Механические узлы и детали дизельного Сначала описываются следующие двигателя делятся на три большие части.

* Картер двигателя
* Кривошипно-шатунный механизм
* Газо-распределительный механизм

* Эти три части находятся в постоянном взаимодействии. взаимосвязи, которые оказывают существенное влияние на свойства двигателя: интервал между воспламенениями;
* порядок работы цилиндров;
* уравновешивание масс.

Интервал между воспламенениями

Механические элементы двигателя в основном делятся на три группы: картер двигателя, кривошипно-шатунный механизм и привод клапанов. Эти три группы находятся в тесной взаимосвязи и должны быть взаимосогласованы. Интервал между воспламенениями -это угол поворота коленчатого вала между двумя следующими друг за другом воспламенениями.
В течение одного рабочего цикла в каждом цилиндре один раз происходит воспламенение топливо-воздушной смеси. Рабочий цикл (всасывание, сжатие, рабочий ход, выпуск) у четырехтактного двигателя занимает два полных оборота коленчатого вала, т. е. угол поворота составляет 720°.
Одинаковый интервал между воспламенениями обеспечивает при всех частотах вращения равномерную работу двигателя. Этот интервал между воспламенениями получается следующим образом:
интервал между воспламенениями = 720°: количество цилиндров
Примеры:

* четырехцилиндровый двигатель: 180° коленчатого вала (KB)
* шестицилиндровый двигатель: 120° KB
* восьмицилиндровый двигатель: 90° КВ.

Чем больше количество цилиндров, тем меньше интервал между воспламенениями. Чем меньше интервал между воспламенениями, тем равномернее работает двигатель.
По крайней мере, теоретически, т. к. к этому еще добавляется уравновешивание масс, которое зависит от конструкции двигателя и порядка работы цилиндров. Для того чтобы в цилиндре могло произойти воспламенение, соответствующий поршень должен находиться в „ВМТ конца такта сжатия, т. е. должны быть закрыты соответствующие впускной и выпускной клапаны. Это может иметь место, только когда коленчатый вал и распределительный вал правильно расположены относительно друг друга. Интервал между воспламенениями определяется взаимным расположением шатунных шеек (угловым расстоянием между коленами) коленчатого вала, т. е. углом между шейками следующих друг за другом цилиндров (порядок работы цилиндров). В V-образных двигателях угол развала должен быть равен интервалу между воспламенениями для достижения равномерной работы.
Поэтому восьмицилиндровые двигатели BMW имеют угол между рядами цилиндров 90°.

Порядок работы цилиндров
Порядок работы цилиндров — это последовательность, в которой происходит воспламенение в цилиндрах двигателя.
Порядок работы цилиндров непосредственно отвечает за плавную работу двигателя. Он определяется в зависимости от конструкции двигателя, количества цилиндров и интервала между воспламенениями.
Порядок работы цилиндров всегда указывается, начиная с первого цилиндра.

‘); w.show();» alt=»mex_yz_obz_(2).jpg» title=»mex_yz_obz_(2).jpg»/>
Рис.1 — Кривая момента инерции
1- Направление по вертикали
2- Направление по горизонтали
3- Рядный шестицилиндровый двигатель BMW
4- V-образный шестицилиндровый двигатель 60°
5- V-образный шестицилиндровый двигатель 90°

Уравновешивание масс
Как описано ранее, плавность работы двигателя зависит от конструкции двигателя, количества цилиндров, порядка работы цилиндров и интервала между воспламенениями.
Их влияние можно показать на примере шести цилиндрового двигателя, который BMW изготавливает в виде рядного двигателя, хотя он занимает больше места и более трудоемок в изготовлении. Разницу можно понять, если сравнить уравновешивание масс рядного и V-образного шестицилиндровых двигателей.
На следующем рисунке показаны кривые момента инерции рядного шестицилин-дрового двигателя BMW, V-образного шестицилиндрового двигателя с углом между рядами 60° и V-образного шестицилиндрового двигателя с углом 90°.
Разница очевидна. В случае рядного шестицилиндрового двигателя движения масс уравновешиваются настолько, что весь двигатель практически неподвижен. V-образные шестицилиндровые двигатели, напротив, имеют явную тенденцию к движению, что проявляется в неравномерной работе.

