DIRECTOR
Разборка
- Реєстрація
- 08.01.2012
- Повідомлення
- 438
- Страна
- Украина
- Город
- Херсон
BMW M5 E60
Успешный принцип, которому уже 20 лет: сила без хвастовства!
Благодаря своим характеристикам M5 четвертого поколения снова задает тон в сегменте мощных спортивных седанов. Этот класс автомобилей был основан первым M5 в 1984 году. Здесь первый M5 и его наследники за последние 20 лет постоянно задавали тон. Эти автомобили представляли собой совершенный синтез комфортабельного и элегантного седана для повседневных поездок, огромной мощности двигателя и вытекающей отсюда исключительной спортивности. Всего было продано более 20 000 автомобилей M5. В результате можно сказать, что этот очень успешный и с экономической точки зрения принцип исключительной мощности, облаченной в неброскую форму, стал фамильным признаком всех автомобилей M.
Новый M5 поднимает этот принцип на новую высоту: выглядящий внешне, как сдержанный профессиональный спортсмен, этот автомобиль благодаря неизбывной мощности десятицилиндрового высокооборотного двигателя, работающего в паре с семиступенчатой коробкой SMG, позволяет водителю насладиться совершенно новыми ощущениями. Одним словом, M5 обладает в своем непростом классе самой инновационной концепцией привода, лучшим показателем удельной массы, впечатляющей управляемостью и полной пригодностью к повседневной эксплуатации. Седан на каждый день с сердцем спортсмена. Спортивный автомобиль, пригодный к повседневной эксплуатации. Оба требования новый М5 удовлетворяет идеальным образом.
Первый высокооборотный двигатель V10 для серийного седана.
В настоящее время двигатель V10 представляет собой единственный высокооборотный силовой агрегат для серийного автомобиля. Будучи самым мощным силовым агрегатом для серийного автомобиля в семействе BMW, новый двигатель снова задает тон в своем классе.
Но мощность - это еще не все. Гораздо важнее для автомобиля серии М его способность к разгону и его динамичность. Она зависит от развиваемой тяги и массы автомобиля. Тяга на ведущих колесах создается крутящим моментом и передаточным отношением в коробке. Концепция высоких оборотов обеспечивает оптимальное передаточное число в коробке и в главной передаче, а тем самым и реализацию впечатляющей тяги.
Концепция высоких оборотов - это именно то, что надо.
Для инженеров BMW M путь создания компактного, высокооборотного атмосферного двигателя - это верный путь. Раскручиваясь до
8 250 об/мин, десятицилиндровый двигатель при этом выходит в такие области оборотов, которые были до сих пор присущи только спортивным автомобилям. По сравнению с прежним восьмицилиндровым M5 повышение мощности составляет более
25 процентов. M5 перешел тем самым магическую границу в 100 л.с.
с каждого литра. Его удельная мощность находится на уровне спортивных моделей.
Шедевр моторостроения.
Оба ряда из пяти цилиндров двигателя V10 расположены под углом 90 градусов, что обеспечивает оптимизированный по вибрационным характеристикам и комфорту баланс масс кривошипно-шатунного механизма. В связи с необходимостью обеспечения достаточной жесткости, то есть из-за высоких нагрузок в результате воздействия со стороны давления сгорания, оборотов и вибраций, для блока была выбрана – впервые у V-образного двигателя BMW – конструкция типа Bedplate (постель двигателя). Для оптимальной опоры коленчатого вала в постель из алюминия залиты вставки из серого чугуна. Они обеспечивают также акустический и вибрационный комфорт и гарантируют высокую маслопропускную способность. Исключительно жесткий коленчатый вал имеет шесть коренных подшипников.
Двойной VANOS высокого давления и отдельные дроссельные заслонки.
Система бесступенчатой регулировки фаз газораспределения двойной VANOS заботится об оптимальном газообмене. Эта система позволяет добиться того, что регулировка осуществляется за очень короткое время. На практике это означает следующее: больше мощности, лучше характеристика крутящего момента, оптимальные реакции, меньше расход топлива и меньшая токсичность отработавших газов. Как и в автоспорте, каждый цилиндр имеет собственную дроссельную заслонку, управление которой осуществляется с помощью электроники.
Двухпоточная система выпуска отработавших газов из высококачественной нержавеющей стали.
Выпускная система нового двигателя M5 из высококачественной нержавеющей стали проведена без каких-либо стыков в два потока до глушителей, после которых стоят типичные для автомобилей M четыре концевые трубы. Токсичность выхлопа соответствует стандарту Евро 4 и американскому стандарту LEV 2.
Уникальная система управления двигателем.
Главную ответственность за выдающиеся показатели мощности и чистоты выхлопа двигателя V10 несет система управления MS S65. Ни одна другая система управления двигателем не отличается такой комплексностью. Ее процессоры - самые мощные из тех, что допущены к использованию в автомобиле. Ведь требования к производительности системы управления двигателем очень высоки, в первую очередь из-за высоких оборотов, а также всей суммы задач по управлению и регулированию.
Самая эффективная технология управления двигателем - технология ионного тока.
Что самое интересное в системе управления двигателем, так это технология ионного тока, которая используется для определения детонации, перебоев в зажигании и сгорании. Она позволяет определить с помощью свечи возможную детонацию в каждом цилиндре, контролировать правильность зажигания и распознавать возможные перебои. Свеча зажигания выступает при этом одновременно как исполнительный элемент – для зажигания – и как датчик для контроля процесса сгорания.
Семиступенчатая коробка SMG направляет энергию двигателя
M Power на дорогу.
Концепция высокооборотного двигателя может быть реализована только в том случае, если двигатель будет скомбинирован с коробкой передач, имеющей соответствующие передаточные числа. Только так с помощью короткого общего передаточного отношения можно преобразовать развиваемый двигателем крутящий момент в оптимальную тягу
Семиступенчатая коробка SMG представляет собой именно ту механическую коробку, которая идеально пригодна для передачи всей силы двигателя V10 через трансмиссию на колеса. BMW M впервые в мире предлагает секвентальную коробку с семью ступенями и функцией Drivelogic. В отличие от прежней шестиступенчатой коробки семиступенчатая SMG обеспечивает еще более четкие и крайне быстрые ручные переключения, а также комфортабельность движения в автоматизированном режиме переключения передач. Дополнительная ступень позволила сократить скачки оборотов и момента.
Новая SMG обеспечивает 20-процентное увеличение быстроты переключений.
Управление семиступенчатой коробкой SMG осуществляется либо с помощью рычага на центральной консоли, либо с помощью так называемых "лепестков" на руле. По сравнению с прежней коробкой SMG новое поколение коробки SMG выполняет переключения на 20 процентов быстрее. Быстрее переключать ступени в коробке подобной конструкции еще никому не удавалось. Преимущество для водителя M5: переключение происходит плавно и значительно быстрее того, что могут сделать даже самые опытные водители. Тем самым неизбежные при переключении прерывания передачи момента практически не ощущаются. M5 разгоняется с места до максимальной скорости практически без рывков.
Drivelogic: водитель определяет характеристику переключений коробки SMG.
Функция Drivelogic коробки SMG предоставляет в распоряжение водителя в общей сложности 11 вариантов переключений, с помощью которых он может индивидуально адаптировать характеристику смены ступеней к своему стилю вождения.
Шесть из этих 11 программ можно выбрать в рамках секвентального ручного переключения (режима S). Они включают в себя переключения от сбалансировано динамичного до чисто спортивного стиля. В режиме S водитель сам выполняет переключения вручную. Однако если задействована функция Launch Control, то функция Drivelogic коробки SMG сама производит переключения в оптимальном режиме незадолго до достижения максимальной частоты вращения и с оптимальной пробуксовкой до тех пор, пока M5 не наберет максимальную скорость.
В автоматизированном режиме переключений D коробка самостоятельно переключает все семь передач. Смена ступеней производится в зависимости от выбранной программы, ситуации, скорости и положения педали акселератора.
SMG повышает также безопасность и комфорт.
Семиступенчатая коробка SMG не только помогает водителю в максимальной степени использовать возможности двигателя. Она обладает также и многими функциями обеспечения безопасности. Так, в критических ситуациях движения – например, при переключении на пониженную передачу на скользкой дороге – она моментально выключает сцепление, чтобы M5 не ушел в занос из-за слишком сильного торможения двигателем. Среди других особых функций - система облегчения трогания с места на подъеме, которая не допускает скатывания автомобиля назад, а также функция распознавания движения в горах, которая смещает на подъемах и спусках моменты переключений. При движении в гору тем самым удается избежать многократных переключений "вверх-вниз". При спуске с горы функция более продолжительное время удерживает включенными низкие передачи, чтобы максимально использовать тормозной момент двигателя.
Максимальное чувство удовольствия за рулем.
Сочетание двигателя V10 и семиступенчатой коробки SMG позволяет получить такие ходовые качества, которые у серийных седанов до сих пор считались невозможными. Прежде всего новый М5 дарит своему водителю невероятное чувство удовольствия за рулем. По сравнению с прежним M5 он лучше как по объективным, так и по субъективным показателям. Разгон с места до 100 км/ч осуществляется менее чем за пять секунд, отметку 200 км/ч автомобиль преодолевает приблизительно через 15 секунд. На скорости 250 км/ч срабатывает электронный ограничитель, останавливая неудержимое движение вперед. Спидометр позволяет понять, до каких пределов могла бы довести неизбывная сила двигателя, если бы не было ограничителя: спидометр размечен до 330 км/ч.
Нюрбургринг как тестовая трасса.
В пользу нового М5 говорит и сочетание мощности с низкой массой автомобиля, которое выделяет его на фоне всех других конкурентов. Здесь M5 также устанавливает планку на новую высоту и заставляет своих конкурентов лицезреть только свои четыре выхлопные трубы.
Истинная проверка динамичности автомобиля – это поездка по Северной петле легендарного Нюрбургринга. На самой сложной гоночной трассе в мире уже в течение десятилетий специалисты по динамике автомобилей отделяют зерна от плевел. Нигде в мире, кроме как на Северной петле, нельзя так хорошо проверить в предельных режимах, насколько хорошо сочетаются между собой все компоненты автомобиля. M5, который проходит круг приблизительно за восемь минут, опережая всех своих конкурентов, можно причислить к чистокровным спортивным болидам. Кстати, по традиции все модели М проходят испытания этой гоночной трассе.
Ходовая часть M: доведенная до совершенства ходовая часть базовой "пятерки".
Подобное время прохождения круга свидетельствует, насколько спортивен М5. Хотя ходовая часть базовой "пятерки", безусловно, хороша, подобные рекорды ей не под силу. Поэтому M5 по конструкции ходовой части и ее настройке следует рассматривать как совершенно самостоятельную модель.
Многие детальные изменения превращают 5-ю серию в M5.
Так, ходовая часть и ее регулировочные системы для нового М5 были либо разработаны заново, либо сильно модернизированы, либо адаптированы к возможностям автомобилей М. Например, ходовая часть М5 – это не опущенная ходовая "пятерки", а оптимизированная отдельная разработка. Регулировочные системы, хотя их названия и остались без изменений, были адаптированы к возможностям нового автомобиля. Поэтому M5, что касается его ходовой части, можно рассматривать, с одной стороны, как технологическую вершину успешной 5-й серии, а с другой стороны, как самостоятельную модель – и по внешнему виду, и по характеру.
Регулируемая блокировка дифференциала M.
М5 обладает задним дифференциалом с регулируемой, реагирующей на частоту вращения блокировкой. Эта блокировка дифференциала M придает автомобилю высокую устойчивость движения, а также обеспечивает оптимальную тягу, прежде всего на выходе из поворотов. Регулируемая блокировка дифференциала М в состоянии в самых сложных ситуациях – то есть даже при сильно разнящихся коэффициентах сцепления ведущих колес – обеспечить значительный выигрыш в тяге. Еще одно преимущество регулируемой блокировки дифференциала M состоит в том, что при росте разницы в частоте вращения между ведущими колесами немедленно устанавливается больший момент блокировки. В результате тяга будет в любой ситуации.
Только для M5: DSC с двумя программами регулировки динамичности движения.
Специально для M5 была разработана система динамического контроля курсовой устойчивости (DSC) нового поколения. Система DSC может быть отключена нажатием кнопки на центральной консоли. Выбор программ регулировки динамичности движения производится с помощью так называемого MDrive, и их вызов осуществляется нажатием кнопки MDrive на руле. В то время как первая ступень DSC в основном соответствует настройке системы обычной "пятерки", вторая ступень – динамический режим M – будет высоко оценен водителями, предпочитающими спортивный стиль.
EDC: от по-спортивному жесткой до комфортабельной настройки.
Система электронной регулировки жесткости амортизаторов (EDC) модели M5 позволяет водителю менять настройку ходовой части от по-спортивному жесткой до комфортабельной, используя три программы: "комфортная", "нормальная" и "спортивная". Управление EDC осуществляется водителем с помощью кнопки MDrive на руле или нажимного выключателя рядом с рычагом коробки SMG.
Кнопка Power меняет характеристики двигателя "по требованию".
Иногда водителю не нужна вся мощность двигателя и вся динамичность M5. Например, в условиях городского движения. Поэтому после пуска двигателя автоматически задействуется подчеркнуто комфортабельная программа P400, которая использует 400 л.с. Но всего одного нажатия кнопки Power рядом с рычагом коробки достаточно, чтобы получить в свое распоряжение всю силу десятицилиндрового двигателя. В результате кинематика педали акселератора меняется в сторону большей чуткости откликов, что позволяет в программе P500 наслаждаться спортивным, а в программе P500-Sport бескомпромиссно гоночным характером автомобиля.
Высокоэффективные тормоза, как в автоспорте.
В соответствии с исключительной мощностью М5 обладает высокоэффективной тормозной системой с особо крупными оптимизированными по массе перфорированными композитными дисками. Оптимизированные по массе и жесткости плавающие двухпоршневые скобы из алюминия (как у BMW 7-й серии) позволили M5 иметь тормозной путь, как у высококлассных спортивных автомобилей: для полной остановки при торможении со скорости
100 км/ч ему требуется 36 метров, а со скорости 200 км/ч – менее
140 метров.
Сдержанный внешний вид.
Внешние различия с базовой "пятеркой" не бросаются в глаза, но говорят о последовательности. Благодаря этому M5 внешне оказывается неожиданно самобытным, не отрекаясь от своего родства с 5-й серией. По сравнению с базовой моделью бросаются в глаза измененные передние и задние фартуки. Обновлены также боковые пороги, а колесные арки стали более широкими. По традиции M отличается от "нормального" BMW эксклюзивным дизайном наружных зеркал заднего вида, четырьмя выхлопными трубами, также ставшими отличительными признаками марки, и изысканным дизайном дисков. Впервые М5 получил на передних крыльях очень красивые "жабры".
А теперь заглянем глубже в ///Мир совершенства
V10 в BMW M5: шедевр моторостроения.
"Сердцем" каждого BMW является мощный двигатель. Совершенно ясно, что это в первую очередь относится к моделям подразделения BMW M GmbH. Но говорить так о новом двигателе в М5 было бы не совсем правильно: если говорить скромно, то этот десятицилиндровый двигатель является вехой в истории современного моторостроения, это один из самых потрясающих силовых агрегатов для серийного автомобиля.
Знаток автомобилей всегда хочет сначала послушать двигатель. Тем более, если речь заходит о новом V10: этот шедевр техники звучит для любителя спортивных автомобилей, как симфонический концерт для любителя музыки. Потрясает при этом, насколько звук напоминает звук гоночного двигателя BMW WilliamsF1. С двигателем из мира "Формулы-1" этот V10 в M5 роднит не только одинаковое количество цилиндров, но и концепция использования высоких оборотов. Этот принцип позволяет получить невероятную тягу на высоких оборотах и характерен для всех высокоэффективных атмосферных двигателей BMW M GmbH. Десять цилиндров создают такую музыку, услышать которую можно только на гоночной трассе.
Первый высокооборотный двигатель V10 в серийном седане.
Двигатель V10, который до сих пор использовался только в гонках или отдельных экзотических моделях, впервые нашел применение в серийном автомобиле - BMW М5. В соответствии с высокими претензиями семейства М, этот двигатель с высочайшими возможностями не может оставить никого равнодушным: десять цилиндров, пять литров рабочего объема, мощность 507 л.с., крутящий момент 520 ньютон-метров, максимальная частота вращения 8250 об/мин – настоящий сгусток силы.
