Storia Del Diesel Bmw

La storia del diesel Bmw, al contrario di Daimler-Benz, che vanta una lunga e gloriosa tradizione nei diesel, di solida fama sia nelle autovetture che nel trasporto pesante, è breve e recente.
Fino agli inizi degli anni 80 la Casa non aveva vetture dotate di diesel. Per cercare di sottrarre clienti al rivale di Stoccarda BMW si avvale della collaborazione del gruppo Steyer-Puch, noto per i suoi diesel per uso industriale e agricolo, sviluppando un propulsore che punta sulle prestazioni e che è il più potente del mondo.

10/1982: debutta la 524td e28: dotata di un 6 cilindi in linea da 2443cc e 116CV a 4800rpm. Aveva basamento in ghisa, testata e carter in lega leggera, distribuzione a cinghia dentata, asse a camme in testa e distribuzione a bilancieri, pompa di iniezione rotativa Bosch.
Era del tutto eccezionale all'epoca per potenza, fluidità, bassa fumosità, suono e vibrazioni, pur avendo ancora la pompa a controllo meccanico.
Per capire quanto fosse superiore ai suoi sfidanti dell'epoca, ne riporto per confronto le potenze del mercato 1983:
Alfa 2.4td 95CV; Fiat 2.5td 90CV; Volvo 2.4td 112CV (con intercooler)

​

04/1985: il diesel fa il suo esordio sulla piccola di casa BMW: viene presentata la 324d e30, con una versione aspirata del 2.4td, dotato di 86CV, potenza comunque elevata tra i pari grado dell'epoca (76 CV il 2.5 Peugeot, 75 CV il 2.5 Fiat-Sofim, 67 il 2.3 Ford, 71 il 2.3 Opel-GM, 75 il Citroen, 82 il 2.4 Volvo, 90 il nuovissimo 5 cilindri 2.5 MB testa in lega).
Sulla e30 viene introdotta anche una novità assoluta, la DDE (Digital Diesel Einspritz), la gestione elettronica della pompa d'iniezione diesel.

05/1986: il diesel aspirato dell'e30 viene adottato anche sulla più pesante 5er e28. Arriverà più tardi anche in Italia, quando la e28 era ormai a fine carriera, soltanto nell'87.

02/1987: sulla e30 viene proposto anche il più prestante turbodiesel da 116Cv, anche in questo caso con gestione elettronica dell'alimentazione.

07/1987: comincia la produzione della serie 5 e34, totalmente rinnovata nella scocca (di stretta derivazione serie 7) e parzialmente nella meccanica. Il turbodiesel nato nell'82 ed aggiornato nell'86 sulla e30, viene proposto con una nuova turbina, più piccola e con meno inerzia, e con la DDE aggiornata in collaborazione con la Bosch.

02/1990: il precedente 6 cilindri viene stravolto: la cilindrata passa a 2497cc aumentando la corsa, la testata rivista nella fluidodinamica e nella fusione, l'albero a camme in testa aziona direttamente le valvole tramite punterie idrauliche, la cinghia dentata cede il posto ad una più affidabile catena, i pistoni rinnovati con l'adozione di uno strato grafitato antiusura e cave a "coda di rondine" sulla testa per favorire la combustione; queste ed altre modifiche e l'adozione di uno scambiatore aria-aria sul circuito di ammissione porteranno la potenza a ben 143CV allo stesso regime di 4800rpm.

l'M51 nella versione con collettori sintetici della e39.
​

un particolare delle cave a coda di rondine sul pistone; evidente anche la catena.

01/1994: si rende necessario ampliare la ridotta gamma diesel BMW verso il basso. Per contenere le spese di sviluppo, nell'attesa di terminare gli studi sull'inezione diretta, si decide di ricavare un 4cilindri direttamente dal 6 cilindri esistente: pistoni, bielle, forma delle camere e della testata, tutto è identico al più grosso 2.5: mancano soltanto due cilindri. Entra il produzione il propulsore M41 debuttando sulla e36 berlina. Con una cilindrata di 1665cc eroga 90CV a 4400rpm, mentre la coppia massima è pari a 190Nm a 2000rpm. L



04/1995: fa il suo esordio la serie 5 e39 dotata del collaudato 6 cilindri della serie e34, rivisto solo nella gestione elettronica e dotato di collettore di aspirazione sintetico, e con un misuratore di massa d'aria in sostituzione del sensore piezometrico. Eroga la stessa potenza massima ad un regime di 200rpm inferiore, 4600 contro 4800; cresce anche la coppia massima, ottenuta peraltro ad un regime inferiore, ottenendo così una lieve riduzione dei consumi.