‘); w.show();» alt=»mex_yz_obz_(3).jpg» title=»mex_yz_obz_(3).jpg»/>
Рис 2 — Картер двигателя М57
1- Крышка головки блока цилиндров
2- Головка блока цилиндров
3- Блок-картер
4- Масляный поддон

Корпусные детали
Корпусные детали двигателя берут на себя изоляцию от окружающей среды и воспринимают различные силы, которые возникают в процессе работы двигателя.

Корпусные детали двигателя состоят из показанных на следующем рисунке основных деталей. Для выполнения картером своих задач необходимы также уплотнительные прокладки и болты.
Основные задачи:

* восприятие возникающих при работе двигателя сил;
* герметизация камер сгорания, масляного поддона и охлаждающей рубашки;
* размещение кривошипно-шатунного механизма и привода клапанов, а также других узлов.

Кривошипно-шатунныи механизм
Кривошипно-шатунныи механизм отвечает за преобразование возникающего при сгорании топливо-воздушной смеси давления в полезное движение. При этом поршень получает прямолинейное ускорение. Шатун передает это движение на коленчатый вал, который превращает его во вращательное движение.

Кривошипно-шатунный механизм является функциональной группой, которая преобразует давление в камере сгорания в кинетическую энергию. При этом возвратно-поступательное движение поршня переходит во вращательное движение коленчатого вала. Кривошипно-шатунныи механизм является оптимальным решением в части выхода работы, коэффициента полезного действия и технической реализуемости.
Конечно, имеются следующие технические ограничения и конструктивные требования:

* ограничение частоты вращения вследствие сил инерции;
* непостоянство сил в течение рабочего цикла;
* возникновение крутильных колебаний, которые создают нагрузки на трансмиссию и на коленчатый вал;
* взаимодействие различных поверхностей трения.

На следующем рисунке показаны детали кривошипно-шатунного механизма:

‘); w.show();» alt=»mex_yz_obz_(4).jpg» title=»mex_yz_obz_(4).jpg»/>
Рис.3 — Кривошипно-шатунныи механизм двигателя М57
1- Коленчатый вал
2- Поршни
3- Шатуны

Привод клапанов
Привод клапанов управляет сменой заряда. В современных дизельных двигателях BMW находит применение исключительно привод клапанов done с четырьмя клапанами на цилиндр. Передача движения на клапан осуществляется через рычаг толкателя.

В двигатель должен периодически подаваться наружный воздух, в то время как отработавший газ, который он производит, должен отводиться. В случае четырехтактного двигателя всасывание наружного воздуха и выпуск отработавшего газа называют сменой заряда или газообменом. В процессе смены заряда впускные и выпускные каналы периодически открываются и закрываются с помощью впускных и выпускных клапанов.
В качестве впускных и выпускных клапанов используются подъемные клапаны. Продолжительность и последовательность движений клапанов обеспечиваются распределительным валом.

‘); w.show();» alt=»mex_yz_obz_(5).jpg» title=»mex_yz_obz_(5).jpg»/>
Рис.4 — Головка блока цилиндров двигателя М47
1- Распредвал выпускных клапанов
2- Гидравлическая система компенсации клапанного зазора
3- Направляющая втулка клапана
4- Выпускной клапан
5- Впускной клапан
6- Пружина клапана
7- Распредвал впускных клапанов
8- Роликовый рычаг толкателя

Конструкция
Привод клапанов состоит из следующих деталей:

*
* распределительные валы;
* передаточные элементы (роликовые рычаги толкателей);
* клапаны (целая группа);
* гидравлическая система компенсации клапанного зазора (HVA) при наличии;
* направляющие втулки клапанов с пружинами клапанов.