И тем не менее этот двигатель представляет собой нечто большее, чем просто сумму впечатляющих свойств. Высокооборотный атмосферный двигатель при малейшем нажатии на педаль акселератора раскрывается как типичный спортивный мотор. Но при этом он без каких-либо проблем работает в условиях повседневной эксплуатации. Седан на каждый день с сердцем спортсмена – спортивный автомобиль для повседневной эксплуатации. M5 прекрасно удовлетворяет обоим требованиям. Через 20 лет после того, как первый BMW M5 основал сегмент мощных спортивных седанов, двигатель M5 снова стал эталоном в этом классе.
Вдохновленные мотором из мира "Формулы-1".
Основой этого послужила совершенно новая конструкция двигателя, разработанная инженерами BMW M GmbH. При этом они черпали вдохновение в двигателе BMW WilliamsF1, самом мощном двигателе на стартовой решетке королевского класса автоспорта. С другой стороны, они использовали все специфические особенности прежних серийных автомобилей М, среди которых двойной VANOS, отдельные дроссельные заслонки, разработанная собственными силами самая высокопроизводительная электронная система управления двигателем и система смазки с регулировкой по центробежному усилию.
Тот, кто хочет стать преемником прежнего M5, обладавшего 400-сильным двигателем V8, должен обеспечить в этом сегменте рынка прежде всего одно: еще больше мощности. В моторостроении для этого есть три пути: увеличение рабочего объема и связанное с этим увеличение крутящего момента, увеличение мощности путем использования турбонагнетателя или компрессора, а также повышение частоты вращения с помощью соответствующей концепции высоких оборотов.
Мощность - это не только лошадиные силы.
Мощность - это еще не все. Гораздо важнее способность автомобиля к разгону и его динамичность. Она зависит от развиваемой тяги и массы автомобиля. Тяга на ведущих колесах создается крутящим моментом и передаточным отношением в коробке. Концепция высоких оборотов обеспечивает оптимальное передаточное число в коробке и тем самым реализацию впечатляющей тяги.
Даже у двигателей, формально имеющих одинаковую мощность, приходится, что называется, отделять зерна от плевел. Так крупнообъемный двигатель, несмотря на высокую мощность и высокий крутящий момент, имеет такой недостаток, как обусловленная его конструкцией большая масса, а также большая потребность в монтажном пространстве и больший расход топлива. Не лучше выглядит ситуация и с надувными двигателями. Они редко имеют приемлемый расход топлива, а по приемистости, то есть по скорости реакции двигателя на желания водителя, они не соответствуют высоким требованиям, которые предъявляются к концепции M.
Концепция высоких оборотов - это именно то, что надо.
Остается третий путь: путь создания компактного высокооборотного атмосферного двигателя. Для инженеров BMW это именно тот путь, который нужен: повышение мощности путем повышения оборотов. Не стоит забывать в этой связи, что концепция высоких оборотов по своей технической сложности значительно выше и, соответственно, более трудна в реализации. Наконец, совершенно не случайно, что марка BMW первой в мире вывела высокооборотный двигатель V10 в класс серийных спортивных седанов.
Обладая максимальной частотой вращения 8 250 об/мин, M5 "забирается" в такие области оборотов, еще недавно были свойственны только чистокровным спортивным автомобилям. Для сравнения: прежний M5 имел электронный ограничитель оборотов, срабатывавший при 7 000 об/мин. А новый десятицилиндровый двигатель теперь превысил отметку 8 000 об/мин.
Технология "Формулы 1" для дорог общего пользования.
Таким образом, новый BMW M5 еще дальше отодвигает границы технически осуществимого в серийном моторостроении. Потому что чем выше частота вращения, тем ближе становится предел двигателя. Какие при этом нагрузки испытывают материалы, видно из следующего сравнения: при частоте вращения коленчатого вала 8 000 оборотов в минуту каждый из десяти поршней за одну секунду проделывает путь, равный примерно 20 метрам. Еще раз обратимся к десятицилиндровому двигателю BMW WilliamsF1: его поршни при 18 000 об/мин в секунду проходят целых 25 метров. Однако если за время гонок в выходные дни "Формула-1" преодолевает всего 800 километров, то двигатель M должен проработать в течение всего срока службы автомобиля – в любом климате, в любой дорожной ситуации и при любом стиле вождения.
Совершенно очевидно, что для двигателя M5 использованы те же основные технологические принципы, производственные методы и материалы, что и на двигателе "Формулы-1", то есть используется передача технологии.
На 25 процентов мощности больше – новый мир динамичности.
Совершенно новая разработка – двигатель V10 – представляет собой высокооборотный десятицилиндровый силовой агрегат, превосходящий своего восьмицилиндрового предшественника того же рабочего объема во всех дисциплинах. Об этом свидетельствует уже повышение мощности более чем на 25 процентов. Так, новый двигатель V10 развивает 507 л.с. (373 кВт) при 7 750 об/мин, двигатель же V8 выдавал на коленчатый вал 400 л.с. (294 кВт) при 6 600 об/мин. Тем не менее, масса нового десятицилиндрового двигателя, составляющая 240 килограммов, почти равна массе его восьмицилиндрового предшественника. Поэтому с учетом мощности нового десятицилиндрового двигателя можно говорить о нем как о легковесе. Но с точки зрения литровой мощности – это тяжелоатлет: десятицилиндровый двигатель M5 превышает магическую отметку в 100 л.с. на литр рабочего объема. Таким образом, удельная мощность нового двигателя находится на уровне, характерном для спортивных гоночных автомобилей.
Только частота вращения по-настоящему раскрывает мощность и крутящий момент.
520 ньютон-метров максимального крутящего момента нового силового агрегата находятся на уровне восьмицилиндрового двигателя. Тем не менее, новый M5 превосходит своего предшественника во всех динамических дисциплинах. Этот феномен также связан с частотой вращения. Наглядный пример: когда велосипедист при движении в гору включает пониженную передачу, ему приходится крутить педали несколько быстрее, но, тем не менее, он может преодолеть почти любой подъем. Если же он останется на той же передаче или вовсе включит более высокую передачу, ему придется нажимать на педали намного сильнее или остановиться. Поэтому при условии одинаковой силы победит тот из велосипедистов, который будет в состоянии быстрее нажимать на педали.
В соответствии с логикой новый M5 благодаря своему высокооборотному двигателю также с уверенностью превосходит всех своих прямых конкурентов, которые полагаются почти исключительно на "концепцию крутящего момента" восьмицилиндрового двигателя с большим рабочим объемом. Он побеждает еще и потому, что у конкурентов соответствующий их концепции чрезвычайно высокий крутящий момент приходится передавать через усиленную и поэтому тяжелую трансмиссию, то есть в первую очередь разгонять грузы и массы, обладающие большой инерцией. Зато благодаря высокооборотной концепции компактного двигателя V10 трансмиссия стала значительно легче, а передаточные отношения – заметно короче.
Впрочем, новому двигателю M5 не приходится стыдиться своих показателей крутящего момента: впечатляющие 520 ньютон-метров достигаются при 6100 об/мин, уже при 3 500 об/мин он выдает 450 ньютон-метров. А 80 процентов максимального крутящего момента достигается в широком – для спортивного двигателя – диапазоне частоты вращения, составляющем 5 500 об/мин.
Десять цилиндров – спортивная концепция.
Десятицилиндровый силовой агрегат – это оптимальное решение для высокоэффективного спортивного двигателя. Подобный двигатель по своим размерам, количеству компонентов и заправочным емкостям представляет собой оптимальную концепцию. Таким образом, новый двигатель V10 представляет собой оптимальное решение для такого автомобиля, как BMW M5. Конструкция из десяти цилиндров, имеющих рабочий объем по 500 кубических сантиметров, кроме всего прочего, соответствует представлениям взыскательных конструкторов об идеальном двигателе.
Компактная конструкция обеспечивает прочность узлов и комфорт.
Как одна из ведущих моторостроительных компаний, BMW прославилась прежде всего благодаря своим рядным двигателям. На новом десятицилиндровом двигателе конструкторы объединили в один компактный агрегат два ряда по пять цилиндров с углом развала 90 градусов и смещением рядов цилиндров друг относительно друга на
17 мм. Угол 90 градусов выбран из-за балансировки, оптимальной с точки зрения вибраций и комфорта. В результате геометрия конструкции одновременно обеспечивает минимум вибраций при оптимальной прочности узлов.
Блок цилиндров изготавливается методом литья в кокиль под низким давлением из заэвтектического сплава алюминия и кремния. Доля кремния в этом специальном сплаве составляет не менее
17 процентов. Зеркало цилиндра создается благодаря кристаллизации кремния.
Поэтому дополнительных гильз не требуется: поршни с тонким железным покрытием двигаются непосредственно в этих цилиндрах, не имеющих специального покрытия. Ход поршня равен
75,2 мм, диаметр цилиндра – 92 мм, в результате общий рабочий объем двигателя составляет 4 999 см3. Кстати, блоки для двигателя M5 отливаются там же, где и блоки для "Формулы-1" – в цехе литья легких металлов BMW в Ландсхуте.
Постель двигателя, как у гоночных автомобилей.
Высокая частота вращения, большие значения давления сгорания и высокие температуры создают экстремальную нагрузку на блок цилиндров. Поэтому инженеры разработали его в виде очень компактной и необычайно жесткой на кручение конструкции, известной в мире гоночных автомобилей под названием Bedplate (постель двигателя). Новый двигатель для BMW M5 – это первый серийный
V-образный двигатель, где используется такая конструкция постели. Алюминиевая постель двигателя с влитыми вставками из серого чугуна обеспечивает очень точную опору коленчатого вала, в частности, удерживает зазор в коренных подшипниках в узких пределах во всем диапазоне рабочих температур. Влитые вставки из серого чугуна при этом сокращают сильное тепловое расширение алюминиевого корпуса. Для обеспечения геометрического замыкания с окружающей алюминиевой рамой влитые вставки снабжены сквозными отверстиями. Одновременно эта конструкция вносит свой вклад в выполнение требований к двигателю BMW M5 по акустике.
Коленчатый вал, обладающий очень высокой жесткостью и точно сбалансированный, устанавливается на шесть коренных подшипников и весит всего 21,8 килограмма. Он обладает низкими инерционными массами и рассчитан на максимальную прочность при кручении. Диаметр его коренных подшипников составляет 60 мм при несущей ширине 28,2 мм. По два шатуна воздействует на каждую из пяти шатунных шеек, которые, в свою очередь, смещены друг относительно друга на 72 градуса. Малое межцилиндровое расстояние, составляющее всего 98 мм, и короткий благодаря этому коленчатый вал обеспечили очень высокую прочность при изгибе и кручении и одновременно очень низкую массу.
В облегченной конструкции счет идет на граммы.
Оптимизированные по массе поршни с вырезом в юбке до зоны поршневых колец отлиты из алюминиевого сплава, стойкого к воздействию высоких температур, и имеют тонкое покрытие из железа. Они весят всего 481,7 грамма, включая поршневые палец и кольца. Высота головки поршня составляет 27,4 мм, а степень сжатия – 12,0:1. Поршни охлаждаются маслом непосредственно через маслоразбрызгивающие форсунки, соединенные с напорной смазочной линией. Трапециевидные ломаные шатуны длиной 140,7 мм, также оптимизированные по массе, состоят из высокопрочной стали. Они эффективно снижают осциллирующие массы. Каждый из десяти шатунов, кованных из стали марки 70MnVS4, вместе с вкладышами подшипника весит всего 623 грамма.
Цельноалюминиевые головки блоков нового двигателя V10 отливаются также в цехе литья легких металлов BMW в Ландсхуте. В головках блоков имеются воздушные каналы для подачи вторичного воздуха, который важен для быстрого прогрева каталитического нейтрализатора. Головки блоков имеют характерную для двигателей BMW конструкцию с четырьмя клапанами на цилиндр. Клапаны приводятся в действие с помощью выпуклых тарельчатых толкателей с гидравлической компенсацией зазоров (HVA). Благодаря этому удалось снизить диаметр толкателей до 28 миллиметров, а массу – до 31 грамма. Путем оптимизации всех деталей привода клапанов подвижная масса по сравнению с предшественником снизилась в общей сложности на 17,5 процента. Диаметр впускного клапана составляет 35 миллиметров, выпускного – 30,5 миллиметра.
Инновационные детали снижают расходы на техническое обслуживание.
Впускные клапаны выпускаются исключительно для двигателя
BMW M5. Имея диаметр стержня всего 5 мм, они практически не ухудшают поток во впускном тракте. Всегда правильная установка зазоров клапанов автоматически обеспечивается элементами гидравлической компенсации зазоров клапанов (HVA). Выигрыш клиента заключается в снижении расходов на техническое обслуживание.
С мощностью двигателя возрастает и его тепловая нагрузка, прежде всего вблизи камеры сгорания. По сравнению с традиционными системами концепция охлаждения поперечным потоком двигателя M5 заметно минимизирует потери давления в системе охлаждения. Концепция обеспечивает равномерное распределение температуры в головке блока и снижает пики температур в критических зонах головки блока. Каждый цилиндр в отдельности равномерно омывается оптимальным количеством жидкости. Для этого охлаждающая жидкость поступает от блока цилиндров со стороны выпуска и проходит поперечно через головку блока, затем через сборник на стороне впуска она направляется к термостату или радиатору.
Система двойной VANOS высокого давления для оптимального газообмена.
Система бесступенчатой регулировки фаз газораспределения двойной VANOS, представленная еще в 1995 году и дополнительно оптимизированная для современной модели BMW M3, в новом двигателе M5 также обеспечивает оптимальный газообмен. С ее помощью достигается кратчайшее время регулирования. На практике это означает увеличение мощности, лучшие характеристики крутящего момента, оптимальные характеристики срабатывания, уменьшение расхода топлива и снижение вредных выбросов в ОГ.
Например, в нижнем диапазоне нагрузок и частоты вращения при движении перекрытие клапанов и, следовательно, рециркуляция ОГ могут быть больше. В результате сокращаются потери на газообмен, и тем самым повышается эффективность использования топлива.
В зависимости от положения педали газа и частоты вращения двигателя – параметров в соответствии с требованиями к мощности двигателя – осуществляется бесступенчатое регулирование распределительных валов с управлением по специальным алгоритмам. Для этого звездочка, связанная с коленчатым валом однорядной цепью, соединена с распределительным валом через двухступенчатый редуктор с косозубыми шестернями. При осевом перемещении регулировочного поршня косозубые шестерни вызывают поворот распределительного вала относительно звездочки. Это позволяет изменять угловое положение впускного распределительного вала на величину до 66°, а выпускного распределительного вала – максимум на 37°.
Система двойной VANOS М требует очень высоких значений давления масла, чтобы регулировать распределительные валы с максимальной скоростью и точностью. Поэтому с помощью радиально-поршневого насоса, расположенного в кривошипной камере, давление моторного масла поднимается до рабочего значения 80 бар. Высокое давление и управление по специальным алгоритмам гарантируют короткое время регулирования. Благодаря этому для любого рабочего режима в зависимости от нагрузки и частоты вращения обеспечивается оптимальное угловое положение распредвала, соответствующее моменту зажигания и количеству впрыскиваемого топлива.
Надежная подача масла при движении на поворотах в экстремальном режиме.
Подача масла для смазки двигателя осуществляется в общей сложности четырьмя масляными насосами. Причиной столь необычайно сложной системы подачи масла является высокая динамичность BMW M5 с его экстремальными ускорениями. Так, боковые ускорения спортивного седана на повороте достигают величины 1 g. При этом моторное масло вдавливается под воздействием центробежной силы в наружный ряд цилиндров так, что становится невозможным какой-либо естественный сток масла из головки блока цилиндров. В результате может возникнуть "масляное голодание" в масляном поддоне. В самом неблагоприятном случае это может привести к тому, что масляный насос начнет всасывать воздух. Чтобы надежно воспрепятствовать этому, двигатель оснащается системой подачи масла с регулированием в зависимости от поперечных сил. Когда величина бокового ускорения на повороте достигнет 0,6 g, система с помощью одного из двух электрических насосов с изменяемым эксцентриситетом начнет откачивать масло из головки наружного блока цилиндров и направлять в основной масляный поддон. Сигналы для насосов подает датчик боковых ускорений. Сам масляный насос представляет собой так называемый маятниковый пластинчатый насос с регулированием по потоку. Он подает ровно столько масла, сколько нужно двигателю. Это достигается благодаря изменяемому эксцентриситету (несоосное расположение) внутреннего ротора насоса по отношению к его корпусу в зависимости от давления масла в главной масляной линии.
