Моторы БМВ - гарантированное баварское качество?

[Never]

Очень занимательные статьи нашел о развитии линейки моторов БМВ, плюсах инженерной и минусах маркетолого-экологической мысли, которые непосредственно влияют на кошелек потребителя. Показалось уместным познакомить пиплов, т.к. многим довелось прочувствовать это на себе и при упоминании N12, N14 с трудом удерживаться от проклятий в адрес производителя.

Вся правда о моторах BMW. Часть 1

Двигатели BMW достаточно прочно ассоциируются в сознании многих автолюбителей со словами«высокотехнологичные» и «надежные». Понятия, кстати, зачастую взаимоисключающие. Мой длительный опыт работы в сфере обслуживания авто и общения с владельцами, свидетельствует о расплывчатом представлении о реальном ресурсе двигателей этой марки как вообще, так и каждой модели в частности в «общественном мнении». Мой личный опыт в кратком изложении, основанный на подробном осмотре нескольких сотен ДВС BMW в течение нескольких лет, представлен ниже.

Двигатели M10, M20, M30, M40, M50

Двигатели условно первого поколения. Примитивная система вентиляции картера основанная на принципе разности давлений. Точка открытия термостата – около 80 градусов. При пробеге 350-400 ткм могут иметь минимальный износ ЦПГ. Маслосъемные колпачки теряют эластичность к 250-300 ткм. Относительная вероятность проблем с ними даже выше проблем с кольцами. При залегании колец вероятность обратимости в номинальное состояние достаточно высокая. Требовательность к маслу невысокая – тем более, что основной период эксплуатации пришелся на момент развития и становления рынка качественной «синтетики». Последнее поколение настоящих беспроблемных «миллионников», ремонтируемых «на коленке» в условиях гаража.

Двигатель BMW M10

Характерные эксплуатационные особенности двигателей первого поколения:

М10 – одновальный, с распределителем зажигания, карбюраторный, множественные модификации растянули срок его жизни на срок без малого 30 лет. Встречается на огромном количестве автомобилей, большая часть которых до России так и не добралась.

M40 – «комфортное осовременивание» M10 – ременной привод и гидрокомпенсаторы. Малораспространенный, но относительно беспроблемный подвид.

M20 – «шестерка» с ременным приводом, пришедшая на смену M10 и занявшая промежуточное положение между ним и старшей моделью – M30. Потенциал развития M10 конструктивно упирался в литраж, то есть, в увеличение полного объема и удельного объема цилиндров. Не превышая «конструктивный оптимум» в 500 кубических сантиметров, с четыремя цилиндрами из двух литров было ну никак не выпрыгнуть. Дополнительные два цилиндра дали требуемый мощностной потенциал. У нас хорошо известна по автомобилям в 34-м кузове, где зарекомендовала себя неплохо.

BMW 5-я серия в 34-м кузове

M30 – основная «шестерка» первого поколения с классическим набором характеристик – один распредвал и распределитель зажигания. Список модификаций также широк, включая первый спортивный двигатель в современной истории BMW – M88, послуживший основой хорошо известного двигателя S38 для автомобилей М-серии. Основное применение также нашел в многочисленных модификациях автомобилей в 32-м и 34-м кузовах – лидерах по числу завезенных в Россию автомобилей этого поколения.

Среди общих отличительных характеристик можно отметить невысокую степень сжатия двигателей первого поколения – с цифрами типа 8:1 и 9:1, она с одной стороны, делала двигатели малочувствительными и нетребовательными к октановому числу топлива, с другой – делала возможными заводские турбированные модификации без существенных доработок.

BMW M50

Формально, по ресурсным характеристикам, может считаться последним потенциальным «миллионником» первой волны, однако имеет ряд выгодных отличий от двигателей первого поколения, достаточных, чтобы рассматривать его особняком от вышеперечисленных динозавров.

Во-первых, двигатель, наконец, обрел так остро необходимые для BMW гражданского назначения четыре клапана на цилиндр, основав моду на «взрывной» характер «на средних» и прочно закрепив эту славу за моторами BMW. Также добавились индивидуальные катушки зажигания, а вместе с ними и свечи нового «утонченного» стандарта (вот он, истинный признак смены поколения в индустриальном масштабе). Именно он стал законодателем впоследствии почти не нарушавшейся пропорции «1 Нм на 10 кубических сантиметров объема», что было недоступно для атмосферных двигателей предыдущего поколения. Разумеется, это потребовало существенного увеличения степени сжатия от 10 до 11:1(sic!) – параметра, позже повторенного только в поколении N52 в 2005 году. Неудивительно, что нормально мотор едет на бензине с ОЧ не менее 95, что для многих владельцев является сюрпризом, а для двухлитровой модификации и его, по правде говоря, откровенно мало.