На следующем рисунке показана конструкция головки блока цилиндров с четырьмя клапанами (двигатель М47) с роликовыми рычагами толкателей и гидравлической системой компенсации клапанного зазора.

Конструкции
Привод клапанов может иметь различные исполнения. Их различают по следующим признакам:

* количество и расположение клапанов;
* количество и расположение распределительных валов;
* способ передачи движения на клапаны;
* способ регулировки зазоров в клапанах.

От первых двух пунктов зависит обозначение привода клапанов. Они приведены далее

‘); w.show();» alt=»mex_yz_obz_(6).jpg» title=»mex_yz_obz_(6).jpg»/>
Рис.5 — Компоненты привода клапанов двигателя М57
1- Впускной клапан
2- Пружина клапана со встроенной тарелкой (впускной клапан)
3- Элемент гидравлической системы компенсации клапанного зазора
4- Распредвал впускных клапанов
5- Выпускной клапан
6- Пружина клапана с встроенной тарелкой (выпускной клапан)
7- Роликовый рычаг толкателя
8- Распредвал выпускных клапанов

Дизельные двигатели BMW сегодня имеют исключительно по четыре клапана на цилиндр и по два расположенных сверху распределительных вала для каждого ряда цилиндров (dohc). Двигатели BMW M21 / М41 / М51 имели только по два клапана на цилиндр и по одному распределительному валу для каждого ряда цилиндров (ohc).
Передача движения кулачков распределительного вала на клапаны в дизельных двигателях BMW осуществляется роликовыми рычагами толкателей. При этом нужный зазор между кулачком распределительного вала и так называемым повторителем кулачка (например, роликовым рычагом толкателя) обеспечивается благодаря механической или гидравлической системе компенсации клапанного зазора (HVA).
На следующем рисунке показаны детали привода клапанов двигателя М57.

Блок-картер

Блок-картер, называемый также блоком цилиндров, включает цилиндры, рубашку охлаждения и картер приводного механизма. Требования и задачи, которые предъявля

Двигатели М57 — конструкция, проблемы, ресурс и отзывы владельцев

Моторы М57 неизменно входят в список лучших двигателей BMW. Эти моторы собрали множество наград и получили признание среди поклонников марки и экспертов.

Они надежны, экономичны, неприхотливы и очень резвы для дизелей.

Двигатели серии М57 — крупногабаритные, объемные моторы, которые сменили серию М51. Они устанавливались на большинство моделей БМВ с 1998 по 2008 год.

Впечатляющие характеристики и культурная работа этих мощных агрегатов сделала их любимцами среди поклонников марки.

М57 получил новую ГБЦ с двумя распредвалами. За впрыск отвечает система Common rail, за наддув — турбина с изменяемой геометрией.

Сам блок цилиндров отливался из чугуна, а позже — из алюминиевого сплава. Сухие гильзы цилиндров позволили снизить общий вес. ГБЦ отлита из алюминия, имеет по 4 клапана на цилиндр.

В качестве привода используется двухрядная цепь ГРМ. Она настолько надежна, что при адекватном сервисе не потребует замены весь срок службы агрегата.

Двигатель М57 выпускался в двух вариантах, объемом 2,5 и 3,0 л. Множество модификаций имеют мощность от 163 до 286 л.с.

Ресурс двигателя составляет порядка 500+ тыс. км до капитального ремонта.

В качестве рекомендаций владельцев — техническое обслуживание двигателя каждые 10 тыс. км пробега, замена моторного масла строго по каталогу.

М57D30

Двигатели серии М57 дебютировали в качестве замены М51 в 1998 году. Чугунный блок с увеличенными диаметрами самих цилиндров, увеличение габаритов и длины хода поршня, алюминиевая головка на 24 клапана и цепь ГРМ с почти не ограниченным ресурсом — таков этот мотор. За мощность отвечает турбина с изменяемой геометрией.

Управляет работой двигателя ЭБУ Bosch DDE4.