Электроника управляет десятью отдельными дроссельными заслонками.
Каждый из десяти цилиндров имеет собственную дроссельную заслонку, как на гоночных автомобилях. При этом заслонками каждого ряда цилиндров управляет свой сервомотор. Хотя эта система очень сложна в техническом отношении, тем не менее, этот принцип работы обеспечивает максимально возможную приемистость двигателя. Для того, чтобы обеспечить чуткие отклики двигателя в нижнем диапазоне скоростей, а при "запросе" большой мощности также получить немедленную реакцию автомобиля, управление дроссельными заслонками целиком осуществляется электроникой. Для этого с помощью двух бесконтактных датчиков Холла 200 раз в секунду опрашиваются и обрабатываются данные о положении педали газа. Система управления двигателем реагирует на изменения и с помощью обоих сервомоторов подает команды на перестановку десяти отдельных дроссельных заслонок. Разумеется, это происходит мгновенно: на максимальное открытие дроссельных заслонок требуется всего 120 миллисекунд – примерно столько же, сколько нужно опытному водителю, чтобы нажать до отказа на педаль газа. Благодаря этому водитель ощущает "нормальную" реакцию на нажатие педали. Он может также тонко дозировать востребованную мощность двигателя. Одновременно электронная система управления дроссельными заслонками позволяет абсолютно гармонично переходить с режима тяги на режим частичных нагрузок и обратно.
"Воздух для дыхания" двигатель V10 забирает из двух воздухосборников через десять всасывающих диффузоров с оптимизированным потоком. Воздухосборники и диффузоры состоят из легкого композиционного материала с 30-процентной долей стекловолокна.
Двухпоточная выпускная система из высококачественной стали.
Насколько для блестящих мощностных характеристик нового двигателя BMW M5 важна впускная система, настолько же нельзя пренебрегать системой выпуска. Здесь в соответствии с требованиями инженеров подразделения BMW M также установлено все самое лучшее. Благодаря оптимизации путем сложного расчета оба выпускных коллектора из высококачественной стали, объединяющие пять каналов в один, имеют одинаковую длину. Для обеспечения точного диаметра формование цельнотянутых труб из высококачественной стали осуществляется в процессе обработки с подачей давления до 800 бар изнутри. В результате трубы коллекторов имеют толщину стенки всего около 0,8 мм. Это также свидетельствует об особой тщательности конструкторов подразделения BMW M, с которой они создавали каждую деталь этого шедевра моторостроения.
Блок управления двигателем, не имеющий аналогов в мире.
Главную роль в обеспечении выдающихся характеристик мощности и ОГ двигателя V10 играет система управления двигателем MS S65. Она оптимально координирует все функции двигателя с различными системами управления автомобиля, в частности с SMG. Этот инновационный блок управления является для серийного двигателя во всем мире уникальным: он состоит более чем из 1000 отдельных деталей и оставляет по сложности далеко позади любую другую систему управления двигателем. Кстати, техническое и программное обеспечение, а также принцип действия являются собственными разработками подразделения BMW M.
Высокие обороты двигателя требует высочайшей производительности системы управления.
В силу высоких значений частоты вращения двигателя BMW M5 и большого объема функций по управлению и регулированию система управления двигателем MS S65 должна иметь очень высокую производительность. Для этого система управления двигателем снабжена тремя 32-разрядными процессорами. Они способны производить более 200 миллионов операций в секунду. Это в восемь раз выше производительности системы управления двигателем BMW M3, представленной всего четыре года назад. Что касается емкости ЗУ, то память MS S65 больше в целых десять раз. Наконец, система после обработки более 50 входящих сигналов рассчитывает оптимальный момент зажигания отдельно для каждого цилиндра и каждого рабочего такта, а также идеальное наполнение, количество впрыскиваемого топлива и момент впрыска. Синхронно с этим рассчитывается и устанавливается оптимальное угловое положение распределительных валов и соответствующая позиция десяти отдельных дроссельных заслонок.
С помощью выключателя водитель может активизировать два более спортивных алгоритма, благодаря которым зависимость открытия дроссельных заслонок от хода педали газа становится более прогрессивной. При включении этих алгоритмов динамические переходные функции электронной системы управления двигателем изменяются в сторону повышения приемистости двигателя. Более комфортабельная из этих двух характеристик активизируется в М5 автоматически при следующем запуске двигателя. Переключение программы может быть предварительно сконфигурировано и вызвано с помощью MDrive. Только MDrive позволяет вызывать еще одну, очень спортивную программу.
Обширные "второстепенные" задачи системы управления двигателем.
В основе электронного управления дроссельными заслонками лежит так называемая моментная структура. Водитель нажимает на педаль газа с определенным ходом педали, который замеряется с помощью потенциометра и преобразуется в нужный момент. В блоке управления моментами этот момент корректируется на величину момента, необходимую для привода вспомогательных агрегатов, таких как компрессор кондиционера или генератор. Также осуществляется координация таких функций, как регулирование частоты вращения при холостом ходе, очистка отработавших газов и регулирование угла опережения зажигания в зависимости от детонации и их регулировка в зависимости от требуемого максимального или минимального момента системы динамического контроля устойчивости (DSC) и системы регулирования тормозного момента двигателя (MSR). После этого рассчитанный таким образом номинальный момент устанавливается с учетом текущего угла зажигания. Кроме того, система управления двигателем выполняет многочисленные задачи бортовой диагностики с помощью различных стандартных диагностических программ для автосервиса, а также другие функции и управление периферийными агрегатами.
Особенность системы управления двигателем: технология
с использованием ионного тока.
Характерной особенностью блока управления двигателем является использование ионной технологии для распознавания детонации двигателя, а также пропусков зажигания и сгорания. Детонацией называют нежелательное самовоспламенение топлива в цилиндре. Чтобы воспрепятствовать этому, двигатели, не имеющие системы регулирования угла опережения зажигания в зависимости от детонации, имеют более низкую компрессию и более поздний момент зажигания. Это делается для того, чтобы ни один цилиндр ни в коем случае не достиг границы детонации. Ведь это могло бы привести к повреждению двигателя. Однако получающееся в результате "безопасное расстояние" до границы детонации всегда идет во вред расходу топлива, мощности двигателя и крутящему моменту. С помощью активного регулирования угла опережения зажигания можно реализовать оптимальный момент зажигания, так как такое регулирование оберегает двигатель от повреждений в рабочих точках, ограниченных детонацией. Благодаря таким параметрам работы двигателя достигается наилучший кпд.
При традиционном решении проблемы детонации система регулирования угла опережения зажигания получает сигнал о детонации с помощью нескольких датчиков корпусного шума, установленных на цилиндре снаружи. На BMW M каждый датчик контролирует два цилиндра. Однако на многоцилиндровом и к тому же высокооборотном двигателе, например десятицилиндровом, таких датчиков корпусного шума недостаточно для надежного распознавания угрозы детонации. Из-за высокой частоты вращения требуется относительно высокая точность обработки данных, чтобы обеспечить качественный процесс сгорания в цилиндрах и, следовательно, длительный срок службы узлов и нужные параметры токсичности ОГ. Поэтому теперь используется ионная технология.
Свеча зажигания получает дополнительные контрольные функции.
Эта технология с помощью свечи позволяет не только "почувствовать" и предотвратить детонацию в каждом цилиндре, но и контролировать правильность зажигания и распознавать возможные пропуски зажигания. Свеча зажигания таким образом действует одновременно как актуатор для зажигания и как датчик для контроля над процессом сгорания. Это еще более подчеркивает отличие новой системы от традиционных датчиков детонации и зажигания: датчики находятся за пределами камеры сгорания. Измерение же ионного тока осуществляется непосредственно в камере сгорания, так как свеча зажигания сама является датчиком.
Измерения в центре зоны сгорания.
В бензиновом двигателе в камере сгорания температуры достигают 2 500 градусов. Столь высокие температуры и химические реакции, протекающие при сгорании, вызывают частичную ионизацию топливовоздушной смеси, находящейся в камере сгорания. В частности, во фронте пламени газ благодаря генерированию ионов в результате отщепления или присоединения электронов (ионизация) становится электропроводным. Электрод свечи зажигания не имеет электрического контакта с головкой блока и соединен с маленьким блоком управления (так называемым сателлитом ионного тока), связанным с системой управления двигателем. К электроду приложено постоянное напряжение. Таким образом, замеряется так называемый ионный ток между электродами. Его величина при этом зависит от степени ионизации газа между электродами. В результате измерения ионного тока информация о процессе сгорания в камере поступает в режиме реального времени. Сателлит ионного тока получает сигналы от пяти свечей зажигания одного ряда двигателей, усиливает их и направляет данные системе управления двигателем, которая анализирует их и при необходимости выборочно воздействует на процесс сгорания в цилиндрах. Например, регулируя угол опережения зажигания, система управления двигателем идеально адаптирует момент зажигания к процессу сгорания в каждом цилиндре.
Новая коробка SMG-III, еще быстрее на семи передачах.
Концепция высокооборотного двигателя оправдывает себя лишь в комбинации с коробкой передач с соответствующим подбором передаточных чисел. Только так предоставляемый двигателем крутящий момент можно с помощью общего короткого передаточного отношения преобразовать в оптимальную силу тяги.
Секвентальная коробка передач M (SMG) с семью ступенями представляет собой именно такой агрегат, который идеально передает мощность двигателя через трансмиссию на задние колеса. Подразделение BMW M является первым в мире производителем, предлагающим семиступенчатую коробку передач с последовательным переключением ступеней и функцией Drivelogic. Новая семиступенчатая КПП SMG не является расширенным вариантом шестиступенчатой, здесь речь идет о радикально новой коробке передач, устанавливаемой исключительно на новый BMW M5. Семиступенчатая коробка передач SMG позволяет еще более четко, чем шестиступенчатая, переключать передачи вручную с крайне коротким временем переключения, а также путешествовать с комфортом благодаря автоматизированному выбору передач.
Новая коробка передач технически рассчитана на крутящий момент до 550 ньютон-метров и частоту вращения до 8 500 об/мин. Благодаря этому она располагает достаточным запасом для постоянной надежной работы в течение всего срока службы нового BMW M5. Надежную работу дополнительно обеспечивает отдельное масляное охлаждение для высокоэффективной коробки передач.
Скачки частоты вращения стали по сравнению с шестиступенчатой коробкой передач еще менее заметными.
Семь ступеней коробки передач обеспечивают меньшие скачки частоты вращения и крутящего момента при переключении передач по сравнению с шестиcтупенчатой КПП. Поскольку сила тяги зависит от максимально возможных значений частоты вращения, благодаря уменьшенным скачкам новый М5 обладает более впечатляющим разгоном.
Коробка SMG доставляет настоящее удовольствие при переключении.
Разумеется, новая семиступенчатая коробка передач SMG обладает всеми достоинствами концепции секвентальной КПП. Передачи переключаются либо при помощи рычага переключения передач, либо так называемыми "лепестками" на руле. Нажимать педаль сцепления не нужно. При переключении можно даже не сбавлять газ. Но в отличие от "автомата" коробка передач SMG работает без гидротрансформатора, снижающего мощность и ухудшающего ходовые качества.
Все передачи коробки SMG имеют электрогидравлическое переключение. Ее органы управления работают "по проводам", то есть мгновенно и надежно, без механических связей, как в авиации и космонавтике. В отличие от прежней шестиступенчатой коробки SMG на новом BMW M5 гидравлический блок SMG и исполнительные переключающие элементы встроены в картер коробки передач. Если требуется переключить передачу, блок управления в течение тысячных долей секунды выбирает соответствующие электромагнитные клапаны, которые управляют гидравликой всей системы. Теперь жидкость гидросистемы, находящаяся под высоким давлением до 90 бар, может через электромагнитный клапан мгновенно попасть в главный цилиндр сцепления и выключить сцепление. Затем через электромагнитные клапаны гидравлического блока включается четыре гидравлических цилиндра в актуаторе переключения. Они собственно и выполняют переключение передачи с помощью четырех отдельных штоков. При переключении "вниз" двигатель "перегазовывает" автоматически.
Новая коробка SMG дает 20-процентный выигрыш в быстроте переключения.
Если уже прежняя коробка передач SMG второго поколения потрясала быстротой переключения, то новая коробка третьего поколения ускоряет процесс переключения еще на 20 процентов: еще никогда коробка передач этой конструкции не позволяла переключать передачи так быстро! Преимущество для водителя M5 заключается в том, что переключение передач происходит почти плавно и значительно быстрее, чем это мог бы сделать даже искусный водитель. Благодаря этому неизбежное при переключении передач прерывание потока мощности становится едва ощутимым. BMW M5 разгоняется практически без рывков с места до максимальной скорости.
В результате водитель испытывает заметно большее удовольствие от переключения передач, так как коробка SMG создает захватывающее впечатление, характерное для "Формулы-1".
Переключение с помощью коробки передач SMG повышает также безопасность движения. Так как переключение передач всегда происходит с одной и той же скоростью и точностью и, следовательно, абсолютно предсказуемо, водителю больше не нужно сосредоточивать на этом много внимания. Благодаря этому коробка передач SMG помогает точно, безопасно и непринужденно управлять автомобилем.
Функция Drivelogic: водитель задает режим переключения коробки передач SMG.
Благодаря функции Drivelogic коробки передач SMG в распоряжении у водителя имеется в общей сложности одиннадцать вариантов переключения, с помощью которых он может привести режим переключения передач в соответствие со своим индивидуальным стилем вождения. Принципиально режимы переключения отличаются друг от друга значением времени переключения, которое устанавливается предварительно: чем выше режим, частота вращения и нагрузка, тем короче время переключения.
Шесть из одиннадцати вариантов переключения можно выбрать в пределах функции секвентального ручного переключения (режим S). Эти варианты переключения включают режимы от сбалансированно динамичного до очень спортивного. В режиме S водитель переключает передачи только вручную, ни в одном из этих вариантов переключения коробка передач не меняет ступени автоматически.
Система быстрого старта Launch Control: на полной мощности до максимальной скорости.
В режиме S также имеется функция быстрого старта Launch Control. Она дополняет чисто спортивную программу переключения S6. Система Launch Control позволяет автомобилистам с меньшим гоночным опытом оптимально стартовать с места, чтобы использовать максимальное ускорение. Для этого предварительно следует выключить систему динамического контроля устойчивости DSC.
Цель системы быстрого старта заключается в том, чтобы освободить водителя от переключения отдельных передач, и он мог бы целиком сосредоточиться на управлении автомобилем. Водителю в неподвижном автомобиле требуется только перевести рычаг переключения передач вперед и держать его. Если теперь он утопит педаль в пол, автоматически установится частота вращения, оптимальная для старта с места. Теперь стоит только отпустить рычаг, и M5 начнет разгоняться с идеально регулируемой пробуксовкой. Вплоть до максимальной скорости переключать передачи не требуется: коробка SMG с функцией Drivelogic включит все семь передач автоматически, выполняя смену ступени незадолго до достижения максимально допустимой частоты вращения.
Как и во всех режимах переключения, в этом режиме указатель на приборном щитке также информирует водителя о включенной передаче.
Автоматизированная коробка передач, но она подходит и для гоночной трассы!
Пять из одиннадцати возможных вариантов переключения функции Drivelogic доступны в так называемом режиме D (Drive). В этом автоматизированном режиме коробка передач включает семь передач автоматически. Такое переключение осуществляется в зависимости от выбранного режима движения, соответствующей дорожной ситуации, скорости и положения педали газа. В режиме движения D1, например, для трогания с места выбирается вторая передача. В этом случае сцепление работает особенно мягко, что облегчает трогание с места на зимних дорогах.
Но водитель может также влиять на автоматизированное переключение передач, например, медленно сбрасывая газ и таким образом самостоятельно определяя момент включения более высокой ступени. И наоборот, нажатие на педаль газа вызывает быстрое включение более низкой ступени. Как в режиме S, так и в режиме D при остановке коробка передач автоматически включает первую передачу. Для продолжения движения достаточно нажать на педаль газа.
Специальные функции повышают безопасность и комфорт.
