Информация о продукте …static.e92.ru/upload/file/25229/539564517da63/ru_n63......

Информация о продуктеДвигатель N63

Система высокоточного впрыска

Битурбонагнетатель

Расположение турбонагнетателя между рядами цилиндров

Охлаждение надувочного воздуха

www.bmwpost.ru

Примечания к данной информации о продукте

Используемые символы

Для лучшей наглядности и выделения важной информации в этом документе с информацией о продукте используются следующие символы:

отмечает особо важную информацию, касающуюся описывае-мых систем и их функционирования.

отмечает конец указания, введенного специальным символом.

Актуальность и экспортные исполнения

Автомобили BMW удовлетворяют самым высоким требованиям безопасности и качества. Изменения в области защиты окружаю-щей среды, потребительских качеств, дизайна или конструкции ведут к усовершенствованию систем или отдельных компонентов. Вследствие этого возможны расхождения между этой информа-цией о продукте и автомобилями, предоставленными для проведе-ния обучения.

В данных материалах описываются исключительно автомобили с левосторонним расположением рулевого управления в исполнении для Европы. В автомобилях с правым рулем отдельные органы управления имеют иное расположение, чем то, которое показано на иллюстрациях в данной информации о продукте. Некоторые отклонения могут быть вызваны особенностями экспортных вариантов исполнения.

Источники дополнительной информации

Дополнительную информацию по отдельным темам можно найти в следующих источниках:

- в руководстве по эксплуатации;

- в диагностической системе BMW;

- в документации по оборудованию для СТОА;

- в Технической сервисной информации BMW.

www.bmwpost.ru

Цели 1

Информация о продукте и справочник для

практики 1

Модели 3

Варианты двигателя 3

Введение 5

Обзор системы 11

Идентификация двигателя 11

Компоненты системы 13

Механическая часть двигателя 13

Подача масла 26

Система охлаждения 32

Система впуска и выпуска ОГ 38

Вакуумная система 49

Система питания 52

Электрооборудование двигателя 66

Указания по обслуживанию 69

Компоненты системы 69

Контрольные вопросы 73

Перечень вопросов 73

Ответы на вопросы 75

ОглавлениеДвигатель N63

www.bmwpost.ru

www.bmwpost.ru

1

ЦелиДвигатель N63

Информация о продукте и справочник для практики

Данная информация о продукте призвана ознакомить вас с конструкцией и функци-ями двигателя N63.

Информация о продукте задумана как справочник для практики и учебное посо-бие для участников семинара специалис-тов послепродажного обслуживания BMW. Она также подходит для самостоятельного обучения.

В качестве подготовки к техническому семинару данная информация о продукте знакомит с новым 8-цилиндровым бензи-

новым двигателем N63. В сочетании с практическими занятиями в процессе семинара информация о продукте должна помочь участникам выполнять работы по техническому обслуживанию двига-теля N63.

Лучшему пониманию принципов работы представленных здесь систем могут способствовать предварительные технические и практические знания по современным моделям дизельных двигателей BMW.

www.bmwpost.ru

3

Модели Двигатель N63

Варианты двигателя

Модели с двигателем N63, которые будут поставляться на рынок с мая 2008 г.

История

Восьмицилиндровые бензиновые двигатели BMW

Мо

де

ль

Се

ри

я

Дви

гате

ль

Ра

бо

чи

й о

бъ

ем

, см

3

Хо

д п

ор

шн

я/д

иа

ме

тр

ц

ил

ин

др

а,

мм

Мо

щн

ос

ть

, к

Вт/л

. с

. п

ри

об

/ми

н

Кр

утящ

ий

мо

ме

нт,

Н•м

пр

и о

б/м

ин

X6 xDrive50i E71 N63B44O0 4395 88,3/89300/408

5500600

1750

Дв

ига

те

ль

Мо

де

ль

Се

ри

я

Ра

бо

чи

й о

бъ

ем

, с

м3

Мо

щн

ос

ть

, к

Вт/л

. с

.

Кр

утя

щи

й м

ом

ен

т,

Н•м

Си

сте

ма

уп

ра

вл

ен

ия

дви

гате

ле

м

Пе

рво

е

ис

по

ль

зо

ва

ни

е

Ок

он

ча

ни

е

ис

по

ль

зо

ва

ни

я

M60B30 730i E32 2997 160/218 290 ME3.3 4/92 3/96

M60B40 740i E32 3982 210/286 400 ME3.3 5/92 3/96

M60B30 530i E34 2997 160/218 290 ME3.3 9/92 6/96

M60B40 540i E34 3982 210/286 400 ME3.3 9/92 3/96

M60B40 840i E31 3982 210/286 400 ME3.3 9/92 3/96

M62B35 735i E38 3498 173/235 320 ME5.2 3/96 7/97

M62B44 540i E39 4398 210/286 420 ME5.2 3/96 7/97

M62B44 740i E38 4398 210/286 420 ME5.2 3/96 7/97

M62B44 840i E31 4398 210/286 420 ME5.2 3/96 9/99

M62B35 535i E39 3498 173/235 320 ME5.2 6/96 7/97

M62B35 535i E39 3498 173/235 320 ME5.2.1 7/97 9/98

M62B35 735i E38 3498 173/235 320 ME5.2.1 7/97 9/98

M62B44 540i E39 4398 210/286 420 ME5.2.1 7/97 9/98

M62B44 740i E38 4398 210/286 420 ME5.2.1 7/97 9/98

S62B50 M5 E39 4941 294/400 500 MSS52 9/98 9/03

M62B35TU 535i E39 3498 180/245 345 ME7.2 9/98 9/02

www.bmwpost.ru

4

Дв

ига

те

ль

Мо

де

ль

Се

ри

я

Ра

бо

чи

й о

бъ

ем

, с

м3

Мо

щн

ос

ть

, к

Вт/л

. с

.

Кр

утя

щи

й м

ом

ен

т,

Н•м

Си

сте

ма

уп

ра

вл

ен

ия

д

ви

гате

ле

м

Пе

рв

ое

и

сп

ол

ьзо

ва

ни

е

Ок

он

ча

ни

е

ис

по

льзо

ва

ни

я

M62B35TU 735i E38 3498 180/245 345 ME7.2 9/98 9/01

M62B44TU 540i E39 4398 210/286 440 ME7.2 9/98 4/04

M62B44TU 740i E38 4398 210/286 440 ME7.2 9/98 9/01

M62B44TU X5 4.4i E53 4398 210/286 440 ME7.2 9/99 9/03

S62B50 Z8 E39 4941 294/400 500 MSS52 9/00 9/03

M62B46 X5 4.6is E53 4619 255/347 480 ME7.2 9/01 4/04

N62B36O0 735i E65 3600 200/272 360 ME9.2 11/01 3/05

N62B36O0 735Li E66 3600 200/272 360 ME9.2 11/01 3/05

N62B44O0 745i E65 4398 245/333 450 ME9.2 11/01 3/05

N62B44O0 745Li E66 4398 245/333 450 ME9.2 11/01 3/05

N62B44O0 545i E60 4398 245/333 450 ME9.2.1 9/03 9/05

N62B44O0 645Ci E63 4398 245/333 450 ME9.2.1 9/03 9/05

N62B44O0 X5 4.4 E53 4398 235/320 440 ME9.2 9/03 9/06

N62B44O0 545i E61 4398 245/333 450 ME9.2.1 4/04 9/05

N62B44O0 645Ci E64 4398 245/333 450 ME9.2.1 4/04 9/05

N62B48O0 X5 4.8is E53 4799 265/360 490 ME9.2 4/04 9/06

N62B40O1 740i E65 4000 225/306 390 ME9.2.2 3/05 производится

N62B40O1 740Li E66 4000 225/306 390 ME9.2.2 3/05 производится


N62B48O1 750Li E66 4799 270/367 490 ME9.2.2 3/05 производится






N62B48O1 X5 4.8i E70 4799 261/355 475 ME9.2.3 12/06 производится

S65B40O0 M3 E92 3999 309/420 400 MSS60 6/07 производится

www.bmwpost.ru

5

Введение Двигатель N63

Восьмицилиндровый двигатель с битурбонагнетателем

Будучи преемником двигателя N62, N63 был разработан в рамках концепции „Efficient Dynamics“. Efficient Dynamics – это сочетание удовольствия за рулем с экономичностью, требующее от нового двигателя увеличения мощности одно-временно с понижением расхода топлива. Одним из вариантов достижения этого является так называемый „down sizing“. Он предполагает получение равной мощ-ности при меньшем объеме двигателя или же большей мощности при одинаковом объеме двигателя. Двигатель N63 обла-дает обоими этими качествами. По срав-нению с двигателем N62, его мощность увеличилась, а объем снизился.

Такой результат достигается примене-нием технологий, которые позволили уже двигателю N54 достичь легендарной динамики при высокой экономичности:

битурбонагнетателя в комбинации с высокоточным впрыском.

N63 – это первый в мире двигатель с оптимированной компоновкой турбо-нагнетателя и основных катализаторов в пространстве между рядами цилиндров. Для достижения высокого уровня мощ-ности при оптимальной компоновке и массе, турбонагнетатели и катализаторы были размещены в пространстве между рядами цилиндров, в результате чего разработчики поменяли местами привыч-ное расположение впускных и выпускных каналов. Такое расположение позволяет использовать трубопроводы меньшей длины и большего диаметра, в результате чего минимизируется падение давления как на стороне впуска воздуха, так и на стороне выпуска ОГ.

www.bmwpost.ru

6

Обзор новшеств, изменений и особенностей

В следующей таблице показаны отличия от двигателя N62 по различным катего-риям.

• Новая разработка означает техноло-гию, ранее не использовавшуюся в двигателях BMW.

• Новая конструкция означает, что та или иная деталь или узел были разрабо-таны специально для двигателя N63, хотя и не являются технологической новинкой.

• Под технологией двигателя N54 имеются в виду узлы и системы, разработанные для двигателя N63, в которых используются технологии, знакомые по двигателю N54.

Ниже описываются только существенные изменения по сравнению с двигателем N62. В настоящем документе также при-водится описание технологий, используе-мых в двигателе N54.

Узел Но

ва

я р

азр

аб

отка

Но

ва

я к

он

стр

ук

ци

я

Те

хн

ол

оги

я

дв

ига

те

ля

N5

4

Примечание

Корпус двигателя l Детали корпуса двигателя (крышка головки блока цилиндров, головка блока цилиндров, блок-картер и масляная ванна) получили новую конструкцию. Особенность головки блока цилиндров состоит в том, что разработчики поменяли местами привычное расположение впускных и выпускных каналов.

Кривошипно-шатунный механизм

l Конструкция кривошипно-шатунного механизма рассчитана на более высокую мощность двигателя. Вместе с этим большое значение было уделено

снижению массы конструкции.

Привод клапанов l Вместо системы VALVETRONIC теперь используется только система VANOS. Техническое решение применяемой системы VANOS близко к используемой в двигателе N52.