07/1997: la concorrenza è forte, il pur valido precamera non può più competere con la concorrenza Audi-VW. Sulla nuova serie 3 e46 fa il suo debutto una novità assoluta per BMW: l'iniezione diretta. Entra in produzione la 320d, dotata di un 1951cc, 4 cilindri, 16 valvole, che erogava ben 136CV a 4.000rpm. Era il diesel più potente della sua categoria con la potenza specifica record di ben 69.7 CV/litro. Era dotato di alimentazione ad iniezione diretta con pompa rotativa a pistone radiale che alimentava ogni singolo iniettore con una pressione massima di 1700bar, differenziandosi in questo dal rivale delle Casa di Torino che aveva scommesso (a ragione, stabilirà il tempo) sul common rail. La distribuzione è a 4 valvole per cilindro, con bilanceri a rullino per ridurre gli attriti. Il turbocompressore è a geometria variabile sul lato turbina. Raffinatezza davvero esemplare, i condotti di aspirazione per le due valvole di ammissione separati: uno tuffante ed uno tangenziale, per ottimizzare la regolarità di funzionamento sin dai bassi giri. Qui ho provato a rendere l'idea:

l'M47 ha un condotto tangenziale (che nelle figure ho evidenziato in verde) ed un condotto tuffante, che attraversa il coperchio punterie per passare nella testa (evidenziato con il blue) e raggiunge la seconda valvola di aspirazione. Per cercare di chiarire, utilizzando il Photoshop, ho modificato una immagine 3D del M47, eliminando le valvole di scarico, sezionando l'albero a cammes e creando virtualmente l'ultima parte del condotto tuffante.

ecco qui il risultato:

qui vediamo il condotto tuffante in blu che entra nel coperchio punterie:


Qui sotto:
in verde il condotto tangenziale che alimenta la prima valvola del primo cilindro;
in blu, il condotto proveniente dal coperchio prosegue nella testa, (a destra della sede iniettore) per raggiungere la seconda valvola del primo cilindro:


Ed ecco un tentativo di resa in 3D del tragitto compiuto dal condotto tuffante:



in verde ho evidenziato la prima valvola, mentre ho creato in blu l'ultima parte del condotto tuffante. Spero che sia chiaro, con un po' di attenzione dovrebbe esserlo.

12/1997: Entra in produzione la 530d. Il suo 3.0 litri (2926cc) sei cilindri in linea, forte di 184CV a 4000rpm ed una coppia massima di 390Nm tra 1750 e 3200 rpm, è il diesel automobilistico più potente del mondo.
Conserva l'architettura del precedente 2.5 ma viene completamente stravolto, soprattutto nella testata. In effetti è ottenuto in maniera modulare dal 2.0 litri, da cui si differenzia solo nel sistema di alimentazione: viene adottata l'iniezione diretta common rail Bosch a 1350 bar bi-jet: una iniezione pilota ammorbisce e favorisce la combustione del gasolio.


=========Aggiornamento============

 

ciao bat, visto il lavoro per spiegare i condotti della 320d? una faticata...

il 1665tds, sì ho qualcosa, dici che dovrei integrare, eh? vedrò di farlo.:wink:

 

La storia del diesel Bmw, al contrario di Daimler-Benz, che vanta una lunga e gloriosa tradizione nei diesel, di solida fama sia nelle autovetture che nel trasporto pesante, è breve e recente.
Fino agli inizi degli anni 80 la Casa non aveva vetture dotate di diesel. Per cercare di sottrarre clienti al rivale di Stoccarda BMW si avvale della collaborazione del gruppo Steyer-Puch, noto per i suoi diesel per uso industriale e agricolo, sviluppando un propulsore che punta sulle prestazioni e che è il più potente del mondo.

10/1982, 524td: debutta la 524td e28: dotata di un 6 cilindi in linea da 2443cc e 116CV a 4800rpm. Aveva basamento in ghisa, testata e carter in lega leggera, distribuzione a cinghia dentata, asse a camme in testa e distribuzione a bilancieri, pompa di iniezione rotativa Bosch.
Era del tutto eccezionale all'epoca per potenza, fluidità, bassa fumosità, suono e vibrazioni, pur avendo ancora la pompa a controllo meccanico.
Per capire quanto fosse superiore ai suoi sfidanti dell'epoca, ne riporto per confronto le potenze del mercato 1983:
Alfa 2.4td 95CV; Fiat 2.5td 90CV; Volvo 2.4td 112CV (con intercooler)

​

04/1985, 324d: il diesel fa il suo esordio sulla piccola di casa BMW: viene presentata la 324d e30, con una versione aspirata del 2.4td, dotato di 86CV, potenza comunque elevata tra i pari grado dell'epoca (76 CV il 2.5 Peugeot, 75 CV il 2.5 Fiat-Sofim, 67 il 2.3 Ford, 71 il 2.3 Opel-GM, 75 il Citroen, 82 il 2.4 Volvo, 90 il nuovissimo 5 cilindri 2.5 MB testa in lega).
Sulla e30 viene introdotta anche una novità assoluta, la DDE (Digital Diesel Einspritz), la gestione elettronica della pompa d'iniezione diesel.