Однако семиступенчатая коробка передач SMG не только помогает водителю BMW M5 достичь высоких спортивных показателей, но и предоставляет многочисленные функции обеспечения безопасности. Так, в критических ситуациях, например при переключении «вниз» на скользком покрытии, коробка передач мгновенно выключает сцепление, чтобы автомобиль внезапно не сорвался задними колесами в занос из-за торможения двигателем.
Другой практичной специальной функцией коробки SMG является функция, облегчающая трогание с места на подъемах, которая до сих пор предлагалась только на BMW M3. Эта функция позволяет трогаться с места на подъемах, не скатываясь назад. Она осуществляется с помощью тормозящего воздействия и может применяться как в секвентальном, так и в автоматизированном режиме, при движении вперед и назад. Для этого водителю при остановке требуется лишь нажать на педаль тормоза. В течение двух секунд после отпускания педали тормоза BMW M5 может тронуться с места, никуда не скатываясь.
На горе коробка передач "думает" вместе с вами.
Так называемая функция распознавания горных условий смещает на подъемах и склонах моменты переключения. При движении в гору исключаются переключения "вверх-вниз". При движении под гору нижние ступени удерживаются дольше для более полного использования торможения двигателем. В режиме D к тому же выбор передачи адаптируется к подъему дороги.
Эти функции также возможны лишь потому, что блок управления коробки передач SMG и система управления двигателем M5 имеют между собой тесную связь. Она осуществляется с помощью особенно мощной шины передачи данных CAN, которая связывает блок управления двигателем MS S65 с блоком управления коробки SMG, объединенным в сеть с двенадцатью резервированными датчиками коробки SMG. Таким образом, блок управления коробки SMG получает от MS S65 важные данные о положении педали газа, частоте вращения колес и двигателя, температурах, угле поворота передних колес и данных Key Memory. Такая же прямая связь имеется между коробкой передач SMG и системой DSC.
Ходовая часть М5
Под знаком спорта: регулировочные системы ходовой части.
Система электронной регулировки жесткости амортизаторов (EDC) модели M5 позволяет водителю благодаря наличию трех программ - "комфортная", "нормальная" и "спортивная" - менять настройку ходовой части от по-спортивному жесткой до комфортной. Управление системой EDC водитель осуществляет с помощью кнопки MDrive на руле или кнопкой рядом с рычагом коробки SMG.
Ходовая часть M5 обладает также оптимизированной системой стабилизации DSC. Оптимизированное по массе реечное рулевое управление с двумя алгоритмами работы усилителя Servotronic было специально адаптировано к M5 .
Интеллектуальный подход к облегченным конструкциям: малая масса – высокая жесткость.
Как и у базовой модели, передняя подвеска практически полностью состоит из алюминия, за исключением особо нагруженных элементов, среди которых поперечная рулевая тяга, колесные подшипники или пальцы шарниров. На подрамнике крепятся рулевой механизм, стабилизатор, поперечный рычаг и тяговые растяжки. Он имеет U-образную форму и дополнительный элемент жесткости. В отличие от базовой модели этот элемент оснащен двумя так называемыми воздухозаборниками NACA, которые известны по автоспорту или авиации. Через эти воздухозаборники осуществляется подвод охлаждающего воздуха, в частности, к коробке передач, причем это не ухудшает аэродинамики днища. Изготовленный из алюминия элемент обеспечивает максимальную поперечную жесткость подрамника. Это сказывается на особой чуткости реакций подвески. Упорный подшипник вместе с раздельными опорами пружин и амортизаторов обеспечивает особую точность направления колеса.
Усилитель Servotronic с двумя алгоритмами работы.
Servotronic регулирует усиление по двум алгоритмам в зависимости от скорости движения и оборотов двигателя. Тем самым разрешается принципиальный конфликт между высокой степенью усиления в целях максимально комфортабельной парковки и малой степенью усиления, которая целесообразна на высоких скоростях, так как это снижает опасность срыва руля при резких маневрах объезда.
M5 обладает двумя алгоритмами работы усилителя Servotronic, которые соотносятся с установленным режимом работы EDC: то есть очень спортивный и скорее комфортабельный алгоритмы. При спортивном алгоритме рулевое управление очень острое, и водитель при высоких поперечных ускорениях, которые возникают во время быстрого прохождения поворотов, имеет четкую и точную обратную связь. Комфортабельная настройка способствует большей комфортабельности движения. Оба алгоритма гарантируют водителю неизменные ощущения за рулем при оптимальной обратной связи.
Задняя подвеска: оптимизирована для M5.
Задняя подвеска, которая почти целиком состоит из алюминия, соответствует в основном многорычажной задней подвеске, которая используется в 7-й и 5-й сериях. Эта исключительно удачная конструкция, обеспечивающая прекрасную траекторную устойчивость и комфорт, была адаптирована к значительно более высоким требованиям, которые предъявляет М5. Была изменена эластокинематика, а важные элементы, например опоры, рычаги и шарниры, были усилены. Так, например, направляющие шарниры подвески колеса имеют жесткое исполнение вместо прежнего варианта с резиновыми амортизирующими элементами. Это обеспечивает еще более точное направление колеса и его центровку. Чтобы масса была как можно меньше, а вся мощность передавалась с достаточной степенью надежности, задний редуктор M5 был разработан совершенно заново. Благодаря охлаждающим ребрам на крышке заднего редуктора из алюминия инженерам удалось снизить в нем температуру на 10-15 градусов по сравнению с обычной конструкцией. Это означает значительное снижение термической нагрузки на детали. Задний редуктор связан с семиступенчатой коробкой SMG двусоставным карданным валом, который имеет спереди диск Харди, шарнир равных угловых скоростей сзади и центральную опору. Приводные валы имеют жесткую на кручение и легкую трубчатую конструкцию, что позволяет свести к минимуму подвижные массы.
Регулируемая блокировка дифференциала M.
Как и самый спортивный до сих пор М3, модель М5 обладает разработанным на M GmbH задним дифференциалом с регулируемой, реагирующей на частоту вращения блокировкой. Эта блокировка дифференциала M придает автомобилю высокую устойчивость движения, а также обеспечивает оптимальную тягу, прежде всего на выходе из поворотов.
Блокировка дифференциала M обеспечивает больший комфорт и большую безопасность.
Дифференциал при необходимости блокируется. Эту возможность конструкторы использовали на тот случай, если одному из ведущих колес грозит пробуксовка, например на скользкой поверхности. Кроме того, блокировка дифференциала высоко ценится спортивными водителями, так как она помогает при спортивном стиле вождения и при движении по дорогам со средним или высоким коэффициентом сцепления, способствуя еще более яркому проявлению положительных качеств заднего привода.
Хорошие зимние свойства.
У "нормальных" блокировок дифференциала, реагирующих на частоту вращения, передаваемый момент привода определяется по моменту, который колесо может передавать на поверхность с низким коэффициентом сцепления. Но если этот коэффициент очень низкий, например на заснеженных, щебенчатых или обледенелых дорогах, выигрыш в сцеплении колес с опорной поверхностью, обеспечиваемый традиционной блокировкой, довольно невысок из-за так называемого опорного момента.
Регулируемая блокировка дифференциала М в состоянии в самых сложных ситуациях – то есть даже при сильно разнящихся коэффициентах сцепления ведущих колес – обеспечить значительный выигрыш в тяге. Тем самым регулируемая блокировка дифференциала М у нового M5 в сочетании с тонко настроенной системой DSC и сбалансированной развесовкой способствует тому, что автомобиль очень хорошо пригоден к условиям зимней эксплуатации.
Тяга будет в любой ситуации.
Еще одно преимущество регулируемой блокировки дифференциала M состоит в том, что при росте разницы в частоте вращения между ведущими колесами немедленно устанавливается больший момент блокировки. В результате "разгруженное" колесо – например, ближнее к внутреннему радиусу поворота при активном движении по горам – не приведет к тому, что момент привода "исчезнет", тяга будет в любой ситуации.
Блокировка до 100 процентов.
Регулируемая блокировка дифференциала М действует по следующему принципу: разница в частоте вращения ведущих колес, которая возникает при разгрузке одного из колес или его вращении на очень скользкой поверхности, ведет к тому, что встроенный насос повышает давление. Это давление передается поршнем на многодисковую муфту, в результате чего – в зависимости от разницы в частоте вращения – момент привода направляется на колесо с лучшими сцепными свойствами. В крайнем случае весь момент может быть направлен на колесо, имеющее лучший коэффициент сцепления с дорогой. Если разница в частоте вращения колес уменьшается, то, следовательно, сокращается и давление, создаваемое насосом, что ведет к уменьшению степени блокировки. Эта саморегулирующаяся насосная система не требует обслуживания и заполнена силиконовым маслом с высокой вязкостью.
Преимущество для водителя заключается в том, что он может значительно более уверенно трогаться на своем М5 с места на поверхности с разными коэффициентами сцепления под ведущими колесами, так как у него в распоряжении гораздо больше тяги. Кроме того, регулируемая блокировка дифференциала М ощутимо улучшает управляемость и устойчивость движения, что обеспечивает дополнительный выигрыш в безопасности и наслаждении поездкой.
Только для M5: DSC с двумя программами регулировки динамичности движения.
Специально для M5 была разработана система динамического контроля курсовой устойчивости (DSC) нового поколения. Система DSC может быть отключена нажатием кнопки на центральной консоли. Выбор программ регулировки динамичности движения производится с помощью так называемого MDrive, и их вызов осуществляется нажатием кнопки MDrive на руле. В то время как первая ступень DSC в основном соответствует настройке системы обычной "пятерки", вторая ступень – динамический режим M – будет высоко оценен водителями, предпочитающими спортивный стиль.
Динамический режим M – истинное наслаждение динамичностью.
Динамический режим М – это совершенно особое явление в автомобилестроении, представляющее особый интерес для водителей со спортивными амбициями. Подобный режим можно было раньше встретить только у суперспортивного M3 CSL под обозначением "M Track". Эта подсистема DSC, настроенная на использование в гоночных условиях, позволяет водителю M5 одним нажатием кнопки на руле использовать максимальные продольные и поперечные ускорения. Тот, кто использует эту опцию, может в реальности ощутить границы физически допустимого! В этом режиме DSC вмешивается только в самых предельных ситуациях, позволяя при этом водителю движение в контролируемом заносе. Динамический режим М должен поэтому использоваться только на закрытых гоночных трассах. Предупредительная информация, которая выводится на приборный щиток, напоминает водителю о том, что включен динамический режим М. Наконец, система DSC может быть вообще выключена водителем. При выключенной системе также появляется соответствующее предупреждение.
DSC обеспечивает значительный выигрыш в безопасности.
DSC представляет собой систему обеспечения безопасности в опасных и критических с точки зрения физики режимах: путем целенаправленного вмешательства в работу системы управления двигателем и индивидуального притормаживания отдельных колес система повышает безопасность движения, например на скользкой дороге, при резких маневрах или потере устойчивости в повороте.
Кнопка Power меняет характеристики двигателя "по требованию".
Иногда водителю не нужна вся мощность двигателя и вся динамичность M5. Например, в условиях городского движения. Поэтому после пуска двигателя автоматически задействуется подчеркнуто комфортабельная программа P400, которая использует 400 л.с. Но всего одного нажатия кнопки Power рядом с рычагом коробки достаточно, чтобы получить в свое распоряжение всю силу десятицилиндрового двигателя. В результате кинематика педали акселератора меняется в сторону большей чуткости откликов, что позволяет в программе P500 наслаждаться спортивным, а в программе P500-Sport бескомпромиссно гоночным характером автомобиля.
EDC: от по-спортивному жесткой до комфортабельной настройки.
Система электронной регулировки жесткости амортизаторов (EDC) модели M5 позволяет водителю менять настройку ходовой части от по-спортивному жесткой до комфортабельной, используя три программы: "комфортная", "нормальная" и "спортивная". Управление EDC осуществляется водителем с помощью кнопки MDrive на руле или нажимного выключателя рядом с рычагом коробки SMG.
Система EDC обеспечивает непрерывную и бесступенчатую электронную регулировку усилия амортизации. В "нормальной" программе усилие амортизации автоматически адаптируется в соответствии с потребностью. Система выбирает идеальный вариант, в одинаковой степени обеспечивающий комфортабельность и безопасность движения. Дополнительно водитель может выбрать другие характеристики амортизации, воспользовавшись комфортной или спортивной программой. В спортивном режиме ходовая часть реагирует на неровности дороги с большим усилием амортизации, что позволяет снизить кол****ия кузова и обеспечить более четкий контакт автомобиля с дорогой. В комфортном режиме в целях обеспечения большего комфорта EDC устанавливает меньшее усилие амортизации.
EDC повышает безопасность движения.
На поворотах, при торможениях и разгонах безопасность движения во всех режимах повышается благодаря более высокому усилию амортизации. Это также улучшает устойчивость автомобиля к кренам и клевкам. Еще одно преимущество заключается в неизменно хороших вибрационных характеристиках автомобиля, независимо от состояния загрузки и на протяжении всего срока службы.
Высокоэффективные тормоза, как в автоспорте.
В соответствии с исключительной мощностью М5 обладает высокоэффективной тормозной системой с особо крупными оптимизированными по массе перфорированными композитными дисками, пришедшими из автоспорта. Как и в автоспорте, оптимальное расположение и форма отверстий в ходе тщательных экспериментов были рассчитаны так, чтобы обеспечивать отличное замедление как в сухую, так и сырую погоду. На передних колесах тормозные диски имеют размер 374 x 36 мм, а на задних колесах - 370 x 24 мм.
Если нужно, М5 останавливается, как вкопанный.
Оптимизированные по массе и жесткости плавающие двухпоршневые скобы из алюминия (как у BMW 7-й серии) позволили значительно сократить неподрессоренные массы и тем самым способствуют росту динамичности, безопасности и комфортабельности движения. В результате тормозной путь М5 соответствует тормозному пути спортивного автомобиля: для полной остановки при торможении со скорости 100 км/ч ему требуется 36 метров, а со скорости 200 км/ч – менее 140 метров.
Наилучшая удельная масса среди конкурентов.
Удельная масса нового М5 составляет 3,5 кг на 1 л.с. – это снова говорит о превосходстве, характерном скорее для гоночного спорта, нежели для пятиместного спортивного седана. Для сравнения: настоящий "уличный гонщик" BMW M3 CSL имеет удельную массу 3,85 кг на 1 л.с. Для M5 3,5 кг/л.с. значат, что в изысканном классе высокоэффективных спортивных седанов он значительно превосходит всех остальных по удельной массе.
Охлаждение – особо сложная задача.
Особую сложность неизбежно представляли крайне стесненные монтажные условия, заданные габаритами базовой модели 5-й серии. Какие при этом конкретные проблемы пришлось решать, видно на примере подачи и отвода охлаждающего воздуха. По сравнению с флагманской моделью серии, BMW 545i, на M5 необходимо подавать в два раза больше (!) воздуха для впускной системы и охлаждения. Это количество воздуха, разумеется, необходимо отводить из автомобиля, не ухудшая при этом аэродинамику. Поэтому M5 получил совершенно новые систему охлаждения и направляющие воздушного потока. Вентилятор повышенной мощности, водяной радиатор системы охлаждения двигателя, конденсатор кондиционера, масляный радиатор гидроусилителя руля и радиатор для охлаждения моторного масла размещены в крайне узком пространстве непосредственно позади «ноздрей» облицовки радиатора. Из-за плотного монтажа радиатор для охлаждения моторного масла размещен по диагонали перед водяным радиатором охлаждения двигателя, а последний выполнен двухсекционным. Специальные направляющие потока воздуха пропускают воздух позади масляного радиатора и направляют к днищу, где он отводится наружу через элемент, использующий принцип трубки Вентури. Благодаря своей специфической форме этот элемент снижает подъемную силу, действующую на переднюю часть автомобиля. Несмотря на плотность монтажа, имеется хороший доступ ко всем обслуживаемым в автосервисе компонентам, в частности, фильтрующему элементу воздушного фильтра, микрофильтру и масляному фильтру, а также к свечам зажигания.
В переднем фартуке обращают на себя внимание большие воздухозаборники, обеспечивающие воздух для охлаждения и системы впуска. Боковые отверстия, расположенные слева и справа от большого переднего возухозаборника, служат не только для вентиляции тормозов, через них воздух поступает также в систему впуска двигателя. Впервые М5 оснащается боковыми "жабрами", которые заметно повышают внешнюю привлекательность и узнаваемость нового BMW M5.
