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2012年02月08日

どうなってんの、これは

どうなってんの、これは
先日発表されたMパフォーマンスのディーゼルモデル、もう本国サイトでは公開されているのですね。エンジンの横っ面もちら見せされています。


比較表も出ているので、同じ四駆同士で550iと比較してみました。





車重は6気筒のM550dの方がちょっとだけ軽く、トルクも大きいだけあって0-100Km/h加速もわずかに速いです。という事は、中間加速の80-120Km/hは今までの考察からするとM550dの方が1秒前後速いと想われます。ちなみに、同じ550iでも4駆の550i Xdriveの方が加速が良いのですね。でも、燃費は大違いで、ほぼ半分です。





535iと比べても、車重は130Kgも重いにも関わらず加速は段違いに速く、それでいて燃費は3〜4割近く良いのですから驚きですね。


本国サイトのエンジンの解説には、こんな事が書いてありますが、


The newly developed M Performance TwinPower Turbo six-cylinder in-line diesel engine furnishes the vehicle with remarkable thrust from the word go. This is due in no small part to the three-stage turbocharging process with variable turbine geometry. With its characteristic immediate response, high torque straight from idle, and a wide usable rev range, the BMW M550d xDrive unleashes unadulterated dynamics.

「three-stage-turbocharging process」って、
一体何でしょう?



てっきりパラレルツインターボ+上流の高速用ターボとばかり思っていましたが、まさか直列に3個のターボ?謎は深まるばかりです。


BMW本国サイトのエンジンの写真は最初に御覧になったようなチラ見せの悩ましいものなので(笑)、全裸…ではなくて全体写真を必死こいて探したら、出てきました。





まずは横側です。ターボの吸気側の配管がうねりまくってますね。





斜め後ろからはこんな感じですね。水冷のインタークーラーらしきものが見えます。





そして、核心のターボの配管が分かり易いアングルからは…むむむ、これはもしかして…。





やはり、当初の予想通りの3気筒ずつのパラレルツインターボ+大径の高速側用のターボレイアウトでした。






ターボ系だけだとこんなレイアウトですね。


そうすると、3ステージのターボというのは何を意味しているのでしょうか。従来の2個の2ステージツインターボのように

(1)低速用のターボのみ駆動
(2)低速用と高速用の両方駆動
(3)高速用のターボのみ駆動

という事でしょうか。従来の2ステージツインターボの作動の図はこんな感じです。





と思いましたが、この方の指摘では、小さなタービンは右側だけにVGが装着されているみたいです。という事は、2個のタービンの2ステージツインターボとは違い、小さい2個のタービンは同時作動ではなくて

(1)6気筒が右側のタービンだけに入って、アイドリングからブースト
(2)低回転では3気筒ずつに分かれて2個のタービンでブースト
(3)高回転では大きなタービンでブースト

となるのでしょうか。それだと無茶苦茶凝ったターボ制御ですね。





と思ったら(爆)、この図を大きくしてみると、小さいタービンの両方にVGが装着されてました。向かって左側のアクチュエーターは裏側に隠れていたのですね。という事は、左右で同じ部品を使用しているようです。高回転ではこんな吸気、排気の流れになっているようですが、さっぱり分かりません(爆)。


でも、普通のディーゼルエンジンでしたらとっくにレブリミットを過ぎている5000回転なのに(AUDIのルマン優勝マシンもレッドは5000回転です)、まだレッドゾーンまで400回転あるって…どんな回り方をするのでしょうか。圧縮比も従来型よりはやや低い1:16.0ですし、直列6気筒ですから意外と気持ち良いエンジンかもしれません。


圧縮比が1:14.0まで落とされたMAZDAのスカイアクティブディーゼルも、まるでガソリンエンジンのような鋭い吹け上がりらしいので、Mディーゼルにも期待が持てるかもしれません。