Двигатель BMW M50

Да, действительно, отчасти компенсировать подобную эксплуатационную «безграмотность» помогает еще одна новинка этого мотора – датчики детонации, но регулировка момента зажигания лишь помогает постфактум сгладить последствия заправки неподходящим топливом: автомобиль от их наличия, увы, лучше не едет. Кроме того, это была последняя «гражданская» модификация, использовавшая проверенное временем «неубиваемое» сочетание «чугунный блок – алюминиевая ГБЦ».

В итоге, появившийся в 1989 года M50 стал и, возможно, останется самым удачным по совокупности потребительских характеристик агрегатом BMW.

Рейтинг надежности: 5/5. Кольца: 5/5. Колпачки: 5/5.

M52

Рассматривая этот двигатель как эволюционное развитие M50, правильнее было бы озаглавить абзац как «M50TU-M52». Именно обновленный в 1992 году «M50», с заводским индексом M50TU, получил сравнительно надежный механизм управления фазами газораспределения впускного вала, сегодня широко известный как VANOS.

Добавление двух клапанов привело к увеличению проходного сечения вдвое, что ожидаемо сказалось на ухудшении наполняемости цилиндров на низких оборотах. В свою очередь, это и вызвало перекос моментной характеристики в сторону «крутильности», но такая «харАктерность» двигателя неудобна при неспешном движении. VANOS была призвана компенсировать этот «недостаток», несколько растянув моментную характеристику. Вопреки распространенном заблуждению, это не привело к росту удельной мощности двигателя. Мощность была повышена известным путем – литраж самой мощной модификации составил 2,8 литра – мотористы «пририсовали» 300 кубиков. Существует версия, что непривычные для мирового двигателестроения 2,3 и 2,8 литровые модификации были подогнаны под налоговые требования, действующие в Германии того периода. Блок M52 стал алюминиевым, на стенках цилиндра было применено сверхпрочное никасиловое покрытие. Все остальные изменения преимущественно затронули экологию: M52 стал первым двигателем с "экологической" системой вентиляции картерных газов – был использован клапан с опорным атмосферным давлением, теперь открывающийся только «по требованию». Температура открытия термостата была поднята до 88-92 градусов – что выше ДВС первого поколения.

Ресурс, этой модификации, по моим данным, снизился примерно вдвое: проблемы с колпачками и ЦПГ начинаются на рубеже 200-250 ткм и далее, при ожидаемом ресурсе ДВС около 450-500 ткм. В зависимости от режима эксплуатации (город/трасса), цифра варьируется в пределах +-100 ткм. Даже при средней степени потери подвижности колец, расход масла может отсутствовать, или быть крайне незначительным. Условно это последний потенциальный "миллионник", при должном уходе. Особых "никасиловых" проблем в реальной жизни не наблюдается, как и высокосернистого топлива в крупных городах с начала 2000-х...

Особенности эксплуатации этих моторов, прежде всего, связаны с мелкими болячками пока еще не полностью электронных систем и дорогих расходников, использованных в моторе и их старением – растягиваются тросы привода дроссельной заслонки и управлением противозаносной системы, умирают дорогие расходомеры и столь же не дешевые титановые датчики кислорода, блоки ABS и т.д. Однако, при должном уходе, вы все еще можете получить «почти миллионник» при должной заботе и несколько больших тратах, на своей BMW в кузове E39 или E36 – именно им преимущественно доставался этот двигатель.

Рейтинг надежности: 4/5. Кольца:4/5. Колпачки:4/5.

M52TU, M54

Дальнейшая «экологизация» и борьба за эластичность моментной характеристики. Первое существенное отличие этих моделей – управляемый термостат с точкой открытия 97 градусов – режим эффективной работы окончательно смещен в сторону частичных нагрузок, что обеспечивает полное сгорание смеси в режиме городской эксплуатации. BMW выступила новатором в применении систем такого рода и до сих пор остается верна этой традиции – на момент 2011 года, мало кто из конкурентов «коптит» масло до температур далеко за 100 градусов. В условиях городской эксплуатации, масло окисляется еще более интенсивно, чем на двигателях предыдущего поколения и неизбежным результатом стало снижение ожидаемого "беспроблемного" пробега еще примерно в два раза – до 150-180 ткм. Проблемы с колпачками начинаются к 250-280 ткм. Первый двигатель BMW, по-настоящему капризный к качеству масла – пренебрежение его выбором, отныне означает существенные затраты в скором будущем. Конструктивные отличия выражаются в стремлении конструкторов формально повысить мощность за счет увеличения объема и «развернуть» моментную характеристику на предельно возможный диапазон – теперь VANOS управляет и выпускным валом, а на впуске появляется совсем недешевая заслонка, изменяющая длину впускного тракта – DISA. В отличие от «спортивного» S38B38, здесь вся конструкция пластмассовая, а, следовательно – не вечная. Двигатель теперь действительно бодро тянет в широком диапазоне оборотов, но характер сильно отличается от ярко выраженных «крутильных» моторов эпохи М50. Кстати, педаль газа становится электронной – теперь прошивка определяет степень ее «чувствительности», регулирует «экологию» и бережет «коробку». В алюминиевом блоке последний раз использованы чугунные гильзы. Мотор можно назвать наиболее распространенным в Росии – популярные кузова E46, E39, E53 сплошь и рядом в городском потоке.

