M52TU B25 и B28 двигатели
Модель: E46 323i и 328i
Дата изготовления: M52TU B28: 6/98-6/00 M52TU B25: 6/98-9/00
Введение
Двигатель M52 TU (технически обновленный) является дальнейшим развитием двигателя M52, используемого в автомобилях E36 и E39. Он доступен в двух версиях с рабочим объемом, 2,8 литра и 2,5 литра.
Цели разработки заключались в снижении потребления топлива и уровней выбросов при одновременном повышении выходной мощности и рабочих характеристик предыдущего M52.
Система управления двигателем Siemens MS42.0 была разработана в сочетании с механическими изменениями, чтобы обеспечить необходимое электронное управление, позволяющее двигателю соответствовать стандартам транспортных средств с низким уровнем выбросов (LEV).
При разработке особое значение уделялось повышению качества, акустики двигателя и комфорта. Дальнейшие критерии разработки были наложены на увеличение мощности, достигнутое за счет улучшенной кривой крутящего момента.
Схема №461
Для достижения целей разработки в механизм M52 были внесены следующие изменения:
Схема №462
- Перепроектированный картер
- Модифицированный коленчатый вал
- Модифицированные поршни
- Масляный насос/регулятор давления масла, встроенный в дефлектор масляного поддона
- Двойной VANOS для привода распределительного вала
- Перепроектированная система охлаждения
- Термостат с управлением по карте
- Быстроразъемные шланги для системы охлаждения
- Дроссельная заслонка с электроприводом
- Каталитические нейтрализаторы, установленные в выпускном коллекторе
Схема №463
Схема №464
Картер
Картер двигателя M52 TU имеет новую конструкцию. Он изготовлен из того же алюминиевого сплава, что и картер для двигателя Z3 Roadster 2,8 литра M52.
Схема №465
- Алюминиевый картер легче чугунного блока M52 на 51 фунт.
- Двигатель имеет чугунные вкладыши в качестве M52 двигателя в Z3.
- Существует возможность расточки цилиндров один раз (+.25мм).
Коленчатый вал
Коленчатый вал 2,5-литрового двигателя с рабочим объемом изготовлен из литого железа. В 2,8-литровом двигателе используется кованый стальной коленчатый вал из-за «более высокого крутящего момента». Оба коленчатых вала сбалансированы по массе. Коленчатые валы имеют семь коренных подшипников с упорным подшипником, расположенным в области главной цапфы № 6.
Схема №466
Поршни и шатуны
Конструкция поршня перенесена с M52 двигателя. В 2,8 литре используется графитовое покрытие на юбках для снижения фрикционных и шумовых характеристик. Шатуны кованые стальные.
Схема №467
Схема №468
Маховик и саморегулирующаяся муфта (SAC)
В M52 TU используется двухмассовый маховик с саморегулирующейся муфтой сцепления, представленной на E39.
SAC предназначен для продления срока службы диска сцепления при сохранении диапазона поворота диафрагменной пружины на протяжении всего срока службы.
Для проверки толщины диска сцепления необходимо снять сцепление. Нажимная пластина SAC-конфигурации включает дополнительное «клиновое» кольцо, которое вращается по мере износа диска. Когда кольцо вращается (общее расстояние вращения 1/2"), его клинья толкают нажимной диск вперед, чтобы компенсировать износ диска сцепления.
После снятия нажимной пластины SAC ее необходимо вернуть в «новое» положение перед установкой в транспортное средство. С помощью нового специального инструмента клиновое кольцо (1) под давлением пружины (2) поворачивается обратно к «новой» опорной линии на прижимной плите.
Схема №469
| Внимание: | Сменную нажимную пластину получают с отгрузочным «звездным замком». Это должно быть удалено после установки. Процедуры обслуживания и замены SAC отличаются и требуют новых специальных инструментов. Полные процедуры см. в статье ИНСТРУКЦИИ ПО РЕМОНТУ. |
|---|
Схема №470
Масляный насос
Дуоцентрический масляный насос с регулятором давления масла для двигателя M52 ТУ интегрирован в маслоотражатель в картере.
Схема №471
Ванос
Двойная система ВАНОС применяется на M52 двигателе ТУ. Двойной VANOS изначально был представлен на европейском двигателе M3, однако система для двигателя M52 TU разработана специально для двигателей серийного производства.
Единая система VANOS двигателя M52 является простой системой ВКЛ/ВЫКЛ. С двойной системой VANOS возможна истинная переменная синхронизация как для впускного, так и для выпускного распределительных валов.