Успешный принцип, которому уже 20 лет: сила без хвастовства!
Благодаря своим характеристикам M5 четвертого поколения снова задает тон в сегменте мощных спортивных седанов. Этот класс автомобилей был основан первым M5 в 1984 году. Здесь первый M5 и его наследники за последние 20 лет постоянно задавали тон. Эти автомобили представляли собой совершенный синтез комфортабельного и элегантного седана для повседневных поездок, огромной мощности двигателя и вытекающей отсюда исключительной спортивности. Всего было продано более 20 000 автомобилей M5. В результате можно сказать, что этот очень успешный и с экономической точки зрения принцип исключительной мощности, облаченной в неброскую форму, стал фамильным признаком всех автомобилей M.
Новый M5 поднимает этот принцип на новую высоту: выглядящий внешне, как сдержанный профессиональный спортсмен, этот автомобиль благодаря неизбывной мощности десятицилиндрового высокооборотного двигателя, работающего в паре с семиступенчатой коробкой SMG, позволяет водителю насладиться совершенно новыми ощущениями. Одним словом, M5 обладает в своем непростом классе самой инновационной концепцией привода, лучшим показателем удельной массы, впечатляющей управляемостью и полной пригодностью к повседневной эксплуатации. Седан на каждый день с сердцем спортсмена. Спортивный автомобиль, пригодный к повседневной эксплуатации. Оба требования новый М5 удовлетворяет идеальным образом.
Первый высокооборотный двигатель V10 для серийного седана.
В настоящее время двигатель V10 представляет собой единственный высокооборотный силовой агрегат для серийного автомобиля. Будучи самым мощным силовым агрегатом для серийного автомобиля в семействе BMW, новый двигатель снова задает тон в своем классе.
Но мощность - это еще не все. Гораздо важнее для автомобиля серии М его способность к разгону и его динамичность. Она зависит от развиваемой тяги и массы автомобиля. Тяга на ведущих колесах создается крутящим моментом и передаточным отношением в коробке. Концепция высоких оборотов обеспечивает оптимальное передаточное число в коробке и в главной передаче, а тем самым и реализацию впечатляющей тяги.
Концепция высоких оборотов - это именно то, что надо.
Для инженеров BMW M путь создания компактного, высокооборотного атмосферного двигателя - это верный путь. Раскручиваясь до
8 250 об/мин, десятицилиндровый двигатель при этом выходит в такие области оборотов, которые были до сих пор присущи только спортивным автомобилям. По сравнению с прежним восьмицилиндровым M5 повышение мощности составляет более
25 процентов. M5 перешел тем самым магическую границу в 100 л.с.
с каждого литра. Его удельная мощность находится на уровне спортивных моделей.
Шедевр моторостроения.
Оба ряда из пяти цилиндров двигателя V10 расположены под углом 90 градусов, что обеспечивает оптимизированный по вибрационным характеристикам и комфорту баланс масс кривошипно-шатунного механизма. В связи с необходимостью обеспечения достаточной жесткости, то есть из-за высоких нагрузок в результате воздействия со стороны давления сгорания, оборотов и вибраций, для блока была выбрана – впервые у V-образного двигателя BMW – конструкция типа Bedplate (постель двигателя). Для оптимальной опоры коленчатого вала в постель из алюминия залиты вставки из серого чугуна. Они обеспечивают также акустический и вибрационный комфорт и гарантируют высокую маслопропускную способность. Исключительно жесткий коленчатый вал имеет шесть коренных подшипников.
Двойной VANOS высокого давления и отдельные дроссельные заслонки.
Система бесступенчатой регулировки фаз газораспределения двойной VANOS заботится об оптимальном газообмене. Эта система позволяет добиться того, что регулировка осуществляется за очень короткое время. На практике это означает следующее: больше мощности, лучше характеристика крутящего момента, оптимальные реакции, меньше расход топлива и меньшая токсичность отработавших газов. Как и в автоспорте, каждый цилиндр имеет собственную дроссельную заслонку, управление которой осуществляется с помощью электроники.
Двухпоточная система выпуска отработавших газов из высококачественной нержавеющей стали.
Выпускная система нового двигателя M5 из высококачественной нержавеющей стали проведена без каких-либо стыков в два потока до глушителей, после которых стоят типичные для автомобилей M четыре концевые трубы. Токсичность выхлопа соответствует стандарту Евро 4 и американскому стандарту LEV 2.
Уникальная система управления двигателем.
Главную ответственность за выдающиеся показатели мощности и чистоты выхлопа двигателя V10 несет система управления MS S65. Ни одна другая система управления двигателем не отличается такой комплексностью. Ее процессоры - самые мощные из тех, что допущены к использованию в автомобиле. Ведь требования к производительности системы управления двигателем очень высоки, в первую очередь из-за высоких оборотов, а также всей суммы задач по управлению и регулированию.
Самая эффективная технология управления двигателем - технология ионного тока.
Что самое интересное в системе управления двигателем, так это технология ионного тока, которая используется для определения детонации, перебоев в зажигании и сгорании. Она позволяет определить с помощью свечи возможную детонацию в каждом цилиндре, контролировать правильность зажигания и распознавать возможные перебои. Свеча зажигания выступает при этом одновременно как исполнительный элемент – для зажигания – и как датчик для контроля процесса сгорания.
Семиступенчатая коробка SMG направляет энергию двигателя
M Power на дорогу.
Концепция высокооборотного двигателя может быть реализована только в том случае, если двигатель будет скомбинирован с коробкой передач, имеющей соответствующие передаточные числа. Только так с помощью короткого общего передаточного отношения можно преобразовать развиваемый двигателем крутящий момент в оптимальную тягу
Семиступенчатая коробка SMG представляет собой именно ту механическую коробку, которая идеально пригодна для передачи всей силы двигателя V10 через трансмиссию на колеса. BMW M впервые в мире предлагает секвентальную коробку с семью ступенями и функцией Drivelogic. В отличие от прежней шестиступенчатой коробки семиступенчатая SMG обеспечивает еще более четкие и крайне быстрые ручные переключения, а также комфортабельность движения в автоматизированном режиме переключения передач. Дополнительная ступень позволила сократить скачки оборотов и момента.
Новая SMG обеспечивает 20-процентное увеличение быстроты переключений.
Управление семиступенчатой коробкой SMG осуществляется либо с помощью рычага на центральной консоли, либо с помощью так называемых "лепестков" на руле. По сравнению с прежней коробкой SMG новое поколение коробки SMG выполняет переключения на 20 процентов быстрее. Быстрее переключать ступени в коробке подобной конструкции еще никому не удавалось. Преимущество для водителя M5: переключение происходит плавно и значительно быстрее того, что могут сделать даже самые опытные водители. Тем самым неизбежные при переключении прерывания передачи момента практически не ощущаются. M5 разгоняется с места до максимальной скорости практически без рывков.
Drivelogic: водитель определяет характеристику переключений коробки SMG.
Функция Drivelogic коробки SMG предоставляет в распоряжение водителя в общей сложности 11 вариантов переключений, с помощью которых он может индивидуально адаптировать характеристику смены ступеней к своему стилю вождения.
Шесть из этих 11 программ можно выбрать в рамках секвентального ручного переключения (режима S). Они включают в себя переключения от сбалансировано динамичного до чисто спортивного стиля. В режиме S водитель сам выполняет переключения вручную. Однако если задействована функция Launch Control, то функция Drivelogic коробки SMG сама производит переключения в оптимальном режиме незадолго до достижения максимальной частоты вращения и с оптимальной пробуксовкой до тех пор, пока M5 не наберет максимальную скорость.
В автоматизированном режиме переключений D коробка самостоятельно переключает все семь передач. Смена ступеней производится в зависимости от выбранной программы, ситуации, скорости и положения педали акселератора.
SMG повышает также безопасность и комфорт.
Семиступенчатая коробка SMG не только помогает водителю в максимальной степени использовать возможности двигателя. Она обладает также и многими функциями обеспечения безопасности. Так, в критических ситуациях движения – например, при переключении на пониженную передачу на скользкой дороге – она моментально выключает сцепление, чтобы M5 не ушел в занос из-за слишком сильного торможения двигателем. Среди других особых функций - система облегчения трогания с места на подъеме, которая не допускает скатывания автомобиля назад, а также функция распознавания движения в горах, которая смещает на подъемах и спусках моменты переключений. При движении в гору тем самым удается избежать многократных переключений "вверх-вниз". При спуске с горы функция более продолжительное время удерживает включенными низкие передачи, чтобы максимально использовать тормозной момент двигателя.
Максимальное чувство удовольствия за рулем.
Сочетание двигателя V10 и семиступенчатой коробки SMG позволяет получить такие ходовые качества, которые у серийных седанов до сих пор считались невозможными. Прежде всего новый М5 дарит своему водителю невероятное чувство удовольствия за рулем. По сравнению с прежним M5 он лучше как по объективным, так и по субъективным показателям. Разгон с места до 100 км/ч осуществляется менее чем за пять секунд, отметку 200 км/ч автомобиль преодолевает приблизительно через 15 секунд. На скорости 250 км/ч срабатывает электронный ограничитель, останавливая неудержимое движение вперед. Спидометр позволяет понять, до каких пределов могла бы довести неизбывная сила двигателя, если бы не было ограничителя: спидометр размечен до 330 км/ч.
Нюрбургринг как тестовая трасса.
В пользу нового М5 говорит и сочетание мощности с низкой массой автомобиля, которое выделяет его на фоне всех других конкурентов. Здесь M5 также устанавливает планку на новую высоту и заставляет своих конкурентов лицезреть только свои четыре выхлопные трубы.
Истинная проверка динамичности автомобиля – это поездка по Северной петле легендарного Нюрбургринга. На самой сложной гоночной трассе в мире уже в течение десятилетий специалисты по динамике автомобилей отделяют зерна от плевел. Нигде в мире, кроме как на Северной петле, нельзя так хорошо проверить в предельных режимах, насколько хорошо сочетаются между собой все компоненты автомобиля. M5, который проходит круг приблизительно за восемь минут, опережая всех своих конкурентов, можно причислить к чистокровным спортивным болидам. Кстати, по традиции все модели М проходят испытания этой гоночной трассе.
Ходовая часть M: доведенная до совершенства ходовая часть базовой "пятерки".
Подобное время прохождения круга свидетельствует, насколько спортивен М5. Хотя ходовая часть базовой "пятерки", безусловно, хороша, подобные рекорды ей не под силу. Поэтому M5 по конструкции ходовой части и ее настройке следует рассматривать как совершенно самостоятельную модель.
Многие детальные изменения превращают 5-ю серию в M5.
Так, ходовая часть и ее регулировочные системы для нового М5 были либо разработаны заново, либо сильно модернизированы, либо адаптированы к возможностям автомобилей М. Например, ходовая часть М5 – это не опущенная ходовая "пятерки", а оптимизированная отдельная разработка. Регулировочные системы, хотя их названия и остались без изменений, были адаптированы к возможностям нового автомобиля. Поэтому M5, что касается его ходовой части, можно рассматривать, с одной стороны, как технологическую вершину успешной 5-й серии, а с другой стороны, как самостоятельную модель – и по внешнему виду, и по характеру.
Регулируемая блокировка дифференциала M.
М5 обладает задним дифференциалом с регулируемой, реагирующей на частоту вращения блокировкой. Эта блокировка дифференциала M придает автомобилю высокую устойчивость движения, а также обеспечивает оптимальную тягу, прежде всего на выходе из поворотов. Регулируемая блокировка дифференциала М в состоянии в самых сложных ситуациях – то есть даже при сильно разнящихся коэффициентах сцепления ведущих колес – обеспечить значительный выигрыш в тяге. Еще одно преимущество регулируемой блокировки дифференциала M состоит в том, что при росте разницы в частоте вращения между ведущими колесами немедленно устанавливается больший момент блокировки. В результате тяга будет в любой ситуации.
Только для M5: DSC с двумя программами регулировки динамичности движения.
Специально для M5 была разработана система динамического контроля курсовой устойчивости (DSC) нового поколения. Система DSC может быть отключена нажатием кнопки на центральной консоли. Выбор программ регулировки динамичности движения производится с помощью так называемого MDrive, и их вызов осуществляется нажатием кнопки MDrive на руле. В то время как первая ступень DSC в основном соответствует настройке системы обычной "пятерки", вторая ступень – динамический режим M – будет высоко оценен водителями, предпочитающими спортивный стиль.
EDC: от по-спортивному жесткой до комфортабельной настройки.
Система электронной регулировки жесткости амортизаторов (EDC) модели M5 позволяет водителю менять настройку ходовой части от по-спортивному жесткой до комфортабельной, используя три программы: "комфортная", "нормальная" и "спортивная". Управление EDC осуществляется водителем с помощью кнопки MDrive на руле или нажимного выключателя рядом с рычагом коробки SMG.
Кнопка Power меняет характеристики двигателя "по требованию".
Иногда водителю не нужна вся мощность двигателя и вся динамичность M5. Например, в условиях городского движения. Поэтому после пуска двигателя автоматически задействуется подчеркнуто комфортабельная программа P400, которая использует 400 л.с. Но всего одного нажатия кнопки Power рядом с рычагом коробки достаточно, чтобы получить в свое распоряжение всю силу десятицилиндрового двигателя. В результате кинематика педали акселератора меняется в сторону большей чуткости откликов, что позволяет в программе P500 наслаждаться спортивным, а в программе P500-Sport бескомпромиссно гоночным характером автомобиля.
Высокоэффективные тормоза, как в автоспорте.
В соответствии с исключительной мощностью М5 обладает высокоэффективной тормозной системой с особо крупными оптимизированными по массе перфорированными композитными дисками. Оптимизированные по массе и жесткости плавающие двухпоршневые скобы из алюминия (как у BMW 7-й серии) позволили M5 иметь тормозной путь, как у высококлассных спортивных автомобилей: для полной остановки при торможении со скорости
100 км/ч ему требуется 36 метров, а со скорости 200 км/ч – менее
140 метров.
Сдержанный внешний вид.
Внешние различия с базовой "пятеркой" не бросаются в глаза, но говорят о последовательности. Благодаря этому M5 внешне оказывается неожиданно самобытным, не отрекаясь от своего родства с 5-й серией. По сравнению с базовой моделью бросаются в глаза измененные передние и задние фартуки. Обновлены также боковые пороги, а колесные арки стали более широкими. По традиции M отличается от "нормального" BMW эксклюзивным дизайном наружных зеркал заднего вида, четырьмя выхлопными трубами, также ставшими отличительными признаками марки, и изысканным дизайном дисков. Впервые М5 получил на передних крыльях очень красивые "жабры".
А теперь заглянем глубже в ///Мир совершенства
V10 в BMW M5: шедевр моторостроения.
"Сердцем" каждого BMW является мощный двигатель. Совершенно ясно, что это в первую очередь относится к моделям подразделения BMW M GmbH. Но говорить так о новом двигателе в М5 было бы не совсем правильно: если говорить скромно, то этот десятицилиндровый двигатель является вехой в истории современного моторостроения, это один из самых потрясающих силовых агрегатов для серийного автомобиля.
Знаток автомобилей всегда хочет сначала послушать двигатель. Тем более, если речь заходит о новом V10: этот шедевр техники звучит для любителя спортивных автомобилей, как симфонический концерт для любителя музыки. Потрясает при этом, насколько звук напоминает звук гоночного двигателя BMW WilliamsF1. С двигателем из мира "Формулы-1" этот V10 в M5 роднит не только одинаковое количество цилиндров, но и концепция использования высоких оборотов. Этот принцип позволяет получить невероятную тягу на высоких оборотах и характерен для всех высокоэффективных атмосферных двигателей BMW M GmbH. Десять цилиндров создают такую музыку, услышать которую можно только на гоночной трассе.
Первый высокооборотный двигатель V10 в серийном седане.
Двигатель V10, который до сих пор использовался только в гонках или отдельных экзотических моделях, впервые нашел применение в серийном автомобиле - BMW М5. В соответствии с высокими претензиями семейства М, этот двигатель с высочайшими возможностями не может оставить никого равнодушным: десять цилиндров, пять литров рабочего объема, мощность 507 л.с., крутящий момент 520 ньютон-метров, максимальная частота вращения 8250 об/мин – настоящий сгусток силы.
