Двигатель BMW N13 представляет собой современный агрегат с передовыми составляющими, такими как непосредственный впрыск топлива, Vanos, система Valvetronic и турбонаддув.
Теоретически, двигатель должен быть непривередлив к качеству бензина и легко переваривать даже обычный 92-й бензин. Однако, опыт эксплуатации позволяет сделать вывод о том, что следует применять бензин с октановым числом никак не ниже 95. А вот если заправиться суррогатом, да ещё и наваливать газ в пол… Впрочем, обо всём по-порядку.
Непосредственно, непосредственный впрыск.
Двигатель с непосредственным (прямым) впрыском бензина работает на топливо-воздушной смеси, по своему составу сильно отличающейся от используемой на двигателях с “классической” многоточечной системой впрыска.
a — Свеча зажигания b — Выпускной клапан c — Поршень d — Шатун e — Коленчатый вал f — Цилиндр g — Впускной клапан h — Форсунка системы впрыска
Эта смесь является “суперобедненной”, так как на некоторых режимах работы двигателя достигает соотношения воздуха и топлива в пропорции 30 — 40 / 1. Это и является причиной достижения топливной экономичности особенно в момент работы двигателя в режиме наименьших нагрузок. Непосредственный (прямой) впрыск топлива более перспективен и эффективен с точки зрения сгорания топлива. Он позволяет двигателю работать на более высоких степенях сжатия по сравнению с двигателями, оснащёнными классической многоточечной системой впрыска топлива.
У обычных бензиновых двигателей невозможно поднять степень сжатия выше 12-13. Причина этому — детонация (слишком раннее, взрывоподобное воспламенение топливо-воздушной смеси в процессе сжатия). Непосредственный (прямой) впрыск топлива устраняет это препятствие, так как в цилиндре сжимается только воздух. Топливо впрыскивается в камеру сгорания под давлением до 120 Бар. Воспламенение происходит в строго заданный момент вне зависимости от степени сжатия топливо-воздушной смеси.
Обычные «атмосферные» двигатели засасывают воздух самостоятельно из-за разницы давлений в цилиндре и в атмосфере. Зависимость получается прямая — чем больше объём цилиндра, тем больше воздуха, а значит чтобы запихнуть еще больше воздуха в двигатель, то необходимо сжать. И тут на помощь приходит он.
Турбонаддув для двигателя BMW N13 представлен новейшей системой twin-scroll — это система турбонаддува, представленная одной турбиной, которая оснащена двумя улитками (существует не верная интерпретация — что это система двух турбин) разного диаметра. Эффективность работы турбины сильно зависит от оборотов двигателя. На малых оборотах количество выхлопных газов не так уж и велико, а скорость их недостаточна, поэтому турбина раскручивается до сравнительно небольших оборотов, и компрессор почти не подаёт в цилиндры дополнительный воздух.
В результате этого эффекта бывает, что до трёх тысяч об/мин двигатель плохо тянет, и только потом, набрав 4000-5000 об/мин, “выстреливает”. Этот эффект называют “турбоямой“. Причём, чем больше размеры и масса турбины, тем дольше она будет раскручиваться, не успевая за нажатой педалью газа. По этой причине двигатели с очень высокой литровой мощностью и турбинами высокого давления, страдают “турбоямой” в первую очередь. У турбин же низкого давления “турбояма” почти не наблюдается, однако, высокой мощности на них достичь невозможно.
Один из вариантов решения этой проблемы турбоямы — турбины с двумя “улитками”, называемые Twin-Scroll. Одна из “улиток” (чуть большего размера) принимает выхлопные газы от одной половины цилиндров двигателя, вторая (чуть меньшего размера) — от второй половины цилиндров. Обе подают газы на одну и ту же турбину, эффективно раскручивая её, как на низких, так и на высоких оборотах. В результате этого полностью отсутствует эффект турбоямы, а эффективная работа двигателя начинается уже с 1400 об/мин.
А если давление турбонаддува увеличить?
– Тогда мощность мощность увеличится со 136 до 170 л.с.
– А ещё?
– До 210. И это предел, пытаться выжать больше из обьёма 1.6 литра — крайне опасно!
– А ещё? Вы мне начипуйте до 210, а я поставлю коробочку/обманку на датчик давления и всех порву!… Результат подобных опытов печален: происходит разрушение поршней. Такой двигатель уже не починить — только выбросить.
Максимальная мощность для двигателя N13B16 — 200 л.с. Дальше – неоправданный риск!
