5.辅助设备
真空泵用法兰安装在排气凸轮轴后端,它产生的真空用于制动真空助力器,而在废气涡轮增压发动机上还要产生用于控制废气放气阀所必需的真空度。这种真空泵的工作容积已比第一代机型减小了大约35%,这样就减少了真空泵消耗的传动功率,因而进一步降低了燃油消耗。空调压缩机和各种不同的发电机变型都安装在铸造的托架上。
6.TVDI发动机功能
第2代TVDI机型由于添加了全可变气门机构和降低摩擦的措施,其燃油耗能再次比老机型有显著地降低。在欧盟试验循环中的节油效果可达到9%.缸内直接喷射机型可应用所有品质的燃料和机油运行,而无须指定使用无硫燃料。
缸内直接喷射式汽油机应用了双涡道涡轮增压器,此时在排气歧管和涡轮增压器中,通过相应的通道设计,每两个汽缸一个通道是彼此相互分开的。在降低燃油消耗的同时,增压器涡轮能获得附加的推力,因此就能较早地加速。这种效果可明显地被觉察出来,因为在1 600r/min时就能达到最大的充气效率,同时几乎完全避免了通常在涡轮增压发动机上经常受到指责的涡轮穴蚀现象,并且扭矩的提升就像机械式增压器发动机那样快。
废气最高温度由发动机电控单元进行监测,并将其限制在950℃。为了防止在发动机停机后机油和水冷式涡轮增压器因过热而损坏,在发动机停机后一个电动辅助水泵会自动启动,这样就能将多余的热能带走,并防止机油管路中结焦。
全可变气门机构按无节流负荷调节原理进行工作,并通过进气门升程和开启时刻的无级调节来调节发动机功率。这种近似无损失的负荷调节是依靠BMW公司的“Valvetronic”全可变气门机构来实现的,它可将配气相位调节与进气门座圈上的导气屏相结合,在缸内形成良好的充量运动(图23、 24、 25),使得发动机能够在低燃油耗下获得顶级的加速响应特性。
在部分负荷时,发动机以较高的缸内废气份额运行,因此在进气门升程较小的情况下需要采用排气门晚关和进气门早关的极端配气相位。部分负荷时的负荷调节是采用进气门升程和开启相位(FES=进气门早关)的无级调节来实现的。
在全负荷时,发动机负荷则是通过增压压力来调节的。在这两种负荷调节方法之间的过渡区间的转换是瞬间悄无声息实现的。这种汽油机虽然仍配备了一个节气门,但是它仅仅承担备用和诊断功能,在发动机正常运转时它总是开大而使得进气管中的压力为50mbar(1 bar=10 5Pa),以便用来进行燃油箱通风。
增压机型的压缩比为10.5,这对增压发动机来讲是较高的,因此这种机型还采用了分缸爆震调整来控制燃烧过程,并在必要时修正点火角和增压压力。