В дополнение к увеличению мощности двойная система VANOS предлагает следующие преимущества:
- Увеличение крутящего момента в нижнем и среднем диапазонах оборотов - без потери мощности в верхних диапазонах оборотов
- Меньше несгоревшего газа на холостом ходу благодаря меньшему перекрытию распределительного вала
- Улучшенные характеристики холостого хода благодаря меньшему перекрытию
- Внутренняя рециркуляция отработавших газов в диапазоне частичной нагрузки для снижения выбросов NOx
- Более быстрый цикл прогрева каталитического нейтрализатора для более быстрого сокращения выбросов
- Улучшенная экономия топлива
Компоненты VANOS
Система VANOS состоит из следующих компонентов:
- Распределительные валы впуска и выпуска с косозубыми вставками зубчатых колес
- Регулируемые шестерни привода распределительного вала
- Двойной исполнительный механизм VANOS
- 2 - трехходовые электромагнитные клапаны
- Два пусковых колеса распределительного вала
- Два датчика положения распределительного вала
Давление масла двигателя используется для позиционирования приводов VANOS. Давление масла подается от насоса до трехходовых соленоидов и сливается обратно в отстойник по мере регулировки распределительных валов во время работы двигателя.
Схема №472
С двойной системой VANOS распределительные валы могут неограниченно регулироваться в пределах механического хода кулачковых приводных шестерен.
Двойная работа VANOS
Модуль управления двигателем MS42.0 (МУД) управляет работой системы Double VANOS. Базовая установка распределительных валов при выключенном двигателе:
- Впускной кулачок - с задержкой
- Вытяжной кулачок - продвинутый
Это также «отказоустойчивое» положение в случае отказа электронного управления. Оба распредвала удерживаются в этих положениях давлением масла от масляного насоса двигателя. Выпускной распределительный вал дополнительно удерживается пружиной в исполнительном механизме ВАНОС.
При запуске двигателя распределительные валы будут оставаться в этих положениях до тех пор, пока ЭСУД не определит положения распределительных валов от датчиков распределительного вала (приблизительно 50 оборотов или 2- 5 секунд).
Как только положения кулачка распознаны, блок управления двигателем выполняет начальную регулировку синхронизации кулачка на основе оборотов в минуту и положения дроссельной заслонки. После этой начальной установки температура всасываемого воздуха и охлаждающей жидкости двигателя используются для регулировки синхронизации.
Когда МУД обнаруживает, что кулачки находятся в нужном положении, соленоиды модулируются (100-220 Гц), поддерживая давление масла с обеих сторон приводов для поддержания синхронизации распределительного вала.
Головка блока цилиндров
Переработана головка цилиндров в районе охлаждающих каналов. Была оптимизирована циркуляция хладагента через головку, что позволило головке работать при более низких температурах.
Передняя часть головки цилиндров была переработана под двойную систему VANOS.
Окна для впуска воздуха были переработаны в сочетании с переработанным впускным коллектором.
Схема №473
Схема №474
Система охлаждения двигателя M52 TU полностью переработана. Целью при перепроектировании системы была оптимизация рабочих температур как в головке цилиндров, так и в блоке. Система охлаждения предназначена для:
- Снизить рабочие температуры головки цилиндров. Это положительно сказывается на крутящем моменте, поскольку более низкие температуры улучшают объемный КПД двигателя.
- Повысить рабочую температуру блока цилиндров (картера). Это изменение конструкции уменьшает трение и тем самым уменьшает расход топлива.
Эти два изменения были достигнуты в M52 TU за счет потока охлаждающей жидкости непосредственно в головку цилиндра от водяного насоса. Систему называют концепцией частичного охлаждения двигателя (МТК).
Схема №475
Схема №476
Охлаждающая жидкость подается водяным насосом через литой канал подачи охлаждающей жидкости в головке цилиндров в заднюю часть головки цилиндров. Оттуда она стекает вперед к корпусу термостата, радиатору и выходит на регулируемый вход сердечника нагревателя.
Проходы для воды в блоке цилиндров соединяются только с подводом охлаждающей жидкости и дозируются через отверстия в прокладке головки. Через блок цилиндров протекает уменьшенный объем охлаждающей жидкости.
Термостат охлаждения карты
В качестве дополнительной меры для регулирования рабочей температуры двигателя нагретый термостат, введенный в двигатель M62, переносится на M52 двигатель TU. Термостат с подогревом позволяет двигателю работать при более высоких контролируемых температурах в условиях низкой и частичной дроссельной заслонки, что снижает расход топлива двигателем.
Нагрев термостата, который открывает или закрывает термостат для управления температурой двигателя, контролируется DME. Любые проблемы будут диагностироваться как часть системы DME с использованием DIS или MoDiC.
Схема №477
Резонансная/турбулентная система впуска
Впускной коллектор для двигателя M52 TU был полностью переработан. Изготовленный из формованного пластика, он содержал несколько новых нововведений и особенностей.
Резонансная зарядка
Принцип резонансной зарядки переносится с двигателя М42. Конструкция коллектора и использование резонансной зарядной заслонки позволяют коллектору работать с динамическим эффектом длинных впускных желобов при оборотах в диапазоне от низких до средних. Затем, когда резонансная заслонка открывается во время более высоких оборотов в минуту, динамический эффект заключается в наличии шести коротких впускных полозьев для большего объема воздуха.