И тем не менее этот двигатель представляет собой нечто большее, чем просто сумму впечатляющих свойств. Высокооборотный атмосферный двигатель при малейшем нажатии на педаль акселератора раскрывается как типичный спортивный мотор. Но при этом он без каких-либо проблем работает в условиях повседневной эксплуатации. Седан на каждый день с сердцем спортсмена – спортивный автомобиль для повседневной эксплуатации. M5 прекрасно удовлетворяет обоим требованиям. Через 20 лет после того, как первый BMW M5 основал сегмент мощных спортивных седанов, двигатель M5 снова стал эталоном в этом классе.
Вдохновленные мотором из мира "Формулы-1".
Основой этого послужила совершенно новая конструкция двигателя, разработанная инженерами BMW M GmbH. При этом они черпали вдохновение в двигателе BMW WilliamsF1, самом мощном двигателе на стартовой решетке королевского класса автоспорта. С другой стороны, они использовали все специфические особенности прежних серийных автомобилей М, среди которых двойной VANOS, отдельные дроссельные заслонки, разработанная собственными силами самая высокопроизводительная электронная система управления двигателем и система смазки с регулировкой по центробежному усилию.
Тот, кто хочет стать преемником прежнего M5, обладавшего 400-сильным двигателем V8, должен обеспечить в этом сегменте рынка прежде всего одно: еще больше мощности. В моторостроении для этого есть три пути: увеличение рабочего объема и связанное с этим увеличение крутящего момента, увеличение мощности путем использования турбонагнетателя или компрессора, а также повышение частоты вращения с помощью соответствующей концепции высоких оборотов.
Мощность - это не только лошадиные силы.
Мощность - это еще не все. Гораздо важнее способность автомобиля к разгону и его динамичность. Она зависит от развиваемой тяги и массы автомобиля. Тяга на ведущих колесах создается крутящим моментом и передаточным отношением в коробке. Концепция высоких оборотов обеспечивает оптимальное передаточное число в коробке и тем самым реализацию впечатляющей тяги.
Даже у двигателей, формально имеющих одинаковую мощность, приходится, что называется, отделять зерна от плевел. Так крупнообъемный двигатель, несмотря на высокую мощность и высокий крутящий момент, имеет такой недостаток, как обусловленная его конструкцией большая масса, а также большая потребность в монтажном пространстве и больший расход топлива. Не лучше выглядит ситуация и с надувными двигателями. Они редко имеют приемлемый расход топлива, а по приемистости, то есть по скорости реакции двигателя на желания водителя, они не соответствуют высоким требованиям, которые предъявляются к концепции M.
Концепция высоких оборотов - это именно то, что надо.
Остается третий путь: путь создания компактного высокооборотного атмосферного двигателя. Для инженеров BMW это именно тот путь, который нужен: повышение мощности путем повышения оборотов. Не стоит забывать в этой связи, что концепция высоких оборотов по своей технической сложности значительно выше и, соответственно, более трудна в реализации. Наконец, совершенно не случайно, что марка BMW первой в мире вывела высокооборотный двигатель V10 в класс серийных спортивных седанов.
Обладая максимальной частотой вращения 8 250 об/мин, M5 "забирается" в такие области оборотов, еще недавно были свойственны только чистокровным спортивным автомобилям. Для сравнения: прежний M5 имел электронный ограничитель оборотов, срабатывавший при 7 000 об/мин. А новый десятицилиндровый двигатель теперь превысил отметку 8 000 об/мин.
Технология "Формулы 1" для дорог общего пользования.
Таким образом, новый BMW M5 еще дальше отодвигает границы технически осуществимого в серийном моторостроении. Потому что чем выше частота вращения, тем ближе становится предел двигателя. Какие при этом нагрузки испытывают материалы, видно из следующего сравнения: при частоте вращения коленчатого вала 8 000 оборотов в минуту каждый из десяти поршней за одну секунду проделывает путь, равный примерно 20 метрам. Еще раз обратимся к десятицилиндровому двигателю BMW WilliamsF1: его поршни при 18 000 об/мин в секунду проходят целых 25 метров. Однако если за время гонок в выходные дни "Формула-1" преодолевает всего 800 километров, то двигатель M должен проработать в течение всего срока службы автомобиля – в любом климате, в любой дорожной ситуации и при любом стиле вождения.
Совершенно очевидно, что для двигателя M5 использованы те же основные технологические принципы, производственные методы и материалы, что и на двигателе "Формулы-1", то есть используется передача технологии.
На 25 процентов мощности больше – новый мир динамичности.
Совершенно новая разработка – двигатель V10 – представляет собой высокооборотный десятицилиндровый силовой агрегат, превосходящий своего восьмицилиндрового предшественника того же рабочего объема во всех дисциплинах. Об этом свидетельствует уже повышение мощности более чем на 25 процентов. Так, новый двигатель V10 развивает 507 л.с. (373 кВт) при 7 750 об/мин, двигатель же V8 выдавал на коленчатый вал 400 л.с. (294 кВт) при 6 600 об/мин. Тем не менее, масса нового десятицилиндрового двигателя, составляющая 240 килограммов, почти равна массе его восьмицилиндрового предшественника. Поэтому с учетом мощности нового десятицилиндрового двигателя можно говорить о нем как о легковесе. Но с точки зрения литровой мощности – это тяжелоатлет: десятицилиндровый двигатель M5 превышает магическую отметку в 100 л.с. на литр рабочего объема. Таким образом, удельная мощность нового двигателя находится на уровне, характерном для спортивных гоночных автомобилей.
Только частота вращения по-настоящему раскрывает мощность и крутящий момент.
520 ньютон-метров максимального крутящего момента нового силового агрегата находятся на уровне восьмицилиндрового двигателя. Тем не менее, новый M5 превосходит своего предшественника во всех динамических дисциплинах. Этот феномен также связан с частотой вращения. Наглядный пример: когда велосипедист при движении в гору включает пониженную передачу, ему приходится крутить педали несколько быстрее, но, тем не менее, он может преодолеть почти любой подъем. Если же он останется на той же передаче или вовсе включит более высокую передачу, ему придется нажимать на педали намного сильнее или остановиться. Поэтому при условии одинаковой силы победит тот из велосипедистов, который будет в состоянии быстрее нажимать на педали.
В соответствии с логикой новый M5 благодаря своему высокооборотному двигателю также с уверенностью превосходит всех своих прямых конкурентов, которые полагаются почти исключительно на "концепцию крутящего момента" восьмицилиндрового двигателя с большим рабочим объемом. Он побеждает еще и потому, что у конкурентов соответствующий их концепции чрезвычайно высокий крутящий момент приходится передавать через усиленную и поэтому тяжелую трансмиссию, то есть в первую очередь разгонять грузы и массы, обладающие большой инерцией. Зато благодаря высокооборотной концепции компактного двигателя V10 трансмиссия стала значительно легче, а передаточные отношения – заметно короче.
Впрочем, новому двигателю M5 не приходится стыдиться своих показателей крутящего момента: впечатляющие 520 ньютон-метров достигаются при 6100 об/мин, уже при 3 500 об/мин он выдает 450 ньютон-метров. А 80 процентов максимального крутящего момента достигается в широком – для спортивного двигателя – диапазоне частоты вращения, составляющем 5 500 об/мин.
Десять цилиндров – спортивная концепция.
Десятицилиндровый силовой агрегат – это оптимальное решение для высокоэффективного спортивного двигателя. Подобный двигатель по своим размерам, количеству компонентов и заправочным емкостям представляет собой оптимальную концепцию. Таким образом, новый двигатель V10 представляет собой оптимальное решение для такого автомобиля, как BMW M5. Конструкция из десяти цилиндров, имеющих рабочий объем по 500 кубических сантиметров, кроме всего прочего, соответствует представлениям взыскательных конструкторов об идеальном двигателе.
Компактная конструкция обеспечивает прочность узлов и комфорт.
Как одна из ведущих моторостроительных компаний, BMW прославилась прежде всего благодаря своим рядным двигателям. На новом десятицилиндровом двигателе конструкторы объединили в один компактный агрегат два ряда по пять цилиндров с углом развала 90 градусов и смещением рядов цилиндров друг относительно друга на
17 мм. Угол 90 градусов выбран из-за балансировки, оптимальной с точки зрения вибраций и комфорта. В результате геометрия конструкции одновременно обеспечивает минимум вибраций при оптимальной прочности узлов.
Блок цилиндров изготавливается методом литья в кокиль под низким давлением из заэвтектического сплава алюминия и кремния. Доля кремния в этом специальном сплаве составляет не менее
17 процентов. Зеркало цилиндра создается благодаря кристаллизации кремния.
Поэтому дополнительных гильз не требуется: поршни с тонким железным покрытием двигаются непосредственно в этих цилиндрах, не имеющих специального покрытия. Ход поршня равен
75,2 мм, диаметр цилиндра – 92 мм, в результате общий рабочий объем двигателя составляет 4 999 см3. Кстати, блоки для двигателя M5 отливаются там же, где и блоки для "Формулы-1" – в цехе литья легких металлов BMW в Ландсхуте.
Постель двигателя, как у гоночных автомобилей.
Высокая частота вращения, большие значения давления сгорания и высокие температуры создают экстремальную нагрузку на блок цилиндров. Поэтому инженеры разработали его в виде очень компактной и необычайно жесткой на кручение конструкции, известной в мире гоночных автомобилей под названием Bedplate (постель двигателя). Новый двигатель для BMW M5 – это первый серийный
V-образный двигатель, где используется такая конструкция постели. Алюминиевая постель двигателя с влитыми вставками из серого чугуна обеспечивает очень точную опору коленчатого вала, в частности, удерживает зазор в коренных подшипниках в узких пределах во всем диапазоне рабочих температур. Влитые вставки из серого чугуна при этом сокращают сильное тепловое расширение алюминиевого корпуса. Для обеспечения геометрического замыкания с окружающей алюминиевой рамой влитые вставки снабжены сквозными отверстиями. Одновременно эта конструкция вносит свой вклад в выполнение требований к двигателю BMW M5 по акустике.
Коленчатый вал, обладающий очень высокой жесткостью и точно сбалансированный, устанавливается на шесть коренных подшипников и весит всего 21,8 килограмма. Он обладает низкими инерционными массами и рассчитан на максимальную прочность при кручении. Диаметр его коренных подшипников составляет 60 мм при несущей ширине 28,2 мм. По два шатуна воздействует на каждую из пяти шатунных шеек, которые, в свою очередь, смещены друг относительно друга на 72 градуса. Малое межцилиндровое расстояние, составляющее всего 98 мм, и короткий благодаря этому коленчатый вал обеспечили очень высокую прочность при изгибе и кручении и одновременно очень низкую массу.
В облегченной конструкции счет идет на граммы.
Оптимизированные по массе поршни с вырезом в юбке до зоны поршневых колец отлиты из алюминиевого сплава, стойкого к воздействию высоких температур, и имеют тонкое покрытие из железа. Они весят всего 481,7 грамма, включая поршневые палец и кольца. Высота головки поршня составляет 27,4 мм, а степень сжатия – 12,0:1. Поршни охлаждаются маслом непосредственно через маслоразбрызгивающие форсунки, соединенные с напорной смазочной линией. Трапециевидные ломаные шатуны длиной 140,7 мм, также оптимизированные по массе, состоят из высокопрочной стали. Они эффективно снижают осциллирующие массы. Каждый из десяти шатунов, кованных из стали марки 70MnVS4, вместе с вкладышами подшипника весит всего 623 грамма.
Цельноалюминиевые головки блоков нового двигателя V10 отливаются также в цехе литья легких металлов BMW в Ландсхуте. В головках блоков имеются воздушные каналы для подачи вторичного воздуха, который важен для быстрого прогрева каталитического нейтрализатора. Головки блоков имеют характерную для двигателей BMW конструкцию с четырьмя клапанами на цилиндр. Клапаны приводятся в действие с помощью выпуклых тарельчатых толкателей с гидравлической компенсацией зазоров (HVA). Благодаря этому удалось снизить диаметр толкателей до 28 миллиметров, а массу – до 31 грамма. Путем оптимизации всех деталей привода клапанов подвижная масса по сравнению с предшественником снизилась в общей сложности на 17,5 процента. Диаметр впускного клапана составляет 35 миллиметров, выпускного – 30,5 миллиметра.
Инновационные детали снижают расходы на техническое обслуживание.
Впускные клапаны выпускаются исключительно для двигателя
BMW M5. Имея диаметр стержня всего 5 мм, они практически не ухудшают поток во впускном тракте. Всегда правильная установка зазоров клапанов автоматически обеспечивается элементами гидравлической компенсации зазоров клапанов (HVA). Выигрыш клиента заключается в снижении расходов на техническое обслуживание.
С мощностью двигателя возрастает и его тепловая нагрузка, прежде всего вблизи камеры сгорания. По сравнению с традиционными системами концепция охлаждения поперечным потоком двигателя M5 заметно минимизирует потери давления в системе охлаждения. Концепция обеспечивает равномерное распределение температуры в головке блока и снижает пики температур в критических зонах головки блока. Каждый цилиндр в отдельности равномерно омывается оптимальным количеством жидкости. Для этого охлаждающая жидкость поступает от блока цилиндров со стороны выпуска и проходит поперечно через головку блока, затем через сборник на стороне впуска она направляется к термостату или радиатору.
Система двойной VANOS высокого давления для оптимального газообмена.
Система бесступенчатой регулировки фаз газораспределения двойной VANOS, представленная еще в 1995 году и дополнительно оптимизированная для современной модели BMW M3, в новом двигателе M5 также обеспечивает оптимальный газообмен. С ее помощью достигается кратчайшее время регулирования. На практике это означает увеличение мощности, лучшие характеристики крутящего момента, оптимальные характеристики срабатывания, уменьшение расхода топлива и снижение вредных выбросов в ОГ.
Например, в нижнем диапазоне нагрузок и частоты вращения при движении перекрытие клапанов и, следовательно, рециркуляция ОГ могут быть больше. В результате сокращаются потери на газообмен, и тем самым повышается эффективность использования топлива.
В зависимости от положения педали газа и частоты вращения двигателя – параметров в соответствии с требованиями к мощности двигателя – осуществляется бесступенчатое регулирование распределительных валов с управлением по специальным алгоритмам. Для этого звездочка, связанная с коленчатым валом однорядной цепью, соединена с распределительным валом через двухступенчатый редуктор с косозубыми шестернями. При осевом перемещении регулировочного поршня косозубые шестерни вызывают поворот распределительного вала относительно звездочки. Это позволяет изменять угловое положение впускного распределительного вала на величину до 66°, а выпускного распределительного вала – максимум на 37°.
Система двойной VANOS М требует очень высоких значений давления масла, чтобы регулировать распределительные валы с максимальной скоростью и точностью. Поэтому с помощью радиально-поршневого насоса, расположенного в кривошипной камере, давление моторного масла поднимается до рабочего значения 80 бар. Высокое давление и управление по специальным алгоритмам гарантируют короткое время регулирования. Благодаря этому для любого рабочего режима в зависимости от нагрузки и частоты вращения обеспечивается оптимальное угловое положение распредвала, соответствующее моменту зажигания и количеству впрыскиваемого топлива.
Надежная подача масла при движении на поворотах в экстремальном режиме.
Подача масла для смазки двигателя осуществляется в общей сложности четырьмя масляными насосами. Причиной столь необычайно сложной системы подачи масла является высокая динамичность BMW M5 с его экстремальными ускорениями. Так, боковые ускорения спортивного седана на повороте достигают величины 1 g. При этом моторное масло вдавливается под воздействием центробежной силы в наружный ряд цилиндров так, что становится невозможным какой-либо естественный сток масла из головки блока цилиндров. В результате может возникнуть "масляное голодание" в масляном поддоне. В самом неблагоприятном случае это может привести к тому, что масляный насос начнет всасывать воздух. Чтобы надежно воспрепятствовать этому, двигатель оснащается системой подачи масла с регулированием в зависимости от поперечных сил. Когда величина бокового ускорения на повороте достигнет 0,6 g, система с помощью одного из двух электрических насосов с изменяемым эксцентриситетом начнет откачивать масло из головки наружного блока цилиндров и направлять в основной масляный поддон. Сигналы для насосов подает датчик боковых ускорений. Сам масляный насос представляет собой так называемый маятниковый пластинчатый насос с регулированием по потоку. Он подает ровно столько масла, сколько нужно двигателю. Это достигается благодаря изменяемому эксцентриситету (несоосное расположение) внутреннего ротора насоса по отношению к его корпусу в зависимости от давления масла в главной масляной линии.