Механизм газорас-пределения

l Механизм газораспределения получил новую зубчатую втулочную цепь.

www.bmwpost.ru

7

Узел Но

ва

я р

азр

аб

отк

а

Но

ва

я к

он

стр

укц

ия

Те

хн

ол

оги

я

дв

ига

те

ля

N5

4Примечание

Ременный привод l В ременном приводе используется новая система натяжения эластичного ремня привода компрессора кондиционера.

Подача масла l В двигателе N63 применяется масляный насос с регулируемым объемным расходом.

Система охлаждения

l Охлаждению двигателя N63 уделяется большое значение. Впервые кроме обычного насоса охлаждающей жидкости используется дополнительный электри-ческий насос охлаждающей жидкости. Помимо этого, впервые реализовано так называемое непрямое охлаждение надду-вочного воздуха, где наддувочный воздух охлаждается жидкостью.

Система впуска и выпуска ОГ

l Благодаря расположению нагнетателя в пространстве между рядами цилиндров и непрямому охлаждению наддувочного воздуха система впуска и выпуска ОГ получила новую компоновку.

Турбонагнетатель l Двигатель N63 оснащается битурбонагне-тателем, аналогичным применяемому в двигателях N54.

Вакуумная система l Применяется двухступенчатый вакуумный насос, похожий на используемые в двига-телях N62.

Система питания l Используется система высокоточного впрыска (HPI). Она работает, как и в дви-гателях N54, исключительно с использо-ванием гомогенной смеси. Конструкция насоса высокого давления во многом схожа с таковой у двигателей N43.

Электрооборудо-вание двигателя

l Двигатель N63 оснащается новым блоком управления двигателем и новыми лямбда-зондами.

8

Технические характеристики

Обозначение N62B48O1 N63B44O0

Конструкция V8 V8

Рабочий объем [см3] 4799 4395

Порядок работы цилиндров 1-5-4-8-6-3-7-2 1-5-4-8-6-3-7-2

Диаметр цилиндра и ход поршня

[мм] 88,3/93 88,3/89

Мощность [кВт/л. с.] 270/367 300/408

при частоте вращения [об/мин] 6300 5500–6400

Крутящий момент [Н•м] 490 600

при частоте вращения [об/мин] 3400 1750–4500

Частота вращения, ограни-чиваемая регулятором

[об/мин] 6500 6500

Литровая мощность [кВт/л] 56,26 68,26

Степень сжатия 10,5 10,0

Расстояние между цилин-драми

[мм] 98 98

Число клапанов на цилиндр 4 4

Впускной клапан ! [мм] 35,0 33,0

Выпускной клапан ! [мм] 29,0 29,0

Шейка коренного подшип-ника ! коленчатого вала

[мм] 70 65

Шатунные шейки ! коленчатого вала

[мм] 54 54

Расчетное топливо [ROZ] 98 98

Топливо [ROZ] 91-98 91-98

Система управления двигателем

ME9.2.2 MSD85

Норма ЕС по токсич-ности ОГ

EURO 4 EURO 4

Норма США по токсич-ности ОГ

ULEVII ULEVII

9

Кривая полной нагрузки

По сравнению со своим предшествен-ником N62, двигатель N63 обладает повышенной суммарной мощностью

и лучшими характеристиками крутящего момента. См. кривую, представленную ниже.

1 – Кривая полной нагрузки двигателя N63B44O0

www.bmwpost.ru

11

Обзор системы Двигатель N63

Идентификация двигателя

Маркировка двигателя

В технической документации для одно-значной идентификации двигателя используется его маркировка.

Двигатели N63 будут поставляться на рынок в следующем исполнении:

• N63B44O0.

В технической документации использу-ется также сокращенная форма марки-ровки двигателя N63, которая позволяет определить лишь тип двигателя.

Обозначение:

Обозначение и номер двигателя

На блоке цилиндров нанесено обозначе-ние, которое служит для идентификации двигателя. Оно также требуется для регистрации в официальных органах. Определяющее значение при этом играют первые семь позиций.

Обозначение двигателя N63 выполнено по новому стандарту, согласно которому первые шесть знаков маркировки двига-теля оставлены без изменения.

Номер двигателя представляет собой порядковый номер, позволяющий одно-значно идентифицировать каждый двигатель.

Обозначение и номер двигателя располо-жены на картере двигателя позади дер-жателя компрессора кондиционера.

Обозн. Пояснение

N BMW Group „Новое поколение“

6 8-цилиндровый двигатель

3 Бензиновый двигатель с непо-средственным впрыском

B Бензиновый двигатель

44 Объем двигателя 4,4 литра

O Повышенный уровень мощности

0 Новая разработка

www.bmwpost.ru

13

Компоненты системы Двигатель N63

Механическая часть двигателя

Блок-картер

Блок-картер двигателя N63 представляет собой новую конструкцию. Он выполнен в закрытом исполнении с опущенными стенками из алюминиевого сплава (Alusil) с усиленными гильзами цилиндров.

Как и у двигателя N62, здесь применя-ются два болта крепления крышек корен-ных подшипников и дополнительное крепление к стенкам.

Вследствие нового расположения тур-бонагнетателя в пространстве между рядами цилиндров в этом месте нет зоны сбора охлаждающей жидкости (бачок радиатора).

Головка блока цилиндров

Самый бросающийся в глаза признак головки блока цилиндров двигателя N63 – это противоположное размещение впуск-ных и выпускных каналов. Одновременно с этим были достигнуты оптимальные показатели потока как со стороны впуска, так и со стороны выпуска.

Впускной канал содержит направляющую для более интенсивного перемещения заряда.

Форсунка и свеча зажигания располо-жены по центру камеры сгорания.

В головке блока цилиндров также встроен обратный клапан масляного контура. Оба обратных клапана системы VANOS теперь встроены в блоки системы VANOS.

Коленчатый вал

С целью снижения массы диаметр коренных подшипников коленчатого вала был снижен с 70 мм до 65 мм.

Привод масляного насоса двигателя N63 осуществляется коленчатым валом со стороны маховика. При этом звездочка напрямую встроена в коленчатый вал.

Механизм газораспределения

Для привода распределительного вала на каждом ряде цилиндров применяется зубчатая втулочная цепь новой конструк-ции. Она соединяет в себе преимущества зубчатых и втулочных цепей – высокую прочность на износ и бесшумность.

Для обоих рядов цилиндров используются одинаковые натяжители цепи, планки натяжителя и планки успокоителя цепи. Масляные форсунки встроены в натяжи-тель цепи.

Двигатель N63 больше не фиксируется на ВМТ конца такта сжатия первого цилиндра. Теперь определяющим явля-ются 150° до ВМТ конца такта сжатия первого цилиндра. Для этого использу-ется приспособление, монтированное на демпфере крутильных колебаний, которое определяет опорные значения для фиксирующего штифта картера двигателя.

www.bmwpost.ru

14

Распределительный вал

Двигатель N63 оснащается распредели-тельным валом, аналогичным используе-мому в двигателе M73. Все компоненты

распределительного вала напрессованы на вал. На следующем рисунке показаны детали распределительного вала.

1 – Распределительные валы двигателя N63

Приводной фланец, раствор гаечного ключа и лыски для специального приспо-собления представляют собой единую деталь.

На распредвалах выпускных клапанов дополнительно монтирован тройной кулачок, приводящий насос высокого

давления системы питания. Он располо-жен после первого или пятого цилиндра.

Еще одной особенностью двигателя N63 является тот факт, что кривая хода кла-панов выпускных распредвалов цилинд-ров 2, 4, 7 и 8 отличается от кривой у цилиндров 1, 3, 5 и 6.

Обозн. Пояснение Обозн. Пояснение

A Распредвал впускных клапанов

4 Кулачок

B Распредвал выпускных клапанов

5 Фланец привода вакуумного насоса

1 Приводной фланец 6 Опорное значение датчика распредвала

2 Лыски для специального приспособление

7 Тройной кулачок для привода насоса высокого давления

3 Труба вала 8 Место под ключ

www.bmwpost.ru

15

2 – Кривые хода клапанов двигателя N63


A Цилиндры 2, 4, 7 и 8 4 Выпускной клапан закрывается

B Цилиндры 1, 3, 5 и 6 5 Продолжительность открывания выпускного клапана

1 Ход клапана [мм} 6 Впускной клапан открывается

2 Угол коленчатого вала [" КВ] 7 Впускной клапан закрывается

3 Выпускной клапан открывается

8 Продолжительность открывания впускного клапана

www.bmwpost.ru

16

Выпускные клапаны цилиндров 2, 4, 7 и 8 открываются позже, продолжительность их открывания и ход меньше. За счет

этого достигается более равномерный ход двигателя.

Бесступенчатый двойной VANOS

Смена заряда в двигателе N63 реализо-вана при помощи 4 клапанов на каждый цилиндр, приводимых двумя расположен-ными сверху распределительными валами.

Фазы газораспределения управляются обоими блоками бесступенчатой системы VANOS.

Блоки системы VANOS имеют следующие углы регулировки:

• Блок VANOS на стороне впуска: 50° КВ

• Блок VANOS на стороне выпуска: 50° КВ.

Блоки системы VANOS двигателя N63 отличаются от блоков системы VANOS, применяемых в двигателе N62. Принцип их действия одинаков. Но в блоках сис-темы VANOS на N63 отсутствуют некото-рые детали, за счет чего оптимизирована их конструкция. Лопасти блока системы VANOS двигателя N63 теперь не явля-ются отдельными деталями, а представ-ляют собой единую деталь с ротором (как на двигателе N52). Вместо встроен-ной в блок системы VANOS двигателя N62 торсионной пружины в двигателе N63 используется спиральная пружина, рас-положенная на лицевой стороне блока и защищенная пластмассовым щитком.

17

Ременный привод

Двигатель N63 стандартно оснащается двойным ременным приводом.

Главный ременный привод оснащен меха-ническим натяжным роликом, обеспечи-вающим необходимое натяжение поли-клинового ремня.

Компрессор кондиционера приводится эластичным ремнем, натянутым по новой технологии.

3 – Ременный привод двигателя N63


1 Генератор 5 Натяжной ролик

2 Поликлиновый ремень 6 Демпфер крутильных колебаний

3 Насос охлаждающей жидкости 7 Эластичный ремень

4 Насос гидроусилителя рулевого управления

8 Компрессор кондиционера

www.bmwpost.ru

18

4 – Монтаж эластичного ремня

При этом шкив демпфера крутильных колебаний перемещается в определен-ном положении в направлении ком-прессора кондиционера. Это облегчает монтаж эластичного ремня без помощи приспособлений с использованием экс-центрического продольного отверстия в шкиве.

Это продольное отверстие позволяет радиально переместить шкив в сторону коленчатого вала после удаления четы-рех болтов его крепления. После пово-рота двигателя на 180°, эластичный ремень перемещает шкив назад в цен-тральное положение над коленчатым валом.