Рейтинг надежности: 3/5. Кольца: 3/5. Колпачки: 3/5.

Для моторов М серии, моделей М52, М52TU, M54, характерно образование шлама на внутренней стороне крышки маслозаливной горловины – констрастной температурной зоне, что свидетельствует о качестве используемого масла. Чем суше и тоньше слой, тем больше шансов застать двигатель живым. Актуальность этого признака напрямую связана с режимом эксплуатации – "городские" автомобили достоверно определяются с крайне высокой вероятностью, в то время как "загородные" авто с режимом эксплуатации "трасса", могут не иметь проблем при одинаково ярких признаках шламообразования под крышкой.

N52

Принципиально новое (если считать по сути – всего лишь третье) поколение, стартовавшее в 2005 году. Мотор "горячий" не только по режиму термостатирования, но и по причине тесной компоновки моторного отсека. Эволюционное развитие получили практически все известные ранее системы: датчики кислорода теперь широкополосные, длина впускного коллектора изменяется двухстадийно, все это в той или иной форме присутствовало ранее. Добавились мелкие конструктивные улучшения в виде масляного насоса переменной производительности, более надежного клапана вентиляции картера, теплообменника масляного стакана и т.д. Блок также изготовляется из очередного «продвинутого» магниево-алюминиевого сплава, но теперь вместо вставных хонингованных чугунных гильз в нем используется химически вытравленное маслоудерживающее покрытие. Революция коснулось системы подачи воздуха – дебютировавшая в 2001 году на экономичных «четверках» система Valvetronic (непосредственное управление подачей воздуха в цилиндры через открытие клапана, минуя дроссельный узел) теперь переехала на основной модельный ряд двигателей. Решенная с ее помощью проблема т.н. «потерь на дросселирование» якобы позволила снизить расход топлива в среднем на 12% (так и хочется добавить «теоретически»), но потребовала добавления сложного механизма, включающего дополнительный эксцентриковый вал с дополнительной, отличной от двигателей прежнего поколения, арматурой клапанов.

Выражение «попал на вальветроник» среди владельцев BMW с моторами этого поколения означает, как правило, нестабильный холостой ход и затраты в пределах 1000 евро. Утешение можно найти разве что в попытке пересчитать мнимые 12% топливной экономии в пробег. Моторам поколения «N» также свойственны специфические проблемы работы двигателя, связанные с микропрограммой блока управления. Путь, выбранный для незначительного увеличения мощности, оказался совсем уж тривиальным – двигатель просто «накрутили» до 7000 оборотов/мин. «Честно» увеличивать объем не стали – оптимальное значение около 0,5 л на цилиндр уже было достигнуто в трехлитровой версии предшественника.

Проблемы с залеганием колец (степень всегда выше средней) касаются почти всех экземпляров внутригородской эксплуатации с пробегом более 40 ткм и возрастом от 2 лет, полная обратимость наблюдается лишь до пробега 60-65 ткм. К рубежу 50-60 ткм уже возможны проблемы с маслосъемными колпачками. К пробегу 80-100 ткм и возрасту 4-5 лет, обе проблемы встречаются и обеспечивают кумулятивный эффект, что гарантирует расход около 1 л на 1000 км и более – это небывало рано. К 110-120 ткм, как правило, забивается катализатор. Было обнаружено несколько экземпляров с малым пробегом, после обработки которых, измерения по пакетам поршневых колец свидетельствовали об отсутствии нормальной обкатки(!) – кольца залегли ранее, чем успели "прикататься". Прогнозируемый ресурс при стандартной эксплуатации – не более 150-180 ткм. Подавляющее число осмотренных экземпляров не рекомендовано к приобретению уже на рубеже 80-120 ткм и возрасте 5-6 лет. Трехлитровая модель имеет больший примерно на треть ресурс, наиболее вероятно объясняемый иным материалом маслосъмных колец. Двигатель почти также распространен как и предшественник и встречается, преимущественно, на автомобилях 1,3,5 серий, а также – на купе и BMW серии X.

