суть то - не вытравишь. Раньше не так учили.

И я нисколько не принижаю Ваших способностей понимания материала. Но, простите, вижу, что Ваша база на месте, отведенном процессам горения имеет дыру. А готовы ли Вы её "заполнять" для участия в пустяковой дискуссии? Хорошо, попробую сходу найти ссылку на книгу.

Вот, нашел с ходу и даже еще более интересный вариант, нежели китайский.

Франк-Каменецкий Д.А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике ZIP

Если вы занимаетесь горением, то не прочесть это книгу нельзя.

Книга посвящена макроскопической кинетике химических реакций - законам протекания их в реальных условиях, в природе и в технике в сочетании с физическими процессами переноса вещества и тепла. В доступной для широкого круга читателей форме изложены основы термодинамической теории процессов переноса и гидродинамической теории диффузии в многокомпонентных смесях. Рассматриваемые в книге вопросы имеют
фундаментальное значение для теории процессов и аппаратов химического машиностроения, физики и химии горения и взрыва, физико-химической гидродинамики, теории периодических химических реакций и химической
кибернетики.
М.: Наука, 1987. - 502 с.Табл. 14. Ил. 201. Библиогр. 321 назв.

Да, еще. Вы очень сильно недооцениваете проблемы детонации. Но это - уж точно тема отдельного разговора.

 

ЕвгЕкб

Это бесполезно, вы Купруму ни чего не объясните, он знает все лучше даже инженеров БМВ, разве вы это не поняли, не вижу смысла дискутировать.
Если вспомнить формулу мощности, то увеличение оборотов для ее увеличения вполне все объясняет, а установка 3-х турбин делается для того, чтобы на всех режимах работы двигателя обеспечить необходимый в данный момент объем воздуха т.к. вполне известный факт что турбина дает либо мало воздуха, либо потом приходится его стравливать, установка двух турбин маленькой и большой как на 35D частично решило это проблему, однако не до конца !!!

 

354 лс с 3 литров? Молодцы!!! А при каких оборотах и как момент изменился?

 

Мне почему то кажется, что мы без Ваших глубокомысленных замечаний разберемся в наших взглядах на вопрос.

До Вас ведь же даже не доходит, что речь в нашей беседе идет не об инженерных сторонах вопроса. Кстати, в них инженеры БМВ бесспорно разбираются лучше меня. И только такой ... персонаж, как Вы может в своих фантазиях предположить обратное.

А что касается общефизических аспектах проблемы - так и тут особо разбираться не надо. Поскольку в целом все это давно известно. Вопрос только в том, кто из присутствующих в чем лучше осведомлен.

Вы тоже являетесь бесспорным экспертом. В вопросах составления портрета лоха-покупателя БМВ

 

Данных нет. Во всяком случае, мне найти не удалось. Правда, я не сильно искал.

Однако, могу предположить, что момент должен быть в пределах 680 - 720 ньютоно метров, скорее все таки ближе к 720. Обороты достижения максимального момента - примерно такие же, как у предыдущей модификации двигателя на основе 3-х литрового блока (35 d). Обороты достижения максимальной мощности примерно на 7 % - 10 % больше, чем у 35 d. Диапазон оборотов, в котором момент и мощность сохраняют значения "на полке" (то есть меняются в пределах около 3%) - примерно на 3 % уже в каждую сторону, чем у 35 d.

Сейчас, для ради интереса понимания, насколько ошибался. Или - не ошибался .

Итак, пусть будет момент 710 Нм при 1700 - 2100 оборотах, обороты максимальной мощности - 4750.

 

Алексей, а про ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ НАДДУВ - ПРОВЕРЕННАЯ ИНФА? Мне кажется, что баварцы поставили малые турбины на каждую "банку" (123 и 456), а большая турбина дует "на всех"? И чего-то сомнения меня берут по поводу KERS -система на формуле 1 еще толком не опробована, а тут - в серию??? Уж не "банальный" TURBOCOMPOUND нам хотят преподнести под этим соусом?