05/1986, 524d: il diesel aspirato dell'e30 viene adottato anche sulla più pesante 5er e28. Arriverà più tardi anche in Italia, quando la e28 era ormai a fine carriera, soltanto nell'87.

02/1987, 324td: sulla e30 viene proposto anche il più prestante turbodiesel da 116Cv, anche in questo caso con gestione elettronica dell'alimentazione.

07/1987, 524td: comincia la produzione della serie 5 e34, totalmente rinnovata nella scocca (di stretta derivazione serie 7) e parzialmente nella meccanica. Il turbodiesel nato nell'82 ed aggiornato nell'86 sulla e30, viene proposto con una nuova turbina, più piccola e con meno inerzia, e con la DDE aggiornata in collaborazione con la Bosch.

02/1990, 525tds: il precedente 6 cilindri viene stravolto: la cilindrata passa a 2497cc aumentando la corsa, la testata rivista nella fluidodinamica e nella fusione, l'albero a camme in testa aziona direttamente le valvole tramite punterie idrauliche, la cinghia dentata cede il posto ad una più affidabile catena, i pistoni rinnovati con l'adozione di uno strato grafitato antiusura e cave a "coda di rondine" sulla testa per favorire la combustione; queste ed altre modifiche e l'adozione di uno scambiatore aria-aria sul circuito di ammissione porteranno la potenza a ben 143CV allo stesso regime di 4800rpm.

l'M51 nella versione con collettori sintetici della e39.
​

un particolare delle cave a coda di rondine sul pistone; evidente anche la catena.

01/1994, 318tds: si rende necessario ampliare la ridotta gamma diesel BMW verso il basso. Per contenere le spese di sviluppo, nell'attesa di terminare gli studi sull'inezione diretta, si decide di ricavare un 4cilindri direttamente dal 6 cilindri esistente: pistoni, bielle, forma delle camere e della testata, tutto è identico al più grosso 2.5: mancano soltanto due cilindri. Entra il produzione il propulsore M41 debuttando sulla e36 berlina. Con una cilindrata di 1665cc eroga 90CV a 4400rpm, mentre la coppia massima è pari a 190Nm a 2000rpm. L



04/1995, 525tds: fa il suo esordio la serie 5 e39 dotata del collaudato 6 cilindri della serie e34, rivisto solo nella gestione elettronica e dotato di collettore di aspirazione sintetico, e con un misuratore di massa d'aria in sostituzione del sensore piezometrico. Eroga la stessa potenza massima ad un regime di 200rpm inferiore, 4600 contro 4800; cresce anche la coppia massima, ottenuta peraltro ad un regime inferiore, ottenendo così una lieve riduzione dei consumi.

07/1997, 320d: la concorrenza è forte, il pur valido precamera non può più competere con la concorrenza Audi-VW. Sulla nuova serie 3 e46 fa il suo debutto una novità assoluta per BMW: l'iniezione diretta. Entra in produzione la 320d, dotata di un 1951cc, 4 cilindri, 16 valvole, che erogava ben 136CV a 4.000rpm. Era il diesel più potente della sua categoria con la potenza specifica record di ben 69.7 CV/litro. Era dotato di alimentazione ad iniezione diretta con pompa rotativa a pistone radiale che alimentava ogni singolo iniettore con una pressione massima di 1700bar, differenziandosi in questo dal rivale delle Casa di Torino che aveva scommesso (a ragione, stabilirà il tempo) sul common rail. La distribuzione è a 4 valvole per cilindro, con bilanceri a rullino per ridurre gli attriti. Il turbocompressore è a geometria variabile sul lato turbina. Raffinatezza davvero esemplare, i condotti di aspirazione per le due valvole di ammissione separati: uno tuffante ed uno tangenziale, per ottimizzare la regolarità di funzionamento sin dai bassi giri. Qui ho provato a rendere l'idea:

l'M47 ha un condotto tangenziale (che nelle figure ho evidenziato in verde) ed un condotto tuffante, che attraversa il coperchio punterie per passare nella testa (evidenziato con il blue) e raggiunge la seconda valvola di aspirazione. Per cercare di chiarire, utilizzando il Photoshop ho modificato una immagine 3D del M47, eliminando le valvole di scarico, sezionando l'albero a cammes e creando virtualmente l'ultima parte del condotto tuffante. Con Autocad 3D ho creato rappresentazioni schematiche dei condotti di aspirazione.