Электроника управляет десятью отдельными дроссельными заслонками.
Каждый из десяти цилиндров имеет собственную дроссельную заслонку, как на гоночных автомобилях. При этом заслонками каждого ряда цилиндров управляет свой сервомотор. Хотя эта система очень сложна в техническом отношении, тем не менее, этот принцип работы обеспечивает максимально возможную приемистость двигателя. Для того, чтобы обеспечить чуткие отклики двигателя в нижнем диапазоне скоростей, а при "запросе" большой мощности также получить немедленную реакцию автомобиля, управление дроссельными заслонками целиком осуществляется электроникой. Для этого с помощью двух бесконтактных датчиков Холла 200 раз в секунду опрашиваются и обрабатываются данные о положении педали газа. Система управления двигателем реагирует на изменения и с помощью обоих сервомоторов подает команды на перестановку десяти отдельных дроссельных заслонок. Разумеется, это происходит мгновенно: на максимальное открытие дроссельных заслонок требуется всего 120 миллисекунд – примерно столько же, сколько нужно опытному водителю, чтобы нажать до отказа на педаль газа. Благодаря этому водитель ощущает "нормальную" реакцию на нажатие педали. Он может также тонко дозировать востребованную мощность двигателя. Одновременно электронная система управления дроссельными заслонками позволяет абсолютно гармонично переходить с режима тяги на режим частичных нагрузок и обратно.
"Воздух для дыхания" двигатель V10 забирает из двух воздухосборников через десять всасывающих диффузоров с оптимизированным потоком. Воздухосборники и диффузоры состоят из легкого композиционного материала с 30-процентной долей стекловолокна.
Двухпоточная выпускная система из высококачественной стали.
Насколько для блестящих мощностных характеристик нового двигателя BMW M5 важна впускная система, настолько же нельзя пренебрегать системой выпуска. Здесь в соответствии с требованиями инженеров подразделения BMW M также установлено все самое лучшее. Благодаря оптимизации путем сложного расчета оба выпускных коллектора из высококачественной стали, объединяющие пять каналов в один, имеют одинаковую длину. Для обеспечения точного диаметра формование цельнотянутых труб из высококачественной стали осуществляется в процессе обработки с подачей давления до 800 бар изнутри. В результате трубы коллекторов имеют толщину стенки всего около 0,8 мм. Это также свидетельствует об особой тщательности конструкторов подразделения BMW M, с которой они создавали каждую деталь этого шедевра моторостроения.
Блок управления двигателем, не имеющий аналогов в мире.
Главную роль в обеспечении выдающихся характеристик мощности и ОГ двигателя V10 играет система управления двигателем MS S65. Она оптимально координирует все функции двигателя с различными системами управления автомобиля, в частности с SMG. Этот инновационный блок управления является для серийного двигателя во всем мире уникальным: он состоит более чем из 1000 отдельных деталей и оставляет по сложности далеко позади любую другую систему управления двигателем. Кстати, техническое и программное обеспечение, а также принцип действия являются собственными разработками подразделения BMW M.
Высокие обороты двигателя требует высочайшей производительности системы управления.
В силу высоких значений частоты вращения двигателя BMW M5 и большого объема функций по управлению и регулированию система управления двигателем MS S65 должна иметь очень высокую производительность. Для этого система управления двигателем снабжена тремя 32-разрядными процессорами. Они способны производить более 200 миллионов операций в секунду. Это в восемь раз выше производительности системы управления двигателем BMW M3, представленной всего четыре года назад. Что касается емкости ЗУ, то память MS S65 больше в целых десять раз. Наконец, система после обработки более 50 входящих сигналов рассчитывает оптимальный момент зажигания отдельно для каждого цилиндра и каждого рабочего такта, а также идеальное наполнение, количество впрыскиваемого топлива и момент впрыска. Синхронно с этим рассчитывается и устанавливается оптимальное угловое положение распределительных валов и соответствующая позиция десяти отдельных дроссельных заслонок.
С помощью выключателя водитель может активизировать два более спортивных алгоритма, благодаря которым зависимость открытия дроссельных заслонок от хода педали газа становится более прогрессивной. При включении этих алгоритмов динамические переходные функции электронной системы управления двигателем изменяются в сторону повышения приемистости двигателя. Более комфортабельная из этих двух характеристик активизируется в М5 автоматически при следующем запуске двигателя. Переключение программы может быть предварительно сконфигурировано и вызвано с помощью MDrive. Только MDrive позволяет вызывать еще одну, очень спортивную программу.
Обширные "второстепенные" задачи системы управления двигателем.
В основе электронного управления дроссельными заслонками лежит так называемая моментная структура. Водитель нажимает на педаль газа с определенным ходом педали, который замеряется с помощью потенциометра и преобразуется в нужный момент. В блоке управления моментами этот момент корректируется на величину момента, необходимую для привода вспомогательных агрегатов, таких как компрессор кондиционера или генератор. Также осуществляется координация таких функций, как регулирование частоты вращения при холостом ходе, очистка отработавших газов и регулирование угла опережения зажигания в зависимости от детонации и их регулировка в зависимости от требуемого максимального или минимального момента системы динамического контроля устойчивости (DSC) и системы регулирования тормозного момента двигателя (MSR). После этого рассчитанный таким образом номинальный момент устанавливается с учетом текущего угла зажигания. Кроме того, система управления двигателем выполняет многочисленные задачи бортовой диагностики с помощью различных стандартных диагностических программ для автосервиса, а также другие функции и управление периферийными агрегатами.
Особенность системы управления двигателем: технология
с использованием ионного тока.
Характерной особенностью блока управления двигателем является использование ионной технологии для распознавания детонации двигателя, а также пропусков зажигания и сгорания. Детонацией называют нежелательное самовоспламенение топлива в цилиндре. Чтобы воспрепятствовать этому, двигатели, не имеющие системы регулирования угла опережения зажигания в зависимости от детонации, имеют более низкую компрессию и более поздний момент зажигания. Это делается для того, чтобы ни один цилиндр ни в коем случае не достиг границы детонации. Ведь это могло бы привести к повреждению двигателя. Однако получающееся в результате "безопасное расстояние" до границы детонации всегда идет во вред расходу топлива, мощности двигателя и крутящему моменту. С помощью активного регулирования угла опережения зажигания можно реализовать оптимальный момент зажигания, так как такое регулирование оберегает двигатель от повреждений в рабочих точках, ограниченных детонацией. Благодаря таким параметрам работы двигателя достигается наилучший кпд.
При традиционном решении проблемы детонации система регулирования угла опережения зажигания получает сигнал о детонации с помощью нескольких датчиков корпусного шума, установленных на цилиндре снаружи. На BMW M каждый датчик контролирует два цилиндра. Однако на многоцилиндровом и к тому же высокооборотном двигателе, например десятицилиндровом, таких датчиков корпусного шума недостаточно для надежного распознавания угрозы детонации. Из-за высокой частоты вращения требуется относительно высокая точность обработки данных, чтобы обеспечить качественный процесс сгорания в цилиндрах и, следовательно, длительный срок службы узлов и нужные параметры токсичности ОГ. Поэтому теперь используется ионная технология.
Свеча зажигания получает дополнительные контрольные функции.
Эта технология с помощью свечи позволяет не только "почувствовать" и предотвратить детонацию в каждом цилиндре, но и контролировать правильность зажигания и распознавать возможные пропуски зажигания. Свеча зажигания таким образом действует одновременно как актуатор для зажигания и как датчик для контроля над процессом сгорания. Это еще более подчеркивает отличие новой системы от традиционных датчиков детонации и зажигания: датчики находятся за пределами камеры сгорания. Измерение же ионного тока осуществляется непосредственно в камере сгорания, так как свеча зажигания сама является датчиком.
Измерения в центре зоны сгорания.
В бензиновом двигателе в камере сгорания температуры достигают 2 500 градусов. Столь высокие температуры и химические реакции, протекающие при сгорании, вызывают частичную ионизацию топливовоздушной смеси, находящейся в камере сгорания. В частности, во фронте пламени газ благодаря генерированию ионов в результате отщепления или присоединения электронов (ионизация) становится электропроводным. Электрод свечи зажигания не имеет электрического контакта с головкой блока и соединен с маленьким блоком управления (так называемым сателлитом ионного тока), связанным с системой управления двигателем. К электроду приложено постоянное напряжение. Таким образом, замеряется так называемый ионный ток между электродами. Его величина при этом зависит от степени ионизации газа между электродами. В результате измерения ионного тока информация о процессе сгорания в камере поступает в режиме реального времени. Сателлит ионного тока получает сигналы от пяти свечей зажигания одного ряда двигателей, усиливает их и направляет данные системе управления двигателем, которая анализирует их и при необходимости выборочно воздействует на процесс сгорания в цилиндрах. Например, регулируя угол опережения зажигания, система управления двигателем идеально адаптирует момент зажигания к процессу сгорания в каждом цилиндре.
Новая коробка SMG-III, еще быстрее на семи передачах.
Концепция высокооборотного двигателя оправдывает себя лишь в комбинации с коробкой передач с соответствующим подбором передаточных чисел. Только так предоставляемый двигателем крутящий момент можно с помощью общего короткого передаточного отношения преобразовать в оптимальную силу тяги.
Секвентальная коробка передач M (SMG) с семью ступенями представляет собой именно такой агрегат, который идеально передает мощность двигателя через трансмиссию на задние колеса. Подразделение BMW M является первым в мире производителем, предлагающим семиступенчатую коробку передач с последовательным переключением ступеней и функцией Drivelogic. Новая семиступенчатая КПП SMG не является расширенным вариантом шестиступенчатой, здесь речь идет о радикально новой коробке передач, устанавливаемой исключительно на новый BMW M5. Семиступенчатая коробка передач SMG позволяет еще более четко, чем шестиступенчатая, переключать передачи вручную с крайне коротким временем переключения, а также путешествовать с комфортом благодаря автоматизированному выбору передач.
Новая коробка передач технически рассчитана на крутящий момент до 550 ньютон-метров и частоту вращения до 8 500 об/мин. Благодаря этому она располагает достаточным запасом для постоянной надежной работы в течение всего срока службы нового BMW M5. Надежную работу дополнительно обеспечивает отдельное масляное охлаждение для высокоэффективной коробки передач.
Скачки частоты вращения стали по сравнению с шестиступенчатой коробкой передач еще менее заметными.
Семь ступеней коробки передач обеспечивают меньшие скачки частоты вращения и крутящего момента при переключении передач по сравнению с шестиcтупенчатой КПП. Поскольку сила тяги зависит от максимально возможных значений частоты вращения, благодаря уменьшенным скачкам новый М5 обладает более впечатляющим разгоном.
Коробка SMG доставляет настоящее удовольствие при переключении.
Разумеется, новая семиступенчатая коробка передач SMG обладает всеми достоинствами концепции секвентальной КПП. Передачи переключаются либо при помощи рычага переключения передач, либо так называемыми "лепестками" на руле. Нажимать педаль сцепления не нужно. При переключении можно даже не сбавлять газ. Но в отличие от "автомата" коробка передач SMG работает без гидротрансформатора, снижающего мощность и ухудшающего ходовые качества.
Все передачи коробки SMG имеют электрогидравлическое переключение. Ее органы управления работают "по проводам", то есть мгновенно и надежно, без механических связей, как в авиации и космонавтике. В отличие от прежней шестиступенчатой коробки SMG на новом BMW M5 гидравлический блок SMG и исполнительные переключающие элементы встроены в картер коробки передач. Если требуется переключить передачу, блок управления в течение тысячных долей секунды выбирает соответствующие электромагнитные клапаны, которые управляют гидравликой всей системы. Теперь жидкость гидросистемы, находящаяся под высоким давлением до 90 бар, может через электромагнитный клапан мгновенно попасть в главный цилиндр сцепления и выключить сцепление. Затем через электромагнитные клапаны гидравлического блока включается четыре гидравлических цилиндра в актуаторе переключения. Они собственно и выполняют переключение передачи с помощью четырех отдельных штоков. При переключении "вниз" двигатель "перегазовывает" автоматически.
Новая коробка SMG дает 20-процентный выигрыш в быстроте переключения.
Если уже прежняя коробка передач SMG второго поколения потрясала быстротой переключения, то новая коробка третьего поколения ускоряет процесс переключения еще на 20 процентов: еще никогда коробка передач этой конструкции не позволяла переключать передачи так быстро! Преимущество для водителя M5 заключается в том, что переключение передач происходит почти плавно и значительно быстрее, чем это мог бы сделать даже искусный водитель. Благодаря этому неизбежное при переключении передач прерывание потока мощности становится едва ощутимым. BMW M5 разгоняется практически без рывков с места до максимальной скорости.
В результате водитель испытывает заметно большее удовольствие от переключения передач, так как коробка SMG создает захватывающее впечатление, характерное для "Формулы-1".
Переключение с помощью коробки передач SMG повышает также безопасность движения. Так как переключение передач всегда происходит с одной и той же скоростью и точностью и, следовательно, абсолютно предсказуемо, водителю больше не нужно сосредоточивать на этом много внимания. Благодаря этому коробка передач SMG помогает точно, безопасно и непринужденно управлять автомобилем.
Функция Drivelogic: водитель задает режим переключения коробки передач SMG.
Благодаря функции Drivelogic коробки передач SMG в распоряжении у водителя имеется в общей сложности одиннадцать вариантов переключения, с помощью которых он может привести режим переключения передач в соответствие со своим индивидуальным стилем вождения. Принципиально режимы переключения отличаются друг от друга значением времени переключения, которое устанавливается предварительно: чем выше режим, частота вращения и нагрузка, тем короче время переключения.
Шесть из одиннадцати вариантов переключения можно выбрать в пределах функции секвентального ручного переключения (режим S). Эти варианты переключения включают режимы от сбалансированно динамичного до очень спортивного. В режиме S водитель переключает передачи только вручную, ни в одном из этих вариантов переключения коробка передач не меняет ступени автоматически.
Система быстрого старта Launch Control: на полной мощности до максимальной скорости.
В режиме S также имеется функция быстрого старта Launch Control. Она дополняет чисто спортивную программу переключения S6. Система Launch Control позволяет автомобилистам с меньшим гоночным опытом оптимально стартовать с места, чтобы использовать максимальное ускорение. Для этого предварительно следует выключить систему динамического контроля устойчивости DSC.
Цель системы быстрого старта заключается в том, чтобы освободить водителя от переключения отдельных передач, и он мог бы целиком сосредоточиться на управлении автомобилем. Водителю в неподвижном автомобиле требуется только перевести рычаг переключения передач вперед и держать его. Если теперь он утопит педаль в пол, автоматически установится частота вращения, оптимальная для старта с места. Теперь стоит только отпустить рычаг, и M5 начнет разгоняться с идеально регулируемой пробуксовкой. Вплоть до максимальной скорости переключать передачи не требуется: коробка SMG с функцией Drivelogic включит все семь передач автоматически, выполняя смену ступени незадолго до достижения максимально допустимой частоты вращения.
Как и во всех режимах переключения, в этом режиме указатель на приборном щитке также информирует водителя о включенной передаче.
Автоматизированная коробка передач, но она подходит и для гоночной трассы!
Пять из одиннадцати возможных вариантов переключения функции Drivelogic доступны в так называемом режиме D (Drive). В этом автоматизированном режиме коробка передач включает семь передач автоматически. Такое переключение осуществляется в зависимости от выбранного режима движения, соответствующей дорожной ситуации, скорости и положения педали газа. В режиме движения D1, например, для трогания с места выбирается вторая передача. В этом случае сцепление работает особенно мягко, что облегчает трогание с места на зимних дорогах.
Но водитель может также влиять на автоматизированное переключение передач, например, медленно сбрасывая газ и таким образом самостоятельно определяя момент включения более высокой ступени. И наоборот, нажатие на педаль газа вызывает быстрое включение более низкой ступени. Как в режиме S, так и в режиме D при остановке коробка передач автоматически включает первую передачу. Для продолжения движения достаточно нажать на педаль газа.
Специальные функции повышают безопасность и комфорт.