Общий эффект заключается в достижении оптимальной прогрессии крутящего момента во всем диапазоне оборотов в минуту.
Резонансная система состоит из:
Схема №478
- Впускной коллектор
- Резонансный коллектор и трубки
- Главный впускной коллектор с шестью трубками плашек
- Резонансная заслонка и органы управления
- Вакуумный привод и вакуумный резервуар
- Турбулентный коллектор и клапан регулирования холостого хода
Клапан регулирования холостого хода и каналы турбулентности
Впускной коллектор включает в себя шесть отдельных (внутренних) турбулентных отверстий, которые направляют воздух холостого хода и воздуха с низкой скоростью двигателя непосредственно в головку цилиндра. Отверстия турбулентности сопрягаются с соответствующими отверстиями 5,5 мм в головке цилиндров.
Схема №479
Выпускные коллекторы
В состав выпускных коллекторов входят каталитические нейтрализаторы. Установка каталитических нейтрализаторов вблизи двигателя позволяет им быстрее достигать рабочей температуры.
Два пред- и два посткаталитических датчика кислорода также установлены в выпускном коллекторе.
Схема №480
Двигатели B25 и B30 м54
Модель: E46 325i и 330i
Дата производства: M54 B30: С 6/00 M54 B25: С 9/00
6-цилиндровый двигатель M54 был представлен с 2001 модельного года E46 330i. Рабочий объем нового двигателя составляет 3 литра, а двигатель заменил 2,8-литровый двигатель в E46 в 6/2000. 2,5-литровая версия двигателя M54 была представлена начиная с выпуска 9/2000 на автомобилях E46, Z3 и E39.
Объемный двигатель M54-3 литра соответствует требованиям ULEV по стандартам выбросов. 2,5-литровая версия двигателя M54 соответствует LEV.
Целями проектирования двигателя М54 были обеспечение:
Схема №481
- Снижение выбросов
- Поддержание экономии топлива
- Поддержание уровней мощности и производительности
| ЛОШАДИНАЯ СИЛА | M54B30 231 при 5900 об/мин | M54B25 192 при 6000 об/мин |
|---|---|---|
| Момент затяжки | 300 Нм при 3500 об/мин | 245 Нм при 3500 об/мин |
| BORE | 84 мм | 84 мм |
| УДАР | 89,6 мм | 75 мм |
| СЖАТИЕ | 10.2:1 | 10.5:1 |
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИГАТЕЛЯ M54
Механические изменения
В дополнение к увеличенному рабочему объему M54B30 двигателя в него было включено несколько механических изменений для уменьшения выбросов и увеличения экономии топлива. Эти изменения включают:
Схема №482
- НОВЫЕ ПОРШНИ - поршни имеют более короткую юбку по сравнению с M52TU и продолжают использовать графитовое покрытие для мер по снижению трения и выбросов. Поршневые кольца были модифицированы для уменьшения трения.
- КОЛЕНЧАТЫЙ ВАЛ - Коленчатый вал для 3-литрового M54 принят от двигателя S52B32 -M3. Коленчатый вал для 2,5-литрового двигателя переносится с M52TU.
- Распредвал - распредвал для 3-литрового M54 модифицирован с большим подъемом (9,7 мм) и новыми клапанными пружинами, чтобы приспособиться к увеличенному подъему. Распределительный вал 2,5-литрового M54 переносится с M52TU двигателя.
- ВПУСКНОЙ КОЛЛЕКТОР - Впускной коллектор модифицирован более короткими трубками плашек (на 20 мм короче на 3 л/на 10 мм короче на 2,5 л). Диаметр трубок увеличен незначительно.
- ИНЖЕКТОРНЫЕ КЛАПАНЫ - диаметр инжекторного штифта немного увеличился для увеличенного рабочего объема 3-литрового двигателя. Инжекторы для 2,5-литрового двигателя переносятся с M52TU.
Рельсовая система невозвратного топлива
Двигатель M54 с управлением MS 43.0 использует рельсовую систему невозвратного топлива, введенную на двигателе M62 TU. Система удовлетворяет требованиям к эксплуатационным потерям без использования 3/2-ходового (эксплуатационные потери) электромагнитного клапана, используемого на M52TU двигателе.
Схема №483
Регулируемая подача топлива регулируется регулятором давления топлива, встроенным в топливный фильтр. Магистраль возврата топлива также расположена на фильтре.
Схема №484
Двигатель M54 использует электронный управляемый дроссельный клапан (EDK) для управления всасываемым воздухом. Клапан управления холостым ходом и функция турбулентности впускного коллектора передаются от M52TU двигателя.
Схема №485
M54B30 двигатель
Зависимость крутящего момента/ M54B30 мощности от M52B2.8