При монтаже эластичного ремня соблюдайте новый порядок действий, приведенный в Руководстве по ремонту.


1 Монтажное положение эластичного ремня

2 Вращение демпфера крутильных колебаний для натяжения ремня

3 Обычное положение

19

Вентиляция картера двигателя

В двигателе N63 вентиляция картера работает по принципу, реализованному в двигателе N54. Каждый ряд цилиндров оснащается отдельной системой венти-ляции картера.

Стандартный Принцип работы

Картерный газ по вентиляционному каналу (2) попадает в маслоотделитель (8),

где из этой смеси отделяется моторное масло. Моторное масло по стоку (9) попадает обратно в масляную ванну. Очищенный картерный газ через регу-лятор давления (7) попадает по каналу в систему впуска (6) в трубопровод чистого воздуха системы впуска.

5 – Стандартный принцип работы вентиляции картера


1 Дроссельная заслонка 6 Канал к впускному коллектору

2 Вентиляционный канал 7 Регулятор давления

3 Возврат масла 8 Маслоотделитель

4 Полость картера 9 Сток масла

5 Маслосборник

20

Маслоотделитель

В двигателе N63 применяются лабиринт-ный и циклонный сепараторы. В корпус маслоотделителя каждого ряда цилинд-ров встроен один лабиринтный и четыре

циклонных сепаратора, из которых пока используются только три. Четвертый будет использоваться в новых разра-ботках.

6 – Отделение масла в двигателе N63

Всасываемый из картера двигателя мас-ляный туман пропускается через лаби-ринтный сепаратор. В нем происходит первое предварительное маслоотделе-ние, в ходе которого масло оседает и стекает по его стенкам. Картерный газ, подающийся далее в циклонные сепара-торы, приводится в них в вихревое движение.

По действием центробежной силы тяже-лое масло оседает на стенках циклонных сепараторов, откуда стекает в сток, а лег-кий картерный газ высасывается. Далее очищенный картерный газ подается в систему впуска.


1 Канал к системе впуска 5 Возврат масла

2 Крышка головки блока цилиндров

6 Корпус маслоотделителя

3 Лабиринтный сепаратор 7 Циклонный сепаратор

4 Вентиляционный канал из головки блока цилиндров

www.bmwpost.ru

21

Вентиляция картера в режиме работы без турбонагнетателя

Из-за системы турбонагнетания ОГ дви-гатель N63, как и двигатель N54, оснаща-

ется особой системой вентиляции картера.

7 – Вентиляция картера в режиме работы без турбонагнетателя

www.bmwpost.ru

22

Работа в обычном режиме используется до тех пор, пока во впускном коллекторе сохраняется вакуум, а также в режиме работы без турбонаддува.

Как только наддув во впускном коллек-торе повышает давление, подвод картер-ного газа по этому каналу становится невозможен. Для того чтобы предотвра-тить подачу давления наддува в картер двигателя, в трубопровод, ведущий в сис-тему впуска, встроен обратный клапан.

При большом уровне разрежения суще-ствует опасность всасывания масла через систему вентиляции картера

в систему впуска, поэтому этот участок системы вентиляции картера должен иметь ограничитель давления. В двига-теле N63 это реализовано при помощи дросселя, ограничивающего подачу масла и уровень давления.

Вентиляция картера в двигателях без турбонаддува осуществляется при помощи внешнего трубопровода, веду-щего от крышки головки блока цилиндров к впускному коллектору, как показано на следующем графике. Дроссель ограниче-ния давления в двигателе N63 встроен в обратный клапан систему впуска.


A Избыточное давление 7 Маслосборник

B Вакуум 8 Сливной канал

C Отработавшие газы 9 Турбонагнетатель

D Масло 10 Трубопровод чистого воздуха

E Картерный газ 11 Провод к трубопроводу чистого воздуха

1 Воздушный фильтр 12 Обратный клапан впускного коллектора

2 Система впуска 13 Дроссельная заслонка

3 Маслоотделитель 14 Обратный клапан трубопровода чистого воздуха

4 Слив масла 15 Трубопровод к впускному коллектору двигателя

5 Вентиляционный канал 16 Дроссель давления

6 Полость картера

23

8 –


A Очищенный картерный газ 2 Система впуска

B Вентиляция картера в режиме работы без турбонаддува

3 Трубопровод чистого воздуха

C Вентиляция картера в режиме работы с турбонаддувом

4 Обратный клапан системы впуска с функцией дроссели-рования

1 Маслоотделитель 5 Обратный клапан трубопро-вода чистого воздуха

24

Вентиляция картера в режиме работы с турбонаддувом

В режиме работы с турбонаддувом дав-ление в систему впуска повышается и обратный клапан закрывается. Так как в данном режиме работы двигателя в тру-

бопроводе чистого воздуха имеет место вакуум, обратный клапан в трубопроводе чистого воздуха открывается и картер-ный газ через компрессор турбонагнета-теля и охладитель наддувочного воздуха попадает в систему впуска.

9 – Вентиляция картера в режиме работы с турбонаддувом

25

При появлении синего дыма из сис-темы выпуска ОГ следует проверить, не засасывает ли двигатель масло через систему вентиляции картера в камеру сгорания, что указывает на неисправ-

ность вентиляции картера. Явным приз-наком подобной неисправности является замасленный изнутри трубопровод чис-того воздуха.


A Избыточное давление 7 Маслосборник

B Вакуум 8 Канал сливного маслопровода

C Отработавшие газы 9 Турбонагнетатель

D Масло 10 Трубопровод чистого воздуха

E Картерный газ 11 Провод к трубопроводу чистого воздуха

1 Воздушный фильтр 12 Обратный клапан впускного коллектора

2 Система впуска 13 Дроссельная заслонка

3 Маслоотделитель 14 Обратный клапан трубопровода чистого воздуха

4 Слив масла 15 Трубопровод к впускному коллектору двигателя

5 Вентиляционный канал 16 Дроссель давления

6 Полость картера

26

Подача масла

10 – Масляный контур двигателя N63

27


1 Масляный поддон 16 Обратный клапан

2 Масляный насос с регулиру-емым объемным расходом

17 Сетка

3 Клапан ограничения давления 18 Электромагнитный клапан

4 Масляный фильтр 19 Поворотный двигатель VANOS

5 Перепускной клапан фильтра 20 Клапан VANOS распредвала выпускных клапанов

6 Термостат 21 Обратный клапан

7 Масляный радиатор воздушно-масляного теплообменника

22 Сетка

8 Выключатель индикатора давления масла

23 Электромагнитный клапан

9 Блок-картер 24 Поворотный двигатель VANOS

10 Масляные форсунки охлаждения поршней

25 Масляная форсунка приводной цепи

11 Места смазки коренных подшипников коленчатого вала

26 Натяжитель цепи

12 Места смазки подшипников вала турбонагнетателя

27 Места смазки подшипников распределительного вала (10 шт.)

13 Головки блока цилиндров (2 шт.)

28 Место смазки насоса высокого давления

14 Обратный клапан 29 Элементы гидравлической системы компенсации клапанного зазора (8 шт.)

15 Клапан VANOS распредвала впускных клапанов

28

Масляный насос

В двигателях N63, как и в 6-цилиндровых двигателях, применяется масляный насос с регулируемым объемным расходом. Он приводится коленчатым валом со сто-роны маховика и представляет собой

маятниковый шиберный насос, который регулируется по аналогии с устанавлива-емыми на 6-цилиндровые двигатели.

Отличие заключается в том, что давление масла действует не на регулировочный поршень, а напрямую на маятниковый корпус.

Давление масла, действующее на маятни-ковый корпус, как и давление в системе, отводится после масляного фильтра и масляного радиатора.

11 – Шиберный насос маятникового типа в двигателе N63


1 Шибер 6 Маятниковый корпус

2 Вал насоса 7 Регулировочная камера

3 Пружина сжатия 8 Ротор

4 Сторона впуска 9 Сторона нагнетания

5 Уплотнительная планка 10 Ось вращения

29

Преимущество масляного насоса с регулируемым объемным расходом

Масляный насос отнимает значительную часть общей мощности двигателя. Большое количество масла необходимо узлам VANOS особенно в момент регули-ровки углов положения распредвалов. Но для поддержания угла распредвалов VANOS больше не нуждается в потоке масла. Поэтому потребность в масле вза-имосвязана с масштабом регулировки.

Обычные масляные насосы создают такое давление, при котором получается максимальный поток масла в двигателе. Во многих рабочих моментах это приво-дит к бесполезному расходу энергии на масляном насосе и к избыточному износу масла.

Масляный насос с регулируемым объем-ным расходом подает количество масла, необходимое для данного рабочего диа-пазона двигателя. В диапазонах с малой нагрузкой не будет подаваться излишнее количество масла. Это снижает расход топлива и продлевает срок службы масла.

Принцип действия масляного насоса с регулируемым объемным расходом

В качестве насоса используется шибер-ный насос маятникового типа. Вал насоса установлен в корпусе устройства подачи эксцентрично, а шиберы при вращении перемещаются радиально. За счет этого шиберы образуют камеры различных объемов. При возрастающем объеме

масло всасывается, а при уменьшаю-щемся объеме – выталкивается в масля-ные каналы.

Давление масла в системе (после масля-ного фильтра и масляного радиатора) воздействует в регулировочной камере на маятниковый корпус против силы пружины сжатия. Корпус вращается вокруг оси вращения.

Если системе смазки требуется масла в меньшем количестве, чем подает насос, в ней поднимается давление. При этом повышается давление и в регулировоч-ной камере, под его действием корпус вращается в направлении к центру вала насоса. За счет этого минимизируется изменение объема и снижается произво-дительность насоса.

При повышении потребности в масле, например, при регулировке VANOS, давление в системе смазки падает и, следовательно, падает давление в регу-лировочной камере. Пружина сжатия снова двигает корпус по направлению от центра вала насоса. За счет этого повышается изменение объема и увели-чивается производительность насоса.

Клапан ограничения давления

Клапан ограничения давления встроен в масляный насос. Он нагружается дав-лением перед фильтром и открывается при давлении примерно 18 бар. После открывания клапана избыточное коли-чество масла попадает прямо в масляный поддон.

30

Масляный фильтр

Двигатель N63 оснащается обычным полнопоточным масляным фильтром. Он монтирован под масляным поддоном со встроенным перепускным клапаном фильтра. Данный клапан открывается при загрязнении фильтра и отвечает за подачу моторного масла к местам смазки.

Монтажное положение не предусматри-вает выпускной клапан. Отдельная пробка сливного отверстия в крышке масляного фильтра позволяет сливать масло из корпуса фильтра до открывания крышки фильтра.

Охлаждение масла

Масло охлаждается в воздушно-масля-ном теплообменнике. Данный масляный радиатор расположен справа от модуля охлаждения.