 

Ну не так все безнадежно. Просто в процессе спора надо разговаривать на одном языке.
Тогда или ты убедишь оппонента, или сам примешь его сторону. Если спор технический, а не дизайнерско- эмоциональный.
Ну а увеличение оборотов для поднятия литровой мощности- прием лобовой, общеизвестный, но не очень красивый. В том смысле, что автопроизводители обычно стремятся улучшить параметры двигателя за счет технологии, а не оборотов, т.е. фактически , поднимая крутящий момент. Поэтому негласно тему спора можно сформулировать «теоретический предел литровой мощности ДВС без увеличения рабочей зоны оборотов двигателя» (т.е. до примерно 4500- 6000 оборотов). В данном контексте только наддув (турбо-, компрессорный или еще какой) позволяет значительно повысить литровую мощность.

 

Ну вот – другое дело.
Аргументы понятны. Могу ответить следующее.
Чем фундаментальная наука отличается от прикладной? Для обывателя фундаментальная наука бесполезна, а прикладная дает конкретную отдачу. Это правда, но только в рамках временного промежутка, который этот обыватель может отразить. Не буду даже про постоянный научно-технический прогресс.
Итак есть 2 аргумента.
1. Материалы.
2. Процесс и скорость горения.
С позиции сегодняшнего дня- все верно. Но Вы сами признаете возможность революции, тем самым признавая отсутствие теоретичексой границы.
Для меня- все возможно, что не противоречит закону сохранения энергии.
Разработка новых материалов ведется постоянно и прорыв возможен в любое время. Будь то какие либо добавки к стали, другие металлы (как Вам титано- молибденовые сплавы?). А керамика. Опыты с ней японцы начинали еще в 80-х. Сейчас , правда, давно ничего не слышал, но керамика- очень перспективный материал- прочный, стабильный, очень термостойкий, низий ТКР, можно моделировать свойства. Правда пока хрупкий. Так что революция- не за горами. Вопрос в другом- кому и зачем это надо?
А процесс горения? Кто сказал, что обычной скорости 5-10 метров в секунду недостаточно? Если диапазон оборотов тот же, то и время на сгорание топлива будет отводиться столько же. Можно, конечно говорить, что при высокой плотности горючей смеси- скорость падает. Но я такой зависимости не знаю. Может Вы знаете, или в книжке есть?
Конечно, с т.зр. сегодняшнего дня предел достигнут и в дальнейшем возможен рост 20-30 %.
Но с другой точки зрения
1. Использование керамики вместо металлов- прочность, термостойкость. При этом, возможно , рабочая температура двигателя и ОЖ будет не 120 градусов, как сейчас у БМВ (ну или около), а градусов 180-200. Возможно? Возможно.
2. Какое-нибудь многоточечное воспламенение смеси. Или, например, использрвание той же детонации для ускоренног воспламенения, ну виде микродетонации. Абсурд? Возможно. Но у детонации какая скорость распространения пламени?

Все это, возможно, абсурд. Но ни одно из этого не противоречит закону сохранения энергии. А значит теоретически возможно. А теоретический предел пока никто не считал. Может это 2-3-х кратное увеличение, может 10, а может и, действительно, уже все.
Ну и , конечно, я свято верю, что КПД не может быть больше 1.
В то, что Крепкий орешек не знает законов физики, я тоже верю
А слово "нанотехнологии" с некоторых пор у меня вызывает приступы тошноты.

 

Cuprum

По-моему, получается ромашка, верю- не верю. Предлагаю ничью

 

Можно тоже сделать ставку?
Я бы поставил на момент примерно 650 Нм.

 

ЕвгЕкб
Согласен, но до предела еще очень далеко, по этому пока улучшают то что можно улучшить и стараются обеспечить лучший крутящий момент в как можно большем диапазоне работы ДВС, но потом наверное все равно придется увеличивать обороты, хотя особо плохо в этом ни чего не вижу дизельная R8 ездит в Лемане и ничего, все нормально, конечно ресурс двигателя ограничен, но думаю это пока, хотя будущее все равно за эл. двигателями, такого КПД ДВС ни когда не достигнут !

VanhelsING
В F1 Керс пришел из гражданских машин, только цели разные, в первом случае автопроизводители стараются использовать энергию в самых "сложных" для двигателя режимах но толку пока мало, а в Формуле1 она используется в необходимый гонщику момент для увеличения мощности примерно 80 л.с.