Чтобы вписаться в строгие эко-нормативы, впускной коллектор оснастили вихревыми заслонками, которые на низких оборотах перекрывают по одному впускному каналу, тем самым повышая эффективность сгорания топливно-воздушной смеси. Клапан EGR направляет часть отработанных газов обратно в цилиндры с той же целью.

Топливный расход составляет 7,1 л на 100 км пути в смешанном цикле.

Ресурс оценивается в 500+ тыс. км без капремонта.

Устанавливали его на многие модели BMW:

• 325d, 330d, 335d в кузове E46, E90
• 525d, 530d, 535d в кузове E39, E60
• 635d в кузове E63
• 730d в кузове E38,E65
• X3 в кузове E83
• X5 в кузове E53, E70
• X6 в кузове E71

М57D30 предлагался в девяти вариантах исполнения, мощностью от 184 до 286 л.с.

В 2002 году начали выпускать обновленную версию мотора — M57TUD30. Рабочий объем этого двигателя удалось расширить до полноценных трех литров благодаря замене коленвала. Турбина тоже изменилась, а блок управления обновленного М57 — Bosch DDE5.

Самая мощная версия этого мотора получила два турбонагнетателя — BorgWarner KP39 и K26.

В 2005 году М57 перенесли существенные изменения — блок заменили с чугунного на алюминиевый, в топливной системе появились пьезофорсунки, впускные клапаны были увеличены, турбина и система управления были изменены тоже. Двигатель стал соответствовать нормам Евро-4.

Помимо своих многочисленных версий, М57D30 лег в основу 2,5-литрового младшего в семействе М57D25.

Выпускали дизеля М57 до 2012 года, но уже в 2008 году модели БМВ стали повально оснащать моторами нового семейства N57.

Модификации М57D30:

• M57D30O0 — базовый мотор, ставился с 1998 по 2003 год. Мощность 184 л.с. (390 Нм) для 330d E46 и 530d E39. Для X5 3.0d E53 и 730d E38 форсирован до 184 л.с. (410 Нм).
• M57D30O0 — форсированный до 193 л.с. (410 Нм) вариант для 530d Е39. Для 730d E38 параметры 193 л.с. и 430 Нм. Ставился с 2000 по 2004 год.
• M57D30O1 / M57TU — ставился с 2003 по 2006 год как замена M57D30O0. Главное изменение серии М57TU — увеличенный с 2926 до 2993 куб.см объем мотора и новая турбина с интеркулером. Параметры: 204 л.с. и 410 Нм крутящего момента. Ставился на 330d E46 и Х3 Е83.
• M57D30O1 / M57TU — форсированная до 218 л.с. (500 Нм) версия предыдущего варианта. Ставился с 2002 по 2006 год на 530d E60, 730d E65, Х5 Е53 и Х3 Е83.
• M57D30T1 / M57TU TOP — топовая версия M57TU с двумя турбинами, мощностью 272 л.с. и 560 Нм. Можно найти на топовых моделях марки с 2004 по 2007 год.
• M57D30U2 / M57TU2 — версия для 525d E60 и 325d E90, которой в 2006-2010 годах заменяли устаревший M57D25. Алюминиевая ГБЦ, эко-доработки и параметры: 197 л.с. и 400 Нм.
• M57D30O2 / M57TU2 — устанавливался на 330d E90 и 530d E60 в 2005-2008 годах. Мощность 231 л.с. (500 Нм). Для версии 730d E65, мощность 231 л.с. (520 Нм)
• M57D30O2 / M57TU2 — с 2007 по 2010 год ставился на 530d E60 (235 л.с., 500 Нм) и на Х6 Е71 и Х5 Е70 (235 л.с., 520 Нм).
• М57D30T2 / M57TU2 TOP — топовый двигатель с двумя турбинами, мощностью 286 л.с. и 580 Нм. Ставился с 2006 по 2012 год.
• Вращение распредвалам придает цепь ГРМ, которая имеет огромный ресурс и в нормальных условиях замена цепи может вообще не понадобиться.
  Здесь использована система впрыска Common rail и стоит турбонаддув с интеркулером. Дует в М57 турбина Garrett GT2556V с изменяемой геометрией.