Qui vediamo il condotto tuffante (in blu) che entra nel coperchio punterie:


Qui sotto:
in blu, il condotto proveniente dal coperchio punterie prosegue nella testa, (a destra della sede iniettore) per raggiungere la seconda valvola del primo cilindro:
in verde il condotto tangenziale che alimenta la prima valvola del primo cilindro;

Qui sopra, nella stessa prospettiva, il tragitto dei due condotti;in giallo, è rappresentato l'iniettore.

Qui sotto, un'altra resa in 3D del tragitto compiuto dal condotto tuffante, e a lato lo schema Autocad:


in verde ho evidenziato la prima valvola, mentre ho creato in blu l'ultima parte del condotto tuffante. Spero che sia chiaro, con un po' di attenzione dovrebbe esserlo. Perché questa particolarissima scelta? Questa è la ragione che io ritengo valida: i propulsori a 4 valvole per cilindro soffrono di due controindicazioni: un eccessivo smagrimento della miscela ai bassi giri (nei benzina) ed una diminuzione della vorticosità del comburente che peggiora il corretto miscelamento con il combustibile. Per questo BMW inserisce le famigerate alette: ad aletta chiusa il propulsore diventa come un 2 valvole, con maggiore vorticosità a valle dell'unica valvola attiva. L'apertura graduale dell'aletta induce turbolenza anche sulla seconda valvola.
Perchè il condotto tuffante è sempre aperto? Bmw, in questo modo, ha ottenuto due propulsori in uno: un 2 valvole a condotti tuffanti ai bassi giri, (i condotti tuffanti garantiscono regolarità, pienezza ed omogeneità, un valido cross flow 4 valvole agli alti regimi, per una buona progressione anche in alto.

12/1997, 330d: Entra in produzione la 530d. Il suo 3.0 litri (2926cc) sei cilindri in linea, forte di 184CV a 4000rpm ed una coppia massima di 390Nm tra 1750 e 3200 rpm, è il diesel automobilistico più potente del mondo.
Conserva l'architettura del precedente 2.5 ma viene completamente stravolto, soprattutto nella testata. In effetti è ottenuto in maniera modulare dal 2.0 litri, da cui si differenzia solo nel sistema di alimentazione: viene adottata l'iniezione diretta common rail Bosch a 1350 bar bi-jet: una iniezione pilota ammorbisce e favorisce la combustione del gasolio.

 

grazie Peo!!!!

 

tutti i diesel tranne il nuovo N47 da 177Cv e il 6 cilindri biturbo, che hanno i collettori sdoppiati tangenziali e paralleli, e di sezione differente (uno rettangolare, l'altro curvilineo)

 

L'effetto RAM (o colpo d'ariete, per gli italianisti) è legato (come tu stai studiando ed io ahimé ho studiato un decennio fa), all'inerzia della colonna d'aria aspirata: per ottenere una sovrappressione "in fase", cioè ottenere che l'effetto inerziale dell'aspirazione di un ciclo coincida con la fase di aspirazione successiva, è necessario modificare con continuità i condotti di aspirazione (il che si fa solo nei motori da corsa). Il principio generale è che devono essere più lunghi ai bassi giri, via via più corti man mano che il propulsore accelera. Nei propulsori di serie questo non accade e si opta per una variazione di lunghezza di tipo discreto, per ragioni di costi ed accuratezza delle lavorazioni. Ma qui non c'entra l'effetto RAM.

I propulsori a 4 valvole per cilindro soffrono di due controindicazioni: un eccessivo smagrimento della miscela ai bassi giri (nei benzina) ed una diminuzione della vorticosità del comburente che peggiora il corretto miscelamento con il combustibile. Per questo BMW inserisce le famigerate alette: ad aletta chiusa il propulsore diventa come un 2 valvole, con maggiore vorticosità a valle dell'unica valvola attiva. L'apertura graduale dell'aletta induce turbolenza anche sulla seconda valvola.
Perchè il condotto tuffante è sempre aperto? Bmw, in questo modo, ha ottenuto due propulsori in uno: un 2 valvole a condotti tuffanti ai bassi giri, (i condotti tuffanti garantiscono regolarità, pienezza ed omogeneità, un valido cross flow 4 valvole agli alti regimi, per una buona progressione anche in alto.

Fine reminiscenze fluidodinamica e macchine a fluido.

 

grazie sose:wink:, ci sto perdendo un po' di tempo, ma credo che sia ben speso.