Термостат позволяет маслу проходить через масляный радиатор при опреде-ленной температуре и способствует быстрому нагреву моторного масла.

Масляные форсунки

Масляные форсунки установлены в мес-тах, до которых не доходят смазочные каналы. В двигателе N63 масляные форсунки используются для охлаждения поршней и смазки направляющих планок приводной цепи.

Масляные форсунки охлаждения поршней

Двигатель N63 оснащается четырьмя двойными масляными форсунками охлаждения поршней. Каждая форсунка подает масло паре цилиндров, располо-женных друг напротив друга. В форсунку

встроен клапан, который отвечает за то, чтобы из масляного контура при нерабо-тающем двигателе не уходило масло через форсунки.

Масляные форсунки направляющей планки приводной цепи

Масляные форсунки встроены в натяжи-тели цепей двух рядов цилиндров. Они разбрызгивают моторное масло прямо на приводную цепь. Дроссель масляной форсунки ограничивает количество выступающего масла.

31

Натяжитель цепи

Двигатель N63 оснащается отдельным натяжителем цепи на каждый ряд цилин-дров. Они представляют собой гидравли-ческие натяжители, действующие на планку натяжителя. Натяжители цепи всегда действуют на ненагруженную

сторону цепи – на так называемую холостую ветвь.

Перед демонтажем натяжителя цепи его следует зафиксировать. Следуйте указаниям руководства по ремонту.

Обратные клапаны в головке блока цилиндров

В головке блока цилиндров расположены обратные клапаны, которые препятствуют сливу масла из каналов при неработаю-щем двигателе.

В головке блока цилиндров двигателя N63 расположен только один обратный клапан. Обратные клапаны блока сис-темы VANOS встроены непосредственно в электромагнитные клапаны.

32

Система охлаждения

Вследствие турбонагнетания и компакт-ного расположения турбонагнетателя в пространстве между рядами цилиндров двигатель N63 имеет крайне высокий уровень выделения тепла. В соответствии с этим охлаждению придается большое значение. Была разработана новая сис-

тема охлаждения, которая охлаждает наддувочный воздух при помощи тепло-обменника охлаждающей жидкости.

Системы охлаждения двигателя и надду-вочного воздуха имеют два отдельных контура.

12 – Система охлаждения двигателя N63

33


1 Радиатор охлаждающей жидкости

12 Вентиляционный трубопровод

2 Радиатор для охлаждения коробки передач

13 Датчик температуры охлаждающей жидкости на выходе из двигателя

3 Датчик температуры охлаждающей жидкости на выходе из радиатора

14 Расширительный бачок

4 Электровентилятор 15 Вентиляционный трубопровод

5 Программируемый термостат 16 Теплообменник охлаждающей жидкости трансмиссионного масла

6 Дополнительный электри-ческий насос охлаждающей жидкости для охлаждения турбонагнетателя

17 Дополнительный радиатор охлаждающей жидкости

7 Насос охлаждающей жидкости A Электрический насос охлаж-дающей жидкости для охлаж-дения наддувочного воздуха

8 Турбонагнетатель B Вентиляционный трубопровод

9 Теплообменник отопителя C Охладитель наддувочного воздуха

10 Двойной клапан D Расширительный бачок системы охлаждения наддувочного воздуха

11 Дополнительный электри-ческий насос охлаждающей жидкости для отопления автомобиля

E Радиатор системы охлаждения наддувочного воздуха

34

Охлаждение двигателя

Система охлаждения двигателя выпол-няет классическую задачу – отвод тепла от двигателя и поддержание рабочей температуры на определенном уровне. Как и в двигателе N54, в двигателе N63 происходит охлаждение обоих турбона-гнетателей.

Двигатель N63 оснащается обычным насосом охлаждающей жидкости с ременным приводом. Такой насос не предназначен для охлаждения турбона-гнетателя после остановки двигателя.

13 – Контур системы охлаждения двигателя N63

35

Дополнительный электрический насос охлаждающей жидкости для охлаждения турбонагнетателя

Двигатель N54 имеет функцию работы электрического насоса охлаждающей жидкости после остановки двигателя, что позволяет после отключения двига-теля отводить тепло от турбонагнетате-лей.

Данная функция двигателя N63 допол-нительно оснащается электрическим насосом охлаждающей жидкости мощ-ностью 20 Вт. Данный насос при рабо-тающем двигателе помогает отводить тепло от турбонагнетателей.

Дополнительный электрический насос охлаждающей жидкости активируется с учетом следующих факторов:

• температура охлаждающей жидкости на выходе из двигателя;

• температура масла в двигателе;

• количество впрыснутого топлива.

Подвод тепла в двигателе рассчитыва-ется на основе количества впрыснутого топлива. Принцип действия аналогичен управлению теплом в 6-цилиндровых двигателях.

Длительность работы дополнительного электрического насоса охлаждающей жидкости после выключения может дос-тигать 30 минут. Для улучшения функции охлаждения подключается электровенти-лятор. Длительность его работы после остановки двигателя, как и в двигателях предыдущего поколения, составляет мак-симум 11 минут. Кроме того, он активи-руется чаще.

Защита системы

Как и в двигателе N54, повышенная температура охлаждающей жидкости или моторного масла оказывает влияние на некоторые функции автомобиля, в результате чего для охлаждения дви-гателя предоставляется больше энергии, и предотвращаются нагрузки, повышаю-щие температуру.


1 Радиатор охлаждающей жидкости

10 Двойной клапан

2 Радиатор для охлаждения коробки передач

11 Дополнительный электрический насос охлаждающей жидкости для отопления автомобиля

3 Датчик температуры охлаждающей жидкости на выходе из радиатора


4 Электровентилятор 13 Датчик температуры охлаждающей жидкости на выходе из двигателя

5 Программируемый термостат 14 Расширительный бачок

6 Дополнительный электри-ческий насос охлаждающей жидкости для охлаждения турбонагнетателя


7 Насос охлаждающей жидкости 16 Теплообменник охлаждающей жидкости трансмиссионного масла

8 Турбонагнетатель 17 Дополнительный радиатор охлаждающей жидкости

9 Теплообменник отопителя

36

Охлаждение наддувочного воздуха

В двигателе N63 впервые на BMW приме-няется непрямое охлаждение наддувоч-ного воздуха. Наддувочный воздух и тепло отводятся при помощи теплообменника охлаждающей жидкости в атмосферный

воздух. Для этого система охлаждения наддувочного воздуха оснащена низко-температурным контуром охлаждения. Она работает автономно от контура сис-темы охлаждения двигателя.

14 – Контур охлаждения наддувочного воздуха двигателя N63


A Электрический насос охлаж-дающей жидкости для охлаж-дения наддувочного воздуха

D Расширительный бачок для охлаждения наддувочного воздуха

B Вентиляционный трубопровод E Радиатор системы охлаждения наддувочного воздуха

C Охладитель наддувочного воздуха

37

Охладитель наддувочного воздуха

Охладители наддувочного воздуха монти-рованы на торцевой поверхности головок блока цилиндров. Они работают по прин-ципу горизонтального потока и охлаж-дают наддувочный воздух до 80 °C.

Электрический насос охлаждающей жидкости

Контур охлаждения наддувочного воздуха работает с насосом мощностью 50 Вт. Данный насос не активируется автоматически при включении двигателя.

Для его активизации требуются следую-щие значения:

• температура наружного воздуха;

• отличие температуры наддувочного воздуха от температуры наружного воздуха.

Вентиляция

За вентиляцию низкотемпературного контура охлаждения наддувочного воздуха отвечает отдельная программа прокачки. Она запускается аналогично программе вентиляции охлаждающего контура 6-цилиндровых двигателей.

38

Система впуска и выпуска ОГ

Самый бросающийся в глаза признак сис-темы впуска и выпуска ОГ двигателя N63 – это изменение положения сторон впуска воздуха и выпуска ОГ. Выпускной коллек-тор, турбонагнетатель и катализаторы расположены в пространстве между рядами цилиндров двигателя. Такое рас-

положение агрегатов делает двигатель N63 очень компактным, несмотря на наличие турбонагнетателя. Еще одним новшеством является охлаждение надду-вочного воздуха при помощи монтирован-ного на двигателе охладителя.

15 – Система впуска и выпуска ОГ двигателя N63


1 Дроссельная заслонка 7 Турбонагнетатель

2 Датчик давления и темпера-туры наддувочного воздуха

8 Катализатор

3 Охладитель наддувочного воздуха

9 Электропневматический преобразователь давления

4 Циркуляционный клапан принудительного холостого хода

10 Перепускной клапан

5 Глушитель шума впуска 11 Датчик давления во впускном коллекторе

6 Термоанемометрический расходомер воздуха

12 Блок DME

39

Система впуска

16 – Система впуска двигателя N63


1 Глушитель шума впуска 8 Трубопровод наружного воздуха

2 Турбонагнетатель 9 Охладитель наддувочного воздуха

3 Циркуляционный клапан при-нудительного холостого хода

10 Датчик давления и температуры наддувочного воздуха

4 Термоанемометрический расходомер воздуха

11 Дроссельная заслонка

5 Место подсоединения вен-тиляции картера в режиме работы с турбонагнетателем

12 Место подсоединения вен-тиляции картера в режиме работы без турбонагнетателя

6 Трубопровод чистого воздуха 13 Датчик давления во впускном коллекторе

7 Трубопровод наддувочного воздуха

14 Система впуска

40

Система выпуска ОГ

17 – Система выпуска ОГ двигателя N63


1 Лямбда-зонд (контрольный зонд LSF4.2 после катали-затора)

4 Выпускной коллектор

2 Катализатор 5 Турбонагнетатель

3 Лямбда-зонд (контрольный зонд LSF ADV перед катали-затором)

41

Турбонагнетатель

Турбонагнетатель двигателя N63 принци-пиально очень близок к используемому в двигателе N54. Два относительно небольших турбонагнетателя, подсо-единенных параллельно, срабатывают

быстро даже на низкой частоте вращения двигателя. Регулировка давления над-дува осуществляется при помощи пере-пускных и циркуляционных клапанов принудительного холостого хода.


Принцип работы

Турбонагнетатель приводится в движение отработавшими газами двигателя. Горя-чие отработавшие газы, находящиеся под давлением, пропускаются через турбину турбонагнетателя и подают тяговое уси-лие на компрессор, который работает на том же вале. Здесь всасываемый воздух вжимается, в результате чего в камеру

сгорания двигателя попадает больше воздушной массы. Это позволяет впры-скивать и сжигать большее количество топлива, что повышает мощность и кру-тящий момент двигателя. Частота враще-

ния турбины и компрессора может дости-гать 175 000 об/мин. Отработавшие газы на входе могут достигать максимальной температуры 950 °C.

18 – Турбонагнетател


1 Турбина 4 Циркуляционный клапан принудительного холостого хода

2 Постель коренного подшип-ника

5 Мембранный механизм

3 Компрессор 6 Перепускной клапан

42

Вследствие такой высокой температуры турбонагнетатель встроен в двигателе N63 не в систему моторного масла, а в контур охлаждающей жидкости. Дополнительный электрический насос охлаждающей жид-кости двигателя N63 позволяет отводить остаточное тепло от турбонагнетателей даже после остановки двигателя, что пре-дотвращает перегрев смазки в корпусе подшипника.

При помощи функции работы допол-нительного электрического насоса охлаж-дающей жидкости после остановки дви-гателя отводится тепло от турбонагнета-теля, что предотвращает закоксовывание масла на опорах подшипников. Данная функция является важной для защиты узлов двигателя.

Битурбонагнетатель

Параметрам срабатывания турбонагне-тателя двигателя N63 придается большое значение. Задержка его срабатывания по желанию водителя, т. е. по положению педали акселератора, не допускается. Водитель не замечает так называемый „турбопровал“. За это в двигателе N63 отвечают два относительно небольших турбонагнетателя, которые подключены параллельно друг другу. Каждый ряд цилиндров приводит отдельный турбо-нагнетатель.

Турбонагнетатели небольшого размера обладают следующим преимуществом: при их разгоне вследствие малого момента инерции турбины достигается большее ускорение, за счет чего ком-прессор быстрее вырабатывает большее давление наддува.

Регулировка давления наддува

Давление наддува турбонагнетателя напрямую зависит от потока ОГ, попада-ющего в его турбину. Кроме того, от обо-ротов двигателя и его нагрузки напрямую зависят скорость и масса потока ОГ. Для регулировки давления наддува система управления двигателем оснащается перепускными клапанами. Они активи-руются при помощи мембранного меха-низма, управляемого электропневмати-

ческим преобразователем давления системы управления двигателем.

Вакуум создается при помощи постоянно работающего вакуумного насоса двига-теля и накапливается в пневмоаккумуля-торе. Известно, что данные потребители не оказывают негативного влияния на функцию поддержания тормозных сил.

Перепускной клапан регулирует коли-чество потока ОГ на турбинное колесо. По достижении необходимого давления наддува заслонка перепускного клапана открывается и часть потока ОГ проходит мимо турбинного колеса. Это предотвра-щает увеличение частоты вращения компрессора турбиной.

Такая возможность управления позволяет реагировать на различные ситуации при работе двигателя.

На холостом ходу перепускные клапаны обоих турбонагнетателей закрыты. В результате этого весь поток ОГ даже на таких низких оборотах двигателя используется для разгона компрессора. Когда двигателю требуется мощность, компрессор без ощутимой задержки по времени подает давление наддува.

При полной нагрузке по достижении максимально допустимого крутящего момента давление наддува поддержива-ется на стабильно высоком уровне путем частичного открывания перепускных кла-панов. Компрессоры работают с частотой вращения, необходимой при данном режиме работы. После открывания пере-пускных клапанов от турбины забирается приводная энергия, что ограничивает мощность турбонагнетателя и защищает от превышения частоты вращения. При этом не происходит дальнейшего повы-шения мощности наддува и, соответ-ственно, не увеличивается расход топлива.

При полной нагрузке во впускном коллек-торе двигателя N63 избыточное давление достигает 0,8 бар.

43

Управление циркуляционными клапанами принудительного холостого хода

Циркуляционные клапаны принудитель-ного холостого хода двигателя N63 сгла-живают нежелательные пики давления

наддува, возникающие при быстром закрывании дроссельной заслонки. Данные клапаны выполняют важную роль для акустики двигателя и защищают узлы турбонагнетателя.

19 – Принцип действия циркуляционных клапанов принудительного холостого хода двигателя N63

При закрывании дроссельной заслонки на высоких оборотах двигателя во впускном коллекторе возникает вакуум. За компрессором образуется высокое встречное давление, которое не снижа-ется, так как блокирован путь во впускной коллектор.

Это приводит к появлению „эффекта накачки“ турбонагнетателя. Это озна-чает, что

• возникает ощутимый шум работы насоса

• и чрезмерная нагрузка на узлы турбо-нагнетателя. При этом высокочастот-ные волны давления создают осевую нагрузку на подшипники турбонагне-тателя.


1 Циркуляционный клапан принудительного холостого хода закрыт

2 Циркуляционный клапан принудительного холостого хода открыт

44

Циркуляционные клапаны принудитель-ного холостого хода имеют электрический привод.

20 – Циркуляционный клапан принудительного холостого хода двигателя N63

С закрыванием дроссельной заслонки давление наддува (перед ней) и его уве-личение достигает заданных значений. В случае, если фактическое значение давления наддува превышает заданное на определенную величину, циркуляцион-ные клапаны принудительного холостого хода открываются. При этом давление наддува переносится на сторону впуска компрессора. Это предотвращает появле-ние нежелательного „эффекта накачки“.

45

Охлаждение наддувочного воздуха

В двигателе N63 впервые на BMW приме-няется непрямое охлаждение наддувоч-ного воздуха. Наддувочный воздух не подается напрямую в воздушно-воздуш-ный теплообменник. Его охлаждение происходит в теплообменнике охлаждаю-щей жидкости. Для этого двигатель N63 оснащается отдельным закрытым низко-температурным контуром охлаждения.

21 – Охладитель наддувочного воздуха двигателя N63

Охлаждение наддувочного воздуха служит как для повышения мощности двигателя, так и для уменьшения расхода топлива. Наддувочный воздух, нагревае-мый сжатием и температурой узлов тур-бонагнетателя, остывает в охладителе до 80 °C.

За счет этого повышается плотность над-дувочного воздуха, что приводит к более лучшему наполнению камер сгорания. Таким образом, двигателю требуется давление наддува в меньшем объеме. Кроме того снижается опасность появле-ния детонации и достигается наилучший коэффициент полезного действия.

Преимущество системы непрямого охлаждения наддувочного воздуха состоит в компактности, что позволяет монтировать ее непосредственно на дви-гатель. Дополнительным положительным моментом является меньшая длина тру-бопроводов системы непрямого охлажде-ния наддувочного воздуха, так как система крепится на двигателе. Все это позволяет существенно минимизировать падение давления, что повышает выход мощности двигателя и улучшает параметры его реагирования.


A Горячий наддувочный воздух

B Охлажденный наддувочный воздух

C Холодная охлаждающая жидкость

D Нагретая охлаждающая жидкость

1 Охладитель наддувочного воздуха

2 Датчик давления и темпера-туры наддувочного воздуха

46

Управление нагрузкой

Управление нагрузкой двигателя N63 осуществляется при помощи дроссельной заслонки и перепускных клапанов.

В этой связке дроссельная заслонка явля-ется первичным регулятором. За точную регулировку давления наддува, в свою очередь, отвечают перепускные клапаны.

При полной нагрузке дроссельная заслонка открывается полностью, и управление нагрузкой переходит на перепускные клапаны.

Из графика видно, что перепускные кла-паны в соответствии с программой управ-ления двигателем N63 участвуют в управ-лении его нагрузкой во всех рабочих режимах.

22 – Управление нагрузкой


n Частота вращения двигателя, об/мин

2 Режим работы с турбо-нагнетателем

p Абсолютное давление во впускном коллекторе, мбар

3 Темнее = перепускной клапан закрыт

Светлее = перепускной клапан открыт

1 Режим работы без турбо-нагнетателя

47

Управляющие величины

На управление давлением наддува в дви-гателе N63 влияют следующие величины:

• температура всасываемого воздуха;

• частота вращения коленвала;

• положение дроссельной заслонки;

• давление окружающей среды;

• давление во впускном коллекторе;

• давление перед дроссельной заслонкой (задающая величина).

На основе этих величин блок управления двигателем задает рабочие параметры электропневматического преобразова-теля давления.

Результат этого управления проверяется на параметрах давления наддува, изме-ряемых перед дроссельной заслонкой.

При этом происходит сравнение пара-метров достигнутого давления наддува с заданными значениями, после чего, в случае необходимости, применяется корректировка. Кроме того, система во время работы сама регулирует и контролирует себя.

Аварийный режим

В случае, если при работе возникают неисправности, считываются неправдо-подобные значения или происходит отказ датчиков турбонагнетателя, управление перепускными клапанами отключается, а их заслонки полностью открываются. Наддув прекращается.

Ниже приведен список деталей и функциональных групп двигателя N63, отказ, нарушение функционирования или неправдоподобные значения кото-рых приводят к деактивации регулировки давления наддува. Такого рода неисправ-ности сообщаются водителю сигнальной лампой токсичности ОГ.

• система питания высокого давления;

• VANOS стороны впуска;

• VANOS стороны выпуска;

• датчик положения коленвала;

• датчик положения распредвала;

• датчик давления наддува;

• датчики детонации;

• датчик температуры всасываемого

воздуха.

Важнейший принцип ремонта авто-мобилей:

Устранять причину неисправности, а не ее следствие!

Помните, что имеющееся диагностичес-кое оборудование идентифицирует узлы, принимающие участие в наддуве, как неисправные. Всегда нужно убеждаться в том, что выявлена и устранена именно причина неисправности, а не ее послед-ствия.

Так, например, негерметичность фланца охладителя наддувочного воздуха может иметь далеко идущие последствия.

48

При работе с двигателем N63 необ-ходимо соблюдать три золотых правила:

1. Потеря мощности и помехи в работе двигателя не всегда являются причи-нами сбоев турбонагнетателя. Зачас-тую безупречно работающий турбона-гнетатель напрасно демонтируется и заменяется. При появлении из системы выпуска ОГ синего дыма следует проверить уровень загрязнен-ности воздушного фильтра и удосто-вериться, что высокий расход масла не является следствием износа дви-гателя. Только после этого следует приступать к диагностике турбонагне-тателя. Если турбонагнетатель выдает при работе повышенный уровень шума, следует проверить все его соединения со стороны нагнетания. При появлении из системы выпуска ОГ черного дыма или при потере мощ-ности следует провести сначала диагностику двигателя и проверить соединительные провода.

2. Главные причины неисправностей турбонагнетателя:

• недостаток смазки и, как следствие, выход их строя подшипников. Это приводит к тому, что колеса турбины и компрессора цепляются за корпус, повреждаются уплотнители и сдви-гается с места вал.

• Инородные тела повреждают тур-бину и внутренний ротор насоса. Возникающий вследствие этого дисбаланс уменьшает коэффици-ент полезного действия и может

привести к разрушению рабочего колеса.

• Загрязненная смазка приводит к образованию бороздок на шейке вала и подшипниках. Смазочные отверстия и сальники засоряются и приводят к большой потере масла. Попадающие снаружи частицы, такие как песок, грязь, винты и т. п. улавливаются фильтром, располо-женным перед компрессором. Фильтры следует регулярно (при сервисном обслуживании) прове-рять. Зону чистого воздуха воздуш-ного фильтра и воздуховода к ком-прессорам следует содержать в чистоте и следить, чтобы туда извне не попадали никакие посторонние частицы.

3. Вносить изменения в конструкцию турбонагнетателя запрещается.

Изменять положение рейки регуля-тора давления наддува запрещается. Турбонагнетатель оптимально настра-ивается на заводе-изготовителе. Если турбонагнетатель при высоком давле-нии наддува будет работать с настрой-ками, отличными от заводских, двига-тель может перегреваться, могут выйти из строя поршни, головка блока цилиндров или подушка крепления двигателя. Кроме того, могут сраба-тывать функции безопасности элек-тронной системы управления двига-телем и аварийные программы

двигателя.

49

Вакуумная система

Для создания вакуума, необходимого для усилителя тормозов и дополнительных потребителей, двигатель N63 оснащается вакуумным насосом. Этими дополнитель-ными потребителями выступают пере-пускные клапаны и заслонки глушителя.

23 – Вакуумная система двигателя N63

Для того, чтобы в распоряжении пере-пускных клапанов находилось всегда требуемое количество вакуума, исполь-зуется вакуумный ресивер. Он подключен не в ряд с потребителями, как обычно, а параллельно.


1 Вакуумный насос

2 Обратный клапан допол-нительных потребителей

3 Обратный клапан усилителя тормозов

4 Обратный клапан на усилителе тормозов

5 Усилитель тормозов

6 Электромагнитный переключающий клапан

7 Мембранные механизмы заслонок глушителя


9 Мембранный механизм перепускного клапана 1-го ряда цилиндров

10 Вакуумный ресивер


12 Мембранный механизм перепускного клапана 2-го ряда цилиндров

50

Вакуумный насос

Применяется вакуумный насос, похожий на используемые в двигателях N62. Он двухступенчатый, и, соответственно,

имеет два разъема. Первая ступень отно-сится к усилителю тормозов, а вторая – к дополнительным потребителям.

24 – Вакуумный насос двигателя N63


1 Обратный клапан усилителя тормозов

4 Корпус вакуумного насоса

2 Обратный клапан дополнительных потребителей

5 Лопасть

3 Штуцер для дополнительных потребителей

6 Штуцер для усилителя тормозов

51

Камера большего объема (вакуумирова-ние) предназначена для первой ступени, благодаря чему вакуум для усилителя тормозов образуется быстрее. На послед-нем участке открывается отверстие для

дополнительного потребителя, и активи-руется вторая ступень. Поэтому образо-вание вакуума здесь происходит медлен-нее, что и показано на следующем графике.

25 – Мощность двухступенчатого вакуумного насоса

В соответствии с этим обрабатываются различные запросы усилителя тормозов и дополнительных потребителей.


1 Вакуум 3 Мощность при образовании вакуума для дополнительных потребителей

2 Время 4 Мощность при образовании вакуума для усилителя тормозов

52

Система питания

Основные принципы работы системы с непосредственным

впрыском топлива

При непосредственном впрыске топливо под высоким давлением (от 50 до 200 бар) впрыскивается прямо в камеру сгорания. В основном возможны две концепции непосредственного впрыска для бензи-

новых двигателей – образование гомо-генной смеси или послойное распреде-ление смеси, обе они имеют свои осо-бенности расхода топлива и выброса вредных веществ.

Различия возникают вследствие разных процессов смесеобразования. На верх-нем графике „Сравнение смесеобразова-ния“ показаны процессы смесеобразо-вания при непосредственном впрыске в режиме гомогенной смеси и послойного распределения смеси, а также их сравне-ние с впрыском во впускной коллектор.

Состав смеси показан как соотношение топливо-воздух для четырех моментов времени. Цвета по сравнительной шкале показывают соответствующее локальное соотношение топливо-воздух.

Непосредственный впрыск с гомогенной смесью

При непосредственном впрыске фор-сунка выходит прямо в камеру сгорания.

Топливо испаряется в камере сгорания. В камере сгорания воздух смешивается с впрыскиваемым топливом, в результате чего к моменту зажигания образуется гомогенная смесь. Процесс образования и сгорания смеси похож на процесс в обычном двигателе с впрыском во впускной коллектор. Так как топливо подается только в цилиндр и там испа-ряется, посредством испарения из смеси забирается тепловая энергия. В резуль-тате улучшается поведение в отношении детонации, что позволяет повысить сте-пень сжатия. Коэффициент полезного действия повышается, в общей слож-ности, на 10 %.

26 – Сравнение смесеобразования


1 Впрыск во впускной коллектор 3 Непосредственный впрыск при послойном распределении

2 Непосредственный впрыск с гомогенной смесью

53

Система высокоточного впрыска (HPI)

Обзор и принцип работы

Топливо из топливного бака через топ-ливный электронасос по подводящему трубопроводу поступает в насос высокого давления с давлением подкачки 5 бар. Давление подкачки контролирует датчик низкого давления. Топливный электрона-сос подает топливо в нужном количестве.

При отказе вакуумного датчика насос работает на полную мощность при вклю-ченном контакте 15.

Топливо сжимается постоянно работа-ющим насосом высокого давления и по напорному трубопроводу подается в магистраль Rail. В магистрали Rail топливо под давлением распределяют по пьезо-форсункам напорные трубо-проводы.

27 – Система питания двигателя N63


1 Насос высокого давления 6 Датчик низкого давления

2 Клапан управления количеством

7 Напорный трубопровод (Rail – форсунка)

3 Пьезо-форсунка 8 Rail

4 Канал подачи топлива от топливного электронасоса

9 Напорный трубопровод (насос – Rail)

5 Трубопровод подачи топлива 10 Датчик давления в магистрали Rail

54

28 – Кривая давления топлива

В зависимости от нагрузки и частоты вращения двигателя система его управ-ления устанавливает необходимое давление подачи топлива. Параметры давления подачи фиксирует датчик давления в магистрали Rail и передает их блоку управления двигателем. Регули-ровка давления в магистрали Rail осуще-ствляется путем коррекции действитель-ных и заданных значений параметров при помощи клапана управления количеством.

Расчет параметров давления направлен на максимально эффективный расход топлива и плавность хода двигателя N63. 200 бар требуются только при высокой нагрузке и низкой частоте вращения коленвала двигателя.

29 – Предупреждающая наклейка для проведения работ с системой высокоточного впрыска

Проводить работы на данной системе питания можно только после охлаждения двигателя. При этом температура охлаж-дающей жидкости не должна превышать 40 °C. Данное требование следует соблю-дать неукоснительно. В противном случае под действием остаточного давления существует опасность выхода топлива наружу.

При выполнении работ с системой питания высокого давления следует соблюдать порядок, приведенный в руко-водстве по ремонту, и уделить повышен-ное внимание чистоте. Даже мельчайшие посторонние частицы и повреждение резьбовых соединений напорного трубо-провода могут нарушить его герметич-ность.

При выполнении работ с системой питания двигателя N63 следите за тем, чтобы топливо не попадало на катушки зажигания. Сопротивление силиконовых материалов при сильном контакте с топ-ливом существенно снижается. Это может привести к пропускам зажигания.

• Перед заменой системы питания обязательно следует демонтировать катушки зажигания и закрыть шахту свечи, чтобы туда не попало топливо.

• Перед установкой пьезо-форсунок демонтируйте катушки зажигания, максимально соблюдая при этом чистоту.

• Катушки зажигания, сильно загрязнен-

ные топливом, подлежат замене.


p Давление

m Нагрузка двигателя

n Частота вращения

55

Конструкция и принцип работы насоса высокого давления

30 – Насос высокого давления с клапаном управления количеством двигателя N63

Топливо по подающему трубопроводу под действием давления, нагнетенного в топливном электронасосе, подается в насос высокого давления. Оттуда топ-ливо через клапан управления количест-вом и обратный клапан низкого давления попадает в топливную камеру плунжер-ной пары. Там топливо сжимается порш-нем и через обратный клапан высокого давления подается в канал высокого давления. Насос высокого давления монтирован на головке блока цилиндров и приводится тройным кулачком распре-делительного вала. Это означает, что пока двигатель работает, тройной кула-чок перманентно задает ход поршню.

Топливо сжимается, пока новое топливо подается через клапан управления коли-чеством в насос высокого давления. Клапан управления количеством управ-ляется системой управления двигателем и определяет количество подаваемого топлива. Регулирование давления осу-ществляется при помощи клапана управ-ления количеством, который, находясь в плунжерной паре, открывается или закрывается в направлении канала подачи топлива. При открытом клапане управления количеством большая часть всасываемого поршнями топлива отжи-мается в канал подачи топлива.


A Канал низкого давления 3 Клапан ограничения давления

B Канал высокого давления 4 Поршни

1 Камера коррекции 5 Клапан управления количеством

2 Обратный клапан высокого давления

6 Электрический разъем клапана управления количеством

56

Максимальное давление в камере высо-кого давления ограничено 245 бар. При достижении этого значения контур высо-кого давления разгружается при помощи клапана ограничения давления, и давле-ние отводится в контур низкого давления. Вследствие несжимаемости топлива это происходит без проблем. Это означает, что топливо с изменением давления не изменяет свой объем. Пики давления компенсируются подачей топлива в кон-тур низкого давления.

Отвод камеры коррекции соединен с насосом высокого давления. Камера кор-рекции отвечает за сглаживание пиков давления в системе низкого давления, возникающих от движения поршней.

При образовании давления поршнями топливо двигается между поршнями и их рабочим пространством. За счет этого смазывается пара скольжения.

При движении нагнетательного поршня вниз позади него создается повышенное давление. При этом существует опасность, что топливо через уплотнитель поршня вытолкнется из насоса в систему смазки двигателя. Благодаря камере коррекции позади поршня никогда не образуется давление выше, чем в канале подачи топлива.

При открытом клапане управления коли-чеством предотвращается попадание колебаний давления в систему низкого давления, так как разница в объеме перед поршнем и позади него компенсируется.

57

Гидравлическая схема системы питания

31 – Система питания двигателя N63

Клапан управления количеством регули-рует давление подачи топлива в магист-рали Rail. Он управляется системой управления двигателем посредством сигнала с широтно-импульсной модуля-цией. В зависимости от управляющего сигнала дроссельная заслонка открыва-ется, и для той или иной нагрузки двига-

теля подается соответствующее коли-чество топлива. Дополнительно клапан ограничения давления предоставляет возможность снижать давление в маги-страли Rail – топливо из системы высо-кого давления подается обратно в плун-жерную пару.


1 Топливный электронасос 7 Обратный клапан высокого давления

2 Датчик низкого давления 8 Клапан ограничения давления

3 Блок управления двигателем 9 Камера коррекции

4 Насос высокого давления 10 Rail

5 Клапан управления количеством

11 Датчик давления в магистрали Rail

6 Поршни 12 Пьезо-форсунки

58

Форсунки

Выдвижные пьезо-форсунки впервые позволяют осуществлять непосредствен-ный впрыск и, тем самым, помогают реализовывать инновации технологии высокоточного впрыска. Только они спо-собны достигать стабильности конуса топлива под действием давления и тем-пературы в камере сгорания. Данная пьезо-форсунка позволяет нагнетать давление впрыска до 200 бар и обеспе-чивает высокую скорость выдвижения иглы. За счет чего топливо впрыскива-ется в камеру сгорания вне зависимости от рабочих тактов, ограниченных време-нем открытия клапанов.

32 – Монтажное положение выдвижной пьезо-форсунки

33 – Выдвижная пьезо-форсунка

Пьезо-форсунка вместе со свечой зажи-гания встроены по центру между впуск-ным и выпускным клапаном. Такое монтажное положение позволяет предо-твращать увлажнение впрыскиваемым топливом стенок цилиндра или днища поршня. Равномерное образование топ-ливно-воздушной смеси достигается за счет движения газов в камере сгорания и стабильности конуса топлива. На дви-жение газов с одной стороны влияет геометрия впускных каналов, а с другой – форма днища поршня. При наличии гомо-генной смеси в камере сгорания впрыски-ваемое топливо повсеместно образует вихрь с наддувочным воздухом.

59

Конструкция пьезо-форсунки

34 – Пьезо-форсунки

Пьезо-форсунка состоит из трех эле-

ментов. Игла форсунки выдвигается из своего гнезда при вытягивании пьезо-элемента. Для работы при различных

рабочих температурах и различных

режимах хода клапанов форсунка оснащается термокомпенсатором.


1 Выдвижная игла форсунки 3 Термокомпенсатор

2 Пьезо-элемент

60

При монтаже/демонтаже пьезо-фор-сунки следует заменять ее тефлоновое уплотнительное кольцо. Его следует заменять даже в том случае, если после запуска двигателя демонтируется новая

форсунка.

Форсунку с новым тефлоновым уплотнительным кольцо следует устанав-ливать на место как можно быстрее, так как кольцо может расширяться. Обяза-тельно соблюдайте указания руководства по ремонту.

При монтаже следите за правильным положением пьезо-форсунки.

Прижим к креплению пьезо-форсунки должен быть с обеих сторон, в противном случае не будет прикладываться требу-емое усилие.

Запрещается очищать острие иглы пьезо-форсунки.

Пьезо-элемент

Движение иглы форсунки создает не катушка возбуждения, а пьезо-элемент.

35 – Принцип действия пьезо-элемента при подаче напряжения

Пьезо-элемент представляет собой элек-тромеханический преобразователь, кото-рый состоит из керамики, напрямую пре-образующей электрическую энергию в механическую (напряжение/растяжение). Хорошо известным примером использо-вания этой функции является пьезо-зажи-галка: С нажатием на пьезо-кристалл создается напряжение, пока не появится искра и не воспламенится газ. На пьезо-исполнитель подается напряжение, и кристалл растягивается.

Для достижения большего растяжения пьезо-элемент изготавливается из нес-кольких слоев. Модуль исполнителя состоит из слоев пьезо-керамики, под-ключенных механически в ряд и электри-чески параллельно.

Растяжение пьезо-кристалла зависит от величины поданного на него напряжения. Из этого следует, что чем выше напряже-ние, тем больше растяжение.


1 Пьезо-кристалл не запитан 3 Послойная структура пьезо-элемента

2 Пьезо-кристалл запитан

61

Коррекция форсунки

При изготовлении форсунок учитывается большое количество данных измерений. На их основе рассчитываются допусти-мые диапазоны коррекции количества впрыскиваемого топлива и выражаются 6-значной комбинацией. К ним добавля-ется информация и об отклонениях в работе форсунок, требуемых для кор-рекции напряжения, подаваемого на них. Коррекция форсунок требуется при потреб-ности в напряжении одного из пьезо-исполнителей. При этом происходит соот-несение класса потребности в напряже-нии, которое подается на форсунку в виде комбинации цифр. Эти данные передаются

блоком управления. Во время работы двигателя эти данные используются для компенсации величины отклонения при подаче топлива и при переключении.

При замене форсунки обязательно следует проводить ее коррекцию.

Выдвижная игла форсунки

Игла форсунки выдавливается наружу из своего гнезда, и образуется кольцевая щель. Через эту щель топливо под давле-нием подается в форме полого конуса, угол которого не зависит от противодав-ления в камере сгорания.

36 – Выдвижная игла форсунки

37 – Конус, образуемый выдвижной пьезо-форсункой


1 Идеальная форма конуса 3 Недопустимое отклонение формы конуса

2 Допустимое отклонение формы конуса

62

Форма конуса (1) впрыскиваемого топ-лива может изменяться (2). Это происхо-дит вследствие образования сажи внутри двигателя, и, в известном объеме, допус-тимо. В случае, если при изменении формы конуса топливо будет попадать на свечу зажигания, свеча может выйти из строя.

Свечи двигателя N63:

• Может разрушиться основание изоля-тора свечи.

38 – Разрушение изолятора

• Электрод может оплавиться с одной стороны.

39 – Оплавление электрода с одной стороны

• Ниже показана исправная свеча зажигания.

40 – Исправная свеча зажигания

• Ниже показана исправная свеча зажигания, которая выработала свой ресурс после пробега 100 000 км (сервисное обслуживание).

41 – Свеча зажигания после пробега в 100 000 км

При обращении со свечами зажи-гания двигателя N63 следует прибегать к помощи приведенных выше иллю-страций, так как они показывают на ту или иную неисправность пьезо-форсунок. Простая замена свечи зажигания в этом случае не приведет к устранению проб-лемы.

63

Стратегия впрыска

Впрыск необходимого количества топ-лива в зависимости от режима работы двигателя может осуществляться мак-симум тремя отдельными впрысками. Выбор количества впрысков зависит от нагрузки двигателя и частоты вращения

коленвала. При этом, время для дози-рования топлива, рассчитываемое на основе частоты вращения, является одной из важных рамочных величин.

На следующем графике показана стратегия впрыска для двигателя, прогретого до рабочей температуры.

Особую ситуацию при работе каждого двигателя представляет собой отрезок с высокой нагрузкой и низкими оборо-тами, так называемый „Low End Torque“ или минимальные обороты. В таком режиме работы двигателю требуемое количество топлива подается тройным впрыском. В результате происходит эффективное смесеобразование, что, в свою очередь, ведет к повышению мощности двигателя и экономии топлива.

Режим нагрева катализаторов

Для максимально быстрого нагрева катализаторов до рабочей температуры при запуске холодного двигателя N63 используется режим подогрева катали-заторов. Тепло, получаемое от сгорания топлива, подается в трубопровод ОГ и используется, не в первую очередь, для

набора мощности двигателем. Момент

зажигания задается на 30° КВ после ВМТ. Большая часть требуемого топлива впрыскивается до ВМТ и смешивается с наддувочным воздухом. После ВМТ поршень движется вниз, так что топливо-воздушная смесь уже снова расширяется, что снижает ее воспламеняемость.

Для воспламенения смеси небольшое оставшееся количество топлива впрыски-вается при 25° КВ после ВМТ, за счет чего воспламеняющаяся смесь подается на свечу зажигания. Это небольшое количество топлива отвечает за воспла-менение оставшегося в камере сгорания количества. Данная программа выполня-ется системой управления двигателем максимум 60 секунд после запуска дви-гателя, а по достижении катализаторами рабочей температуры за более короткое время отключается.

42 – Стратегия впрыска двигателя N63


n Частота вращения 2 Двойной впрыск

M Крутящий момент 3 Тройной впрыск

1 Разовый впрыск

64

Управление и коррекция форсунок

Количество топлива, необходимое двига-телю в разных режимах работы, впрыски-вается в камеру сгорания пьезо-форсун-ками. Это количество определяется тремя основными величинами:

• давлением в магистрали Rail;

• продолжительностью открывания форсунки;

• величиной выдвигания форсунки.

Продолжительность и величина выдвига-ния регулируются самими пьезо-форсун-ками. Продолжительность открывания пьезо-форсунки управляется сигналом ti, а величина ее выдвигания – количеством энергии.

Коррекция форсунки

Данные о количестве топлива, рассчи-тываемом по характеристикам нагрузки и частоты вращения, и циклы впрыска образуют набор характеристик, требуе-мых для управления форсункой. Они и остальные основные величины анали-зируются системой управления форсун-ками, после чего форсункам задается необходимое количество энергии и продолжительность открывания. Имея в своем распоряжении эти значения, двигатель N63 работает увереннее.

Для оптимизации

• уровня выброса вредных веществ;

• качества хода;

• расхода топлива

• и мощности

параметры количества энергии и про-должительности открывания форсунки непрерывно контролируются. Для каж-

дого цилиндра осуществляется лямбда-регулирование. Лямбда-зонды измеряют оставшееся количество кислорода в ОГ в ряде цилиндров 1 и 2. Новые лямбда-зонды позволяют контролировать отдель-ные цилиндры. Результат измерений сравнивается с заданными значениями основных контрольных величин. При возникновении отклонения от заданных значений осуществляется коррекция сиг-нала выдвижения иглы форсунки. Пара-метры коррекции сохраняются в блоке управления и потом используются для контроля работы двигателя. При обнов-лении системы сохраненные параметры коррекции стираются.

Дальнейшая коррекция продолжитель-ности и величины выдвигания иглы пьезо-форсунки выполняется по мере необходимости. При такой коррекции происходит проверка содержания кисло-рода в ОГ и определяется цилиндр, для которого требуется коррекция. Для этого требуется, чтобы часть потока ОГ не про-ходила через турбонагнетатель. По этой причине заслонка перепускного клапана должна быть полностью открытой, т. е. выдвинутой из потока ОГ. Такое положе-ние перепускного клапана выходит за нормально открытое положение при работе двигателя. На основе результатов контроля цилиндров осуществляется, при необходимости, коррекция продолжи-тельности и выдвигания иглы форсунок.

Основываясь на контроле плавности хода двигателя N63, при необходимости выполняется и коррекция сигнала, управ-ляющего выдвиганием иглы форсунки.

Коррекция пьезо-форсунок составляет максимум 15 процентов.

www.bmwpost.ru

65

Аварийный режим работы системы высокоточного впрыска

При обнаружении неисправности в сис-теме например, при отказе датчика дав-ления в магистрали Rail, клапан управ-ления количеством обесточивается; и топливо подается в магистраль по так называемому байпасу.

В аварийном режиме работы системы высокоточного впрыска турбронагнета-тели ОГ отключаются путем открывания перепускных клапанов.

Причинами аварийного режима работы системы высокоточного впрыска могут быть:

• неправдоподобные значения датчика давления в магистрали Rail;

• отказ клапана управления количест-вом;

• негерметичность системы высокого давления;

• отказ насоса высокого давления;

• отказ датчика давления в магистрали

Rail.

www.bmwpost.ru

66

Электрооборудование двигателя

Вследствие другого принципа смесеоб-разования двигатель N63 по сравнению с двигателем N62 имеет другое электро-оборудование. В данной главе приво-дится описание только новых компонен-

тов электрооборудования. Принцип работы узлов системы впуска и выпуска ОГ, а также системы питания приведены в соответствующих главах.

Блок управления

Двигатель N63 оснащается системой управления двигателем MSD85. Высоко-точный впрыск и турбонаддув в комбина-ции в восемью цилиндрами предъявляют большие требования к блоку управления. Поэтому блок управления имеет мощный процессор 150 МГц.

В блоке управления по-новому реализо-вана концепция штекеров, имеются пять отделений, разделенных по своим функ-циям. Это означает, что каждое отделе-ние отвечает за определенную функцио-нальную группу.

Ниже приводится список с указанием функций каждого отделения:

• отделение 1 (8 контактов): зажигание;

• отделение 2 (59 контактов): разъем 1-го ряда цилиндров и некоторые центральные функции двигателя;

• отделение 3 (40 контактов): разъем автомобиля;

• отделение 4 (54 контакта): разъем 2-го ряда цилиндров и некоторые центральные функции двигателя;

• отделение 5 (16 контактов): впрыск.

Разъем двигателя предназначен для датчиков и исполнителей двигателя, а разъем автомобиля для соединения с узлами, относящимися к автомобилю.

Принцип работы системы управления двигателем описан в соответствующей документации.

Датчики

Лямбда-зонды

В качестве контрольных зондов после катализатора используются известные зонды Bosch LSF4.2. В качестве регули-ровочных зондов перед катализатором используются новые зонды. На N63 впервые используются зонды LSU ADV. LSU – означает Lambdasonde Universal, а ADV – Advanced. Они представляют собой усовершенствованные широко-полосные лямбда-зонды.

Новые ADV лямбда-зонды отличаются расширенным диапазоном измерения: от лямбда = 0,65. Преимуществами новых зондов является и их высокая термостой-

кость, меньшее время реагирования (менее 30 мс) и высокая точность счи-тываемых данных.

Моментальная готовность к работе, достигаемая менее чем за 5 секунд, позволяет снижать уровень выбросов на фазе нагрева двигателя. Благодаря высокой динамике измерений зонды лучше считывают соотношение воздуха и топлива в каждом цилиндре. Это позво-ляет достигать гомогенности потока ОГ и, тем самым, поддерживать постоянный уровень выбросов. Срок службы зондов рассчитан на срок службы автомобиля.

www.bmwpost.ru

67

Исполнительные устройства

Электровентилятор

Электровентилятор оснащен собственной электроникой и управляется сигналами с широтно-импульсной модуляцией в зависимости от частоты вращения. Импульсное соотношение в нормальном режиме (100 Гц) преобразуется в сигнал частоты вращения.

• При скважности 7 % активируется электроника электровентилятора;

• скважность 11 % выдает 33 % макси-мальной мощности вентилятора;

• скважность 93 % соответствуют макси-мальной мощности вентилятора;

• скважность 97 % – сигнал для прове-дения самодиагностики электроники вентилятора.

Для подачи сигнала начала выбега выходная частота цифровой электронной системы управления двигателем (кон-такт 15 выкл.) снижается до 10 Гц. Время работы и скорость вращения вентилятора задается исходя из скважности.

Новшеством является то, что электро-

питание подается по контакту 30 через реле DME.

69

Указания по обслуживанию Двигатель N63

Компоненты системы

Ременный привод

При монтаже эластичного ремня соблюдайте новый порядок действий, приведенный в Руководстве по ремонту.

Вентиляция картера двигателя

При появлении синего дыма из сис-темы выпуска ОГ следует проверить, не засасывает ли двигатель масло через систему вентиляции картера в камеру сгорания, что указывает на неисправ-

ность вентиляции картера. Явным приз-наком подобной неисправности является замасленный изнутри трубопровод чис-того воздуха.

Натяжитель цепи

Перед демонтажем натяжителя цепи его следует зафиксировать. Следуйте указаниям руководства по ремонту.


При помощи функции работы допол-нительного электрического насоса охлаждающей жидкости после остановки двигателя отводится тепло от турбона-гнетателя, что предотвращает закоксо-вывание масла на опорах подшипников. Данная функция является важной для защиты узлов двигателя.

Аварийный режим

В случае, если при работе возникают неисправности, считываются неправдо-подобные значения или происходит отказ датчиков турбонагнетателя, управление перепускными клапанами отключается, а их заслонки полностью открываются. Наддув прекращается.

Ниже приведен список деталей и функциональных групп двигателя N63,

отказ, нарушение функционирования или неправдоподобные значения которых приводят к деактивации регулировки давления наддува. Такого рода неисправ-ности сообщаются водителю сигнальной лампой токсичности ОГ.

• Система питания высокого давления

• VANOS стороны впуска

• VANOS стороны выпуска

• Датчик положения коленвала

• Датчик положения распредвала

• Датчик давления наддува

• Датчики детонации

• Датчик температуры всасываемого

воздуха.

www.bmwpost.ru

70

Важнейший принцип ремонта авто-мобилей:

Устранять причину неисправности, а не ее следствие!

Помните, что имеющееся диагностичес-кое оборудование идентифицирует узлы, принимающие участие в наддуве, как неисправные. Всегда нужно убеждаться в том, что выявлена и устранена именно причина неисправности, а не ее послед-ствия.

Так, например, негерметичность фланца охладителя наддувочного воздуха может иметь далеко идущие последствия.

При работе с двигателем N63 необ-ходимо соблюдать три золотых правила:

1. Потеря мощности и помехи в работе двигателя не всегда являются причи-нами сбоев турбонагнетателя. Зачас-тую безупречно работающий турбо-нагнетатель напрасно демонтируется и заменяется. При появлении из системы выпуска ОГ синего дыма следует проверить уровень загряз-ненности воздушного фильтра и удо-стовериться, что высокий расход масла не является следствием износа двигателя. Только после этого следует приступать к диагностике турбонагне-тателя. Если турбонагнетатель выдает при работе повышенный уровень шума, следует проверить все его соединения со стороны нагнетания. При появлении из системы выпуска ОГ черного дыма или при потере мощ-ности следует провести сначала диагностику двигателя и проверить соединительные провода.

2. Главные причины неисправностей турбонагнетателя:

• недостаток смазки и, как следствие, выход их строя подшипников. Это приводит к тому, что колеса турбины

и компрессора цепляются за корпус, повреждаются уплотнители и сдви-гается с места вал.

• Инородные тела повреждают тур-бину и внутренний ротор насоса. Возникающий вследствие этого дисбаланс уменьшает коэффици-ент полезного действия и может привести к разрушению рабочего колеса.

• Загрязненная смазка приводит к образованию бороздок на шейке вала и подшипниках. Смазочные отверстия и сальники засоряются и приводят к большой потере масла. Попадающие снаружи частицы, такие как песок, грязь, винты и т. п. улавливаются фильтром, распо-ложенным перед компрессором. Фильтры следует регулярно (при сервисном обслуживании) проверять. Зону чистого воздуха воздушного фильтра и воздуховода к компрессорам следует содержать в чистоте и следить, чтобы туда извне не попадали никакие посто-ронние частицы.

3. Вносить изменения в конструкцию турбонагнетателя запрещается.

Изменять положение рейки регуля-тора давления наддува запрещается. Турбонагнетатель оптимально настра-ивается на заводе-изготовителе. Если турбонагнетатель при высоком давле-нии наддува будет работать с настрой-

ками, отличными от заводских, дви-гатель может перегреваться, могут выйти из строя поршни, головка блока цилиндров или подушка крепления двигателя. Кроме того, могут сраба-тывать функции безопасности элек-тронной системы управления двига-телем и аварийные программы

двигателя.

www.bmwpost.ru

71

Система высокоточного впрыска (HPI)

1 – Предупреждающая наклейка для проведения работ с системой высокоточного впрыска

Проводить работы на данной системе питания можно только после охлаждения двигателя. При этом температура охлаж-дающей жидкости не должна превышать 40 °C. Данное требование следует соблю-дать неукоснительно. В противном случае по действием остаточного давления существует опасность выхода топлива наружу.

При выполнении работ с системой питания высокого давления следует соблюдать порядок, приведенный в руко-водстве по ремонту, и уделить повышен-ное внимание чистоте. Даже мельчайшие посторонние частицы и повреждение резьбовых соединений напорного трубо-провода могут нарушить его герметич-ность.

При выполнении работ с системой питания двигателя N63 следите за тем, чтобы топливо не попадало на катушки зажигания. Сопротивление силиконовых материалов при сильном контакте с топ-ливом существенно снижается. Это может привести к пропускам зажигания.

• Перед заменой системы питания обязательно следует демонтировать катушки зажигания и закрыть шахту свечи, чтобы туда не попало топливо.

• Перед установкой пьезо-форсунок демонтируйте катушки зажигания, максимально соблюдая при этом чистоту.

• Катушки зажигания, сильно загрязнен-

ные топливом, подлежат замене.

Форсунки

При монтаже/демонтаже пьезо-форсунки следует заменять ее тефлоно-вое уплотнительное кольцо. Его следует заменять даже в том случае, если после запуска двигателя демонтируется новая форсунка.

Форсунку с новым тефлоновым уплотнительным кольцо следует уста-навливать на место как можно быстрее, так как кольцо может расширяться. Обязательно соблюдайте указания руководства по ремонту.

При монтаже следите за правильным положением пьезо-форсунки.

Прижим к креплению пьезо-форсунки должен быть с обеих сторон, в противном

случае не будет прикладываться требу-емое усилие.

Запрещается очищать острие иглы пьезо-форсунки.

При замене форсунки обязательно следует проводить ее коррекцию.

При обращении со свечами зажига-ния двигателя N63 следует прибегать к помощи приведенных выше иллюстра-ций, так как они показывают на ту или иную неисправность пьезо-форсунок. Простая замена свечи зажигания в этом случае не приведет к устранению проб-лемы.

www.bmwpost.ru

72

Аварийный режим работы системы высокоточного впрыска

При обнаружении неисправности в сис-теме, например, при отказе датчика дав-ления в магистрали Rail, клапан управ-ления количеством обесточивается, и топливо подается в магистраль по так называемому байпасу.

В аварийном режиме работы системы высокоточного впрыска турбронагнета-тели ОГ отключаются путем открывания перепускных клапанов.

Причинами аварийного режима работы системы высокоточного впрыска могут быть:

• неправдоподобные значения датчика давления в магистрали Rail;

• отказ клапана управления количест-вом;

• негерметичность системы высокого давления;

• отказ насоса высокого давления;

• отказ датчика давления в магистрали

Rail.

www.bmwpost.ru

Информация о продукте …static.e92.ru/upload/file/25229/539564517da63/ru_n63......

Documents