Однако семиступенчатая коробка передач SMG не только помогает водителю BMW M5 достичь высоких спортивных показателей, но и предоставляет многочисленные функции обеспечения безопасности. Так, в критических ситуациях, например при переключении «вниз» на скользком покрытии, коробка передач мгновенно выключает сцепление, чтобы автомобиль внезапно не сорвался задними колесами в занос из-за торможения двигателем.
Другой практичной специальной функцией коробки SMG является функция, облегчающая трогание с места на подъемах, которая до сих пор предлагалась только на BMW M3. Эта функция позволяет трогаться с места на подъемах, не скатываясь назад. Она осуществляется с помощью тормозящего воздействия и может применяться как в секвентальном, так и в автоматизированном режиме, при движении вперед и назад. Для этого водителю при остановке требуется лишь нажать на педаль тормоза. В течение двух секунд после отпускания педали тормоза BMW M5 может тронуться с места, никуда не скатываясь.
На горе коробка передач "думает" вместе с вами.
Так называемая функция распознавания горных условий смещает на подъемах и склонах моменты переключения. При движении в гору исключаются переключения "вверх-вниз". При движении под гору нижние ступени удерживаются дольше для более полного использования торможения двигателем. В режиме D к тому же выбор передачи адаптируется к подъему дороги.
Эти функции также возможны лишь потому, что блок управления коробки передач SMG и система управления двигателем M5 имеют между собой тесную связь. Она осуществляется с помощью особенно мощной шины передачи данных CAN, которая связывает блок управления двигателем MS S65 с блоком управления коробки SMG, объединенным в сеть с двенадцатью резервированными датчиками коробки SMG. Таким образом, блок управления коробки SMG получает от MS S65 важные данные о положении педали газа, частоте вращения колес и двигателя, температурах, угле поворота передних колес и данных Key Memory. Такая же прямая связь имеется между коробкой передач SMG и системой DSC.
Ходовая часть М5
Под знаком спорта: регулировочные системы ходовой части.
Система электронной регулировки жесткости амортизаторов (EDC) модели M5 позволяет водителю благодаря наличию трех программ - "комфортная", "нормальная" и "спортивная" - менять настройку ходовой части от по-спортивному жесткой до комфортной. Управление системой EDC водитель осуществляет с помощью кнопки MDrive на руле или кнопкой рядом с рычагом коробки SMG.
Ходовая часть M5 обладает также оптимизированной системой стабилизации DSC. Оптимизированное по массе реечное рулевое управление с двумя алгоритмами работы усилителя Servotronic было специально адаптировано к M5 .
Интеллектуальный подход к облегченным конструкциям: малая масса – высокая жесткость.
Как и у базовой модели, передняя подвеска практически полностью состоит из алюминия, за исключением особо нагруженных элементов, среди которых поперечная рулевая тяга, колесные подшипники или пальцы шарниров. На подрамнике крепятся рулевой механизм, стабилизатор, поперечный рычаг и тяговые растяжки. Он имеет U-образную форму и дополнительный элемент жесткости. В отличие от базовой модели этот элемент оснащен двумя так называемыми воздухозаборниками NACA, которые известны по автоспорту или авиации. Через эти воздухозаборники осуществляется подвод охлаждающего воздуха, в частности, к коробке передач, причем это не ухудшает аэродинамики днища. Изготовленный из алюминия элемент обеспечивает максимальную поперечную жесткость подрамника. Это сказывается на особой чуткости реакций подвески. Упорный подшипник вместе с раздельными опорами пружин и амортизаторов обеспечивает особую точность направления колеса.
Усилитель Servotronic с двумя алгоритмами работы.
Servotronic регулирует усиление по двум алгоритмам в зависимости от скорости движения и оборотов двигателя. Тем самым разрешается принципиальный конфликт между высокой степенью усиления в целях максимально комфортабельной парковки и малой степенью усиления, которая целесообразна на высоких скоростях, так как это снижает опасность срыва руля при резких маневрах объезда.
M5 обладает двумя алгоритмами работы усилителя Servotronic, которые соотносятся с установленным режимом работы EDC: то есть очень спортивный и скорее комфортабельный алгоритмы. При спортивном алгоритме рулевое управление очень острое, и водитель при высоких поперечных ускорениях, которые возникают во время быстрого прохождения поворотов, имеет четкую и точную обратную связь. Комфортабельная настройка способствует большей комфортабельности движения. Оба алгоритма гарантируют водителю неизменные ощущения за рулем при оптимальной обратной связи.
Задняя подвеска: оптимизирована для M5.
Задняя подвеска, которая почти целиком состоит из алюминия, соответствует в основном многорычажной задней подвеске, которая используется в 7-й и 5-й сериях. Эта исключительно удачная конструкция, обеспечивающая прекрасную траекторную устойчивость и комфорт, была адаптирована к значительно более высоким требованиям, которые предъявляет М5. Была изменена эластокинематика, а важные элементы, например опоры, рычаги и шарниры, были усилены. Так, например, направляющие шарниры подвески колеса имеют жесткое исполнение вместо прежнего варианта с резиновыми амортизирующими элементами. Это обеспечивает еще более точное направление колеса и его центровку. Чтобы масса была как можно меньше, а вся мощность передавалась с достаточной степенью надежности, задний редуктор M5 был разработан совершенно заново. Благодаря охлаждающим ребрам на крышке заднего редуктора из алюминия инженерам удалось снизить в нем температуру на 10-15 градусов по сравнению с обычной конструкцией. Это означает значительное снижение термической нагрузки на детали. Задний редуктор связан с семиступенчатой коробкой SMG двусоставным карданным валом, который имеет спереди диск Харди, шарнир равных угловых скоростей сзади и центральную опору. Приводные валы имеют жесткую на кручение и легкую трубчатую конструкцию, что позволяет свести к минимуму подвижные массы.
Регулируемая блокировка дифференциала M.
Как и самый спортивный до сих пор М3, модель М5 обладает разработанным на M GmbH задним дифференциалом с регулируемой, реагирующей на частоту вращения блокировкой. Эта блокировка дифференциала M придает автомобилю высокую устойчивость движения, а также обеспечивает оптимальную тягу, прежде всего на выходе из поворотов.
Блокировка дифференциала M обеспечивает больший комфорт и большую безопасность.
Дифференциал при необходимости блокируется. Эту возможность конструкторы использовали на тот случай, если одному из ведущих колес грозит пробуксовка, например на скользкой поверхности. Кроме того, блокировка дифференциала высоко ценится спортивными водителями, так как она помогает при спортивном стиле вождения и при движении по дорогам со средним или высоким коэффициентом сцепления, способствуя еще более яркому проявлению положительных качеств заднего привода.
Хорошие зимние свойства.
У "нормальных" блокировок дифференциала, реагирующих на частоту вращения, передаваемый момент привода определяется по моменту, который колесо может передавать на поверхность с низким коэффициентом сцепления. Но если этот коэффициент очень низкий, например на заснеженных, щебенчатых или обледенелых дорогах, выигрыш в сцеплении колес с опорной поверхностью, обеспечиваемый традиционной блокировкой, довольно невысок из-за так называемого опорного момента.
Регулируемая блокировка дифференциала М в состоянии в самых сложных ситуациях – то есть даже при сильно разнящихся коэффициентах сцепления ведущих колес – обеспечить значительный выигрыш в тяге. Тем самым регулируемая блокировка дифференциала М у нового M5 в сочетании с тонко настроенной системой DSC и сбалансированной развесовкой способствует тому, что автомобиль очень хорошо пригоден к условиям зимней эксплуатации.
Тяга будет в любой ситуации.
Еще одно преимущество регулируемой блокировки дифференциала M состоит в том, что при росте разницы в частоте вращения между ведущими колесами немедленно устанавливается больший момент блокировки. В результате "разгруженное" колесо – например, ближнее к внутреннему радиусу поворота при активном движении по горам – не приведет к тому, что момент привода "исчезнет", тяга будет в любой ситуации.
Блокировка до 100 процентов.
Регулируемая блокировка дифференциала М действует по следующему принципу: разница в частоте вращения ведущих колес, которая возникает при разгрузке одного из колес или его вращении на очень скользкой поверхности, ведет к тому, что встроенный насос повышает давление. Это давление передается поршнем на многодисковую муфту, в результате чего – в зависимости от разницы в частоте вращения – момент привода направляется на колесо с лучшими сцепными свойствами. В крайнем случае весь момент может быть направлен на колесо, имеющее лучший коэффициент сцепления с дорогой. Если разница в частоте вращения колес уменьшается, то, следовательно, сокращается и давление, создаваемое насосом, что ведет к уменьшению степени блокировки. Эта саморегулирующаяся насосная система не требует обслуживания и заполнена силиконовым маслом с высокой вязкостью.
Преимущество для водителя заключается в том, что он может значительно более уверенно трогаться на своем М5 с места на поверхности с разными коэффициентами сцепления под ведущими колесами, так как у него в распоряжении гораздо больше тяги. Кроме того, регулируемая блокировка дифференциала М ощутимо улучшает управляемость и устойчивость движения, что обеспечивает дополнительный выигрыш в безопасности и наслаждении поездкой.
Только для M5: DSC с двумя программами регулировки динамичности движения.
Специально для M5 была разработана система динамического контроля курсовой устойчивости (DSC) нового поколения. Система DSC может быть отключена нажатием кнопки на центральной консоли. Выбор программ регулировки динамичности движения производится с помощью так называемого MDrive, и их вызов осуществляется нажатием кнопки MDrive на руле. В то время как первая ступень DSC в основном соответствует настройке системы обычной "пятерки", вторая ступень – динамический режим M – будет высоко оценен водителями, предпочитающими спортивный стиль.
Динамический режим M – истинное наслаждение динамичностью.
Динамический режим М – это совершенно особое явление в автомобилестроении, представляющее особый интерес для водителей со спортивными амбициями. Подобный режим можно было раньше встретить только у суперспортивного M3 CSL под обозначением "M Track". Эта подсистема DSC, настроенная на использование в гоночных условиях, позволяет водителю M5 одним нажатием кнопки на руле использовать максимальные продольные и поперечные ускорения. Тот, кто использует эту опцию, может в реальности ощутить границы физически допустимого! В этом режиме DSC вмешивается только в самых предельных ситуациях, позволяя при этом водителю движение в контролируемом заносе. Динамический режим М должен поэтому использоваться только на закрытых гоночных трассах. Предупредительная информация, которая выводится на приборный щиток, напоминает водителю о том, что включен динамический режим М. Наконец, система DSC может быть вообще выключена водителем. При выключенной системе также появляется соответствующее предупреждение.
DSC обеспечивает значительный выигрыш в безопасности.
DSC представляет собой систему обеспечения безопасности в опасных и критических с точки зрения физики режимах: путем целенаправленного вмешательства в работу системы управления двигателем и индивидуального притормаживания отдельных колес система повышает безопасность движения, например на скользкой дороге, при резких маневрах или потере устойчивости в повороте.
Кнопка Power меняет характеристики двигателя "по требованию".
Иногда водителю не нужна вся мощность двигателя и вся динамичность M5. Например, в условиях городского движения. Поэтому после пуска двигателя автоматически задействуется подчеркнуто комфортабельная программа P400, которая использует 400 л.с. Но всего одного нажатия кнопки Power рядом с рычагом коробки достаточно, чтобы получить в свое распоряжение всю силу десятицилиндрового двигателя. В результате кинематика педали акселератора меняется в сторону большей чуткости откликов, что позволяет в программе P500 наслаждаться спортивным, а в программе P500-Sport бескомпромиссно гоночным характером автомобиля.
EDC: от по-спортивному жесткой до комфортабельной настройки.
Система электронной регулировки жесткости амортизаторов (EDC) модели M5 позволяет водителю менять настройку ходовой части от по-спортивному жесткой до комфортабельной, используя три программы: "комфортная", "нормальная" и "спортивная". Управление EDC осуществляется водителем с помощью кнопки MDrive на руле или нажимного выключателя рядом с рычагом коробки SMG.
Система EDC обеспечивает непрерывную и бесступенчатую электронную регулировку усилия амортизации. В "нормальной" программе усилие амортизации автоматически адаптируется в соответствии с потребностью. Система выбирает идеальный вариант, в одинаковой степени обеспечивающий комфортабельность и безопасность движения. Дополнительно водитель может выбрать другие характеристики амортизации, воспользовавшись комфортной или спортивной программой. В спортивном режиме ходовая часть реагирует на неровности дороги с большим усилием амортизации, что позволяет снизить кол****ия кузова и обеспечить более четкий контакт автомобиля с дорогой. В комфортном режиме в целях обеспечения большего комфорта EDC устанавливает меньшее усилие амортизации.
EDC повышает безопасность движения.
На поворотах, при торможениях и разгонах безопасность движения во всех режимах повышается благодаря более высокому усилию амортизации. Это также улучшает устойчивость автомобиля к кренам и клевкам. Еще одно преимущество заключается в неизменно хороших вибрационных характеристиках автомобиля, независимо от состояния загрузки и на протяжении всего срока службы.
Высокоэффективные тормоза, как в автоспорте.
В соответствии с исключительной мощностью М5 обладает высокоэффективной тормозной системой с особо крупными оптимизированными по массе перфорированными композитными дисками, пришедшими из автоспорта. Как и в автоспорте, оптимальное расположение и форма отверстий в ходе тщательных экспериментов были рассчитаны так, чтобы обеспечивать отличное замедление как в сухую, так и сырую погоду. На передних колесах тормозные диски имеют размер 374 x 36 мм, а на задних колесах - 370 x 24 мм.
Если нужно, М5 останавливается, как вкопанный.
Оптимизированные по массе и жесткости плавающие двухпоршневые скобы из алюминия (как у BMW 7-й серии) позволили значительно сократить неподрессоренные массы и тем самым способствуют росту динамичности, безопасности и комфортабельности движения. В результате тормозной путь М5 соответствует тормозному пути спортивного автомобиля: для полной остановки при торможении со скорости 100 км/ч ему требуется 36 метров, а со скорости 200 км/ч – менее 140 метров.
Наилучшая удельная масса среди конкурентов.
Удельная масса нового М5 составляет 3,5 кг на 1 л.с. – это снова говорит о превосходстве, характерном скорее для гоночного спорта, нежели для пятиместного спортивного седана. Для сравнения: настоящий "уличный гонщик" BMW M3 CSL имеет удельную массу 3,85 кг на 1 л.с. Для M5 3,5 кг/л.с. значат, что в изысканном классе высокоэффективных спортивных седанов он значительно превосходит всех остальных по удельной массе.
Охлаждение – особо сложная задача.
Особую сложность неизбежно представляли крайне стесненные монтажные условия, заданные габаритами базовой модели 5-й серии. Какие при этом конкретные проблемы пришлось решать, видно на примере подачи и отвода охлаждающего воздуха. По сравнению с флагманской моделью серии, BMW 545i, на M5 необходимо подавать в два раза больше (!) воздуха для впускной системы и охлаждения. Это количество воздуха, разумеется, необходимо отводить из автомобиля, не ухудшая при этом аэродинамику. Поэтому M5 получил совершенно новые систему охлаждения и направляющие воздушного потока. Вентилятор повышенной мощности, водяной радиатор системы охлаждения двигателя, конденсатор кондиционера, масляный радиатор гидроусилителя руля и радиатор для охлаждения моторного масла размещены в крайне узком пространстве непосредственно позади «ноздрей» облицовки радиатора. Из-за плотного монтажа радиатор для охлаждения моторного масла размещен по диагонали перед водяным радиатором охлаждения двигателя, а последний выполнен двухсекционным. Специальные направляющие потока воздуха пропускают воздух позади масляного радиатора и направляют к днищу, где он отводится наружу через элемент, использующий принцип трубки Вентури. Благодаря своей специфической форме этот элемент снижает подъемную силу, действующую на переднюю часть автомобиля. Несмотря на плотность монтажа, имеется хороший доступ ко всем обслуживаемым в автосервисе компонентам, в частности, фильтрующему элементу воздушного фильтра, микрофильтру и масляному фильтру, а также к свечам зажигания.
В переднем фартуке обращают на себя внимание большие воздухозаборники, обеспечивающие воздух для охлаждения и системы впуска. Боковые отверстия, расположенные слева и справа от большого переднего возухозаборника, служат не только для вентиляции тормозов, через них воздух поступает также в систему впуска двигателя. Впервые М5 оснащается боковыми "жабрами", которые заметно повышают внешнюю привлекательность и узнаваемость нового BMW M5.
Останнє редагування:
