BMW řady 5 - detailní pohled (první díl)

Nové vozy BMW řady 5 přeberou štafetu po velmi úspěšné generaci a tak si výrobce dal na jejich vývoji opravdu záležet. Jelikož se jedná o stěžejní typ celé nabídky mnichovského výrobce, podíváme se na jeho technické detaily podrobněji ve dvou článcích. První díl bude věnován pohonné soustavě a podvozku, zatímco druhá část představí originální konstrukci karosérie, její výrobu a výbavu interiéru. Na závěr nebude také chybět tabulka technických dat.

Motory BMW se etablovaly jako jedny z nejkvalitnějších a konstrukčně nejvyspělejších na trhu. V první vlně náběhu výroby bude nabízena pouze varianta sedan a bude vybavena třemi šestiválcovými motory. Základ tvoří motor 2,2 litru s výkonem 125 kW (170 k) a točivým momentem 210 Nm, druhým zážehovým agregátem je motor 3,0 litru o výkonu 170 kW (231 k) a 300 Nm. Třetím je vznětový turbomotor 3,0 litru s výkonem 160 kW (218 k) a mohutným točivým momentem 500 Nm. Zážehové agregáty jsou vybaveny několika základními konstrukčními prvky, které jim propůjčují vynikající výkonové parametry v širokém rozsahu otáček a při nízké spotřebě a produkci emisí. Největší proslulost a také důležitost bezpochyby patří systému bi-VANOS. Ten ovládá natáčení obou vačkových hřídelí vůči klikové hřídeli a mění tak okamžik otevření a uzavření ventilů v závislosti na otáčkách a zatížení motoru. Sací potrubí se všemi stejně dlouhými větvemi pro jednotlivé válce napomáhá ke zvýšení rychlosti proudění nasávané směsi a s variabilním časováním ventilů se podílí na vylepšeném plnění v nízkých a středních otáčkách a zatíženích. Toto nejen zlepšuje výkonovou charakteristiku, ale v součinnosti s menším předstihem zážehu také snižuje emise škodlivin. Motory plní ty nejpřísnější emisní limity jako je americký ULEV II či evropská EU4, která vstoupí v platnost v roce 2005. Ovládání přísunu směsi má na starosti plně elektronicky ovládaná škrtící klapka, která má zkrácenou prodlevu mezi povelem pedálu plynu a její reakcí. Navíc řídící elektronika detekuje zařazený rychlostní stupeň v převodovce a pro každý z nich nastaví jinou charakteristiku otevírání. Velká pozornost byla věnována i minimalizaci údržby. Výsledkem je výměna svíček po 100 tis. Km a zcela bezúdržbový provoz rozvodového řetězu po celou životnost motoru. Motory přes svůj vysoký měrný výkon zvládají dlouhodobý provoz i na benzín s 91 oktany, přestože jsou navrženy pro 98 oktanů.

Také vznětový třílitr není žádná vykopávka. Své první použití našel ve velkých sedanech řady 7 a patří mezi nejvýkonnější diesely světové produkce. Motor je osazen druhou generací vstřikovacího systému common rail. Co tato změna obnáší. Klasický common rail udržuje permanentně vysoký tlak (1600 barů) ve vstřikovací liště odkud si palivo odebírají vstřikovací trysky. Druhá generace tuto funkci bezezbytku přebírá, pouze čerpadlo nedodává tlakové palivo permanentně, ale stlačuje pouze takové množství paliva jaké je v daném okamžiku potřeba. Tím se šetří energie potřebná pro pohon vstřikovacího čerpadla a snižuje spotřeba paliva. Dále byl upraven proces vstřikování do válce, které probíhá až čtyřikrát za jeden pracovní zdvih. Tím bylo dosaženo lepšího rozprášení, nižší hlučnosti chodu motoru a snížení produkce škodlivin. Diesel hravě překonává požadavky norem EU3. Na maximalizaci využití možností nového systému common rail se podílí poslední generace řídící elektroniky DDE5. Ta má mimo jiné na starosti také ovládání nízkonapěťového žhavení tohoto dieselu. Žhavící svíčky pracují s napětím pouze 6V a zahřívají se pouze na špičce, čímž je dosažena vysoká rychlost. Výsledkem je, že při teplotách nad 5°C motor startuje okamžitě a při teplotách do -20°C mu stačí ke žhavení pouze 2 sekundy.

Všechny tři motory jsou nabízeny s novou šestistupňovou manuální převodovkou. Všechny mají optimalizovány převodové poměry přesně podle charakteru motoru. Pro zážehové motory platí, že maximální rychlost je dosažena na pátý převod a šestka je rychloběh pro snížení hluku a spotřeby. U dieselu je však nejvyšší rychlost dosahována na šestku. Nová konstrukce převodovek je velmi unifikovaná a mimo silových dílů, která přenášejí točivý moment je většina jejich dílů shodná. Jako jediný výrobce na světě BMW používá na kardan pro úsporu hmotnosti hliníkovou slitinu. Aby byla zajištěna dostatečná životnost a bezpečnost přenosu točivého momentu jsou ovšem klouby vyrobeny z oceli. BMW musela vyvinout novou technologii jejich svařování a zdárné zvládnutí vykazuje úsporu 3 kg proti ocelovému hřídeli. Jako výbava na přání bude nabízen šestistupňový automat. Jeho novou konstrukcí se podařilo proti předcházejícím pětistupňovým skříním ušetřit 8 kg pro zážehové motory a dokonce 14 kg pro diesel.

Kvalitním pohonům pomáhá k využití jejich potenciálu tradičně vysoce účinný podvozek. Ten v nové řadě 5 byl s úpravami převzat z velkých sedanů řady 7. Kompletní konstrukce je až na ložiska a čepy vyrobena z hliníkové slitiny. Nápravy jsou pružně uloženy na hliníkových pomocných rámech, které jsou také pružně uloženy v karosérii. V zadním pomocném rámu je zavěšen také diferenciál nápravy. Z řady 7 byl převzat také systém Dynamic Drive, což obnáší aktivní zkrutné stabilizátory. Systém pracuje s dvěmi oddělenými polovičkami stabilizátoru na každé nápravě. Pokud příčné zrychlení v zatáčkách nepřesáhne 0,3 g, poloviny jsou rozpojeny a každé kolo se chová naprosto nezávisle pro zajištění maximálního komfortu. Při vyšším zatížení v prudkých zatáčkách se obě poloviny spojí a pracují jako klasický stabilizátor a eliminují až 80 procent náklonů. Největší novinkou v oblasti podvozku je však aktivní řízení AFS s proměnlivým převodem, které je nabízeno na přání. Tento systém kombinuje výhody mechanické vazby mezi volantem a koly a elektronickými systémy drive-by-wire. Jeho úkolem je podle rychlosti měnit převod řízení a tím počet otáček volantu mezi krajními polohami. Zatímco při manévrování na místě a jízdě střední rychlostí do 120 km/h postačují pouhé dvě otáčky volantu na plný rejd, při vysokých rychlostech je převod méně strmý a řízení není tak přehnaně citlivé na pohyb volantu což prospívá stabilitě. Konstrukčně je řízení tvořeno dvěmi vstupními hřídeli a jedním výstupním. Zatímco jeden vstupní je ovládán přímo volantem, druhý je poháněn elektromotorem. Osazen je koly se samosvorným šroubovitým ozubením a podle signálu řídící elektroniky směrem svého otáčení celkový převod zmenšuje, nebo zvětšuje. V případě výpadku veškeré elektroniky systém dále pracuje jako klasické hřebenové řízení.

Podvozek je vybaven také dalšími průkopnickými prvky. Standardně je osazen systémem TDI (Tyre Defect Indicator), který sleduje tlak v pneumatikách a v případě jeho poklesu o více než 30 procent opticky a zvukově upozorní na nebezpečí. To je zvláště důležité u kol o průměrech 17" a 18", které jsou dodávány s pneumatikami schopnými provozu i po úplném úniku vzduchu, tzv. runflat technologie. Díky speciálnímu tvaru ráfku, který společně s tvarem patky zamezuje vysvlečení pneumatiky a zesíleným bokům pneumatiky, je vozidlo schopno urazit při plném zatížení rychlostí 80 km/h nejméně 150 km. V případě, že vůz nebude příliš zatížen, je dojezd ještě delší. Výhodou je, že na ráfky se dají použít i běžné pneumatiky. Nová řada 5 je tak prvním hromadně vyráběným automobilem nabízející tuto novou pneumatiku a nepoužívá tak náhradní kolo. Při použití standardních 16" kol je však používáno nouzové rezervní kolo šetřící prostor. Na usnadnění řidičova života pracují také další systémy jako ABS, ASC, DSC či DTC (až se z těch zkratek motá hlava). První je notoricky známá, ostatní tři mají na starosti bezpečně přenést výkon z kol na silnici. DSC a ASC mají na starosti hlídat protáčení hnacích kol a případně mu zamezit jejich přibržděním. To provádí s každým kolem jednotlivě. DTC je specialitka umožňující kontrolovaný prokluz kol na površích, které to vyžadují, např. hluboký sníh, písek apod. pokud se potřebujeme dostat z nepříjemné situace. Tato funkce se zapíná tlačítkem na středové konzole a pracuje pouze do rychlosti 70 km/h. Po jejím překročení se automaticky aktivuje stabilizační systém DSC/ASC.

Brzdy jsou zcela nové a používají duté kotouče na všech kolech. Přední mají průměr 310 mm (model 520) nebo 324 mm (530 a 530d), zadní mají na všech modelech průměr 320 mm. Svírají je na všech kolech hliníkové třmeny s jedním pístkem. Jsou osazeny diagnostickým systémem převzatým z řady 7, která na základě čidla měřícího opotřebení obložení dokáže ve spolupráci s DSC vypočítat interval výměny. Výrazně se tak šetří čas strávený v servisu při běžných prohlídkách.