今度はP様のトリプルターボもどうなっているか、ストリップ…じゃなくてスケルトン写真を見てみたいですね。




ちなみに、トリプルターボの作動原理はこんな感じでした。
ブログ一覧 | BMWディーゼル | 日記
Posted at 2012/02/08 17:13:58

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この記事へのコメント

2012/02/08 18:18:45
こんばんは。

どうやら仰るように小径のパラレルツインターボ(低速側)と大径ターボ(高速側)の2ステージターボみたいな機構のようですね。

しかし、排気側のレイアウトはぎっしり詰まってるという感じですごいですね。大径ターボのすぐ後ろに触媒があるみたいですし(苦笑)
コメントへの返答
2012/02/08 22:38:57
一応予想通りのようでしたが、従来のツインターボも「2ステージツインターボ」と称されていたので、どうして今回は3ステージに昇格?したのか謎ですね。

排気も吸気も管がうねりまくっていて、熱的に大丈夫か、他人事ながら心配してしまいますね(笑)。

ターボ直後の触媒は、最近のエンジンのトレンドみたいですね。
2012/02/08 21:30:38
「with variable turbine geometry」ってあるのでベーン式だと思いましたが、実際に3個積んでいても、そう説明するんですね。
コメントへの返答
2012/02/08 22:44:06
いつもコメントありがとうございます。VGTは低速側の小さなタービンに装備されているように見えますが、実際のところはどうでしょうか。

わざわざパラレルツインターボにした上にVGTも装備されていると、レスポンスが自然吸気並みになっているかもしれませんね。Mの名に恥じない贅沢なエンジン、という気がします。
2012/02/09 07:31:50
こんにちは、いつも楽しく拝見させてもらってます。
そこまでやるか?ってくらい、ぎっしり詰まってますね^^;
写真で見ると上流のツインターボは右側のみVGで、左側にはウエストゲートとは別のアクチュエータがついてますね。
写真ではわかりませんが、左右のEXマニーホルドがバイパスでつながっているのかな?

それにしてもお金かかってますね^^;
コメントへの返答
2012/02/09 07:53:34
コメントありがとうございます。おお、VGは右側のみですか。チェックが詳しいですね。私は右側のを見て両方だと思ってました。

もし左右のEXマニホールドがバイパスでつながっているとすると、1st stageは、6気筒分を1個のVG付きのタービンに導いて、アイドリングからブーストをかけているかもしれませんね。その後で3気筒ずつを2個のタービンに導くのが2nd stageで、大きなものが作動するのが3rd stageと考えれば納得が行きますね。

お金もかかってそうですが、熱的にも結構苦しそうですね。3シリーズに積むのは無理でしょうか(爆)。
2012/02/09 08:48:12
私もVGは右側だけに見えたのですが、私より詳しいRANちゃんが予想通りと仰るので違うのかな〜と。(^^)
1個のプライマリで6気筒からの排圧って最早定番なシステムですが。
何にしてもかなり面倒な制御をしてそうですね。
コメントへの返答
2012/02/09 12:05:54
いやー、皆さんチェックが鋭いです。私も見る目を養わないと(爆)。

従来の2ステージツインターボは、BMWだと前のM57型から採用されているので、6気筒でも受け持ちは1個のタービンですね。

今回は余程レスポンスとパワーの両立をしたかったのかと思いますが、ブーストの立ち上がりが早い分、ハーフスロットルでも余分に踏まなくても済むので実質燃費も良くなる可能性がありますね。
2012/02/10 00:32:02
こんばんは、またまた失礼します。

朝よりも内容が増えてますね^^
あれから気になってもう一度よく眺めていたのですが、これって2段加給なのですね、
3番目のタービンで加給したものを、上流のタービンでもう一度加給するのか・・・
3番目のタービンにも何か仕掛けがあるみたいですが、これもバイパス的な役割ではないでしょうか?

それにしても複雑なシステムですね^^;
コメントへの返答
2012/02/10 08:00:16
またまたコメントありがとうございます。御指摘を受けて、少し図を付け加えてみました。

従来の4気筒のN47型や6気筒のN57型の2ステージツインターボでも、プライマリーの小さいタービンを通った排気は大きなタービンも回していますが、多分オーバーラップ領域のために余熱みたいな形で作動させているのでは、と思います。その分加圧された吸気を、小さいタービンで本格的にブーストをかけるのでは、と思います。高速側では、バイパスされて小さいタービンの方は通らないようですね。

でも、3気筒毎の小さいタービンが同時作動なのか、順次作動なのか、バイパスの経路がどうなっているのか、どこかで解説してもらわないと、あまりに複雑で夜も眠れません(嘘爆)。
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