М57D25

Младший в семействе дизель был создан на основе М57D30, имел объем 2497 см куб. и развивал от 150 до 177 л.с. в зависимости от модификации.

Чугунный блок цилиндров, двухвальная ГБЦ по 4 клапана на цилиндр и надежная цепь ГРМ, которую можно при хорошем обслуживании не менять аж до капитального ремонта — таковы характеристики мотора.

Система впрыска Common Rail и трубокомпрессор с изменяемой геометрией также характеризуют М57D25. Здесь применяется система рециркуляции ОГ EGR и впускной коллектор с вихревыми заслонками — все как и у 3,0-литрового собрата. Система управления — Bosch DDE4.0.

В 2003 году двигатель пережил доработку. Она коснулась параметров коленвала, замены турбины и ЭБУ на новые. В 2007 году производить 2,5-литровый М57 перестали, и вместо него на те же модели стали монтировать M57TUD30U2.

Топливный расход составляет 6,7 л на 100 км пробега в смешанном цикле.

Ресурс оценивается в 400+ тыс. км.

Устанавливали его на BMW 525d в кузове E39, E60.

Модификации М57D25:

• M57D25O0 — базовая версия мощностью 163 л.с. (350 Нм). Ставился на 525d в кузове Е39 в 2000-2003 годах.

• M57D25O1 — обновленная версия, форсированная с помощью другой турбины до 177 л.с. (400 Нм). Встречается на 525d в кузове E60 в период с 2004 по 2007 год.

Типичные неисправности

отрыв вихревой заслонки

Владельцы отмечают, что данная неисправность типична для дизелей М57 серии. Вихревые заслонки могут оторваться и при попадании в двигатель — вывести его из строя. При первых же признаках проблемы важно установить заглушки, чтобы заслонки не попали в ДВС, а также провести прошивку ЭБУ.

шум и стуки в подкапотном пространстве

Посторонние звуки в моторном отсеке, вероятно, говорят о том, что демпфер коленвала износился и требует замены.

потеря мощности

Проблему с тем, что двигатель теряет в производительности, стоит искать в выпускном коллекторе. Скорее всего, он треснул. Опытные владельцы решают ситуацию, заменяя деталь на чугунный коллектор — такие ставили на первые модификации М57.

оседание паров масла на патрубках турбины

Проблема серьезная, потому что вынуждает владельцев менять турбину.

Когда маслоотделитель не работает, как нужно, и перестает нормально очищать картерные газы, масляные пары оседают на патрубках от турбины к интеркулеру и от клапана вентиляции картерных газов к турбине. Владелец может заметить это по тому, как «потеют» износившиеся фланцы и патрубки.

Знающие специалисты рекомендуют для предупреждения проблемы при каждой замене масла менять и валик очистки картерных газов.

Что же касается клапана рециркуляции газов, это типичная проблема двигателей БМВ.

перегрев

Как и предшествующий М51, двигатель довольно чувствителен к перегреву. Поэтому нужно следить за герметичностью системы охлаждения, чистить радиатор, использовать качественное моторное масло.

Это основные неисправности, с которыми может столкнуться владелец.

Срок службы дизельных форсунок владельцы оценивают в 100+ тыс. км пробега. ТНВД, если сравнивать М57 с М51, стал заметно надежнее.

Состояние топливной системы напрямую связано с качеством топлива. Плохое ДТ способно не только вывести форсунки из строя, но и прикончить регулятор давления топлива.

Турбина надежная и может служить порядка 300-400 тыс. км, если использовать качественное моторное масло.

Итого

Моторы серии М57 — одни из лучших в истории баварского автоконцерна. Это надежные, мощные и долговечные агрегаты, которые ценят владельцы и уважают эксперты.

При хорошем раскладе ресурс этих дизелей переваливает за полтысячи километров.

• Все о двигателе М51 читайте здесь.