Вопреки распространенному заблуждению, ни модифицированная версия колец, ни слегка измененная форма юбки поршня никак на ресурсе мотора не сказались. Модифицированная вентиляция картера через интегрированный в крышку клапан, появившаяся на N52N также никакого улучшения не гарантирует.

Рейтинг надежности: 3/5. Кольца:2/5. Колпачки:2/5.

N53/N54/N55

В двигателях последующих поколений, наблюдается то же неистовое стремление к дальнейшей экологизации двигателей, снижению удельной металлоемкости и т.д. Форменное разочарование для консервативных поклонников марки.

С появлением N53, бензиновые двигатели BMW сделали еще один шаг в сторону дизеля – ради очередных «процентов экологии» (но не экономии!) покупатели получили прецизионные форсунки высокого давления, ТНВД и все потенциальные проблемы дизеля в придачу. Правда, в N53 не поместился Valvetronic. В N54, впрочем, тоже, зато с этой модели у BMW началось широкое «надувательство» – в канонической рядной шестерке снова появилась турбина, даже две. В N55 Valvetronic вернули, а сложную последовательную систему турбин убрали – она там одна. Зато двигатель N55 теперь самый «дизельный» из всех бензиновых.

Забавно, что BMW сперва не рискнула массово продвигать на всех рынках первый двигатель с непосредственным впрыском N53 из-за опасений интенсивного коксообразования у форсунок. В то же время, конструкция форсунок BMW-SIEMENS кардинально отличается от конкурентов, использующих подверженное коксованию «открытое» отверстие. Форсунки в BMW «распыляют» посредством приоткрытия клапана, представляющего заостренную вершину пирамиды – такое распыление «очищает» седло клапана самим процессом распыления, совершенно аналогично тому, как чистятся впускные каналы клапанов на двигателях с обычной системой впрыска. А вот от этой болезни всех моторов с непосредственным впрыском, лекарства пока не придумано.

В виду иной конструкции клапанной крышки, метод первичной самодиагностики радикально отличается от моторов М-серии. Первым признаком нездоровья служит красно-коричневый нефтяной лак на лепестках крышки, первое время легко удаляемый механическим воздействием. Вторая стадия – бурый песок по периметру центральной части крышки. Третья и четвертая – песок по всей обратной поверхности и, реже, масляное "желе" под ней же. Характеристику используемому маслу дает и состояние торсионной пружинки, отлично различимой под крышкой – на первой стадии она еще сохраняет металлический (серый) цвет под мутной темно-желтой масляной пленкой, на второй – приобретает характерный красно-бурый оттенок. Третья стадия, когда длительная эксплуатация на масле с высокой кислотностью делает ее визуально "рыхлой", "изъеденной" – такой двигатель, скорее всего, уже имеет необратимо изношенную ЦПГ. Вероятность, например, купить беспроблемный мотор серии N52B25 старше 5 лет, при условии московской эксплуатации, практически отсутствует.

Оригинал статьи

Отредактировал January 11, 2012 Never

[Never]

Вся правда о моторах BMW, часть II: 4 цилиндра

Четырехцилиндровым BMW как-то исторически не очень везет: а ведь современная история BMW с них в общем-то и начиналась. Гонщик-инженер барон Алекс Фалькенхаузен "подарил" этот мотор BMW в начале 60-х. Произведено их было огромное количество в бесчисленном множестве модификаций, а его ближайшие родственники поселились даже в родном Москвиче 412.

Революционным мотор не назовешь – просто удачное сочетание эффективности, ремонтопригодности и масштабируемости для своего времени. В кузовах малой массы с механической коробкой (например, мне довелось испробовать М10 в кузове Е21) он вполне себе бодро едет на все свои 140 Нм крутящего момента. Причем, в данном случае, характер мотора по-настоящему BMW-шный, с характерной моментной характеристикой. Следом за М10 BMW создали уже современный и вполне "цивилизованный" двигатель M40, хорошо известный по кузовам Е30, Е36, E34.

"Цивилизованный" двигатель M40 стал известен по кузовам Е30, Е36, E34.

Появившийся чуть позже шестицилиндровый M50 сразу оттянул на себя внимание публики. Затем последовала пара малоизвестных моделей, которая к 2001 году была заменена принципиально Nовым дебютантом – BMW N42, на котором впервые была использована технология Valvetronic, причем совместно с Double Vanos. Этот мотор, пожалуй, стал первым в мире мотором, по сложности конструкции разом опередившим мировое двигателестроение. В своей последней инкарнации – N46, он выдает 200 Нм крутящего момента в двухлитровой версии (опять обращаю внимание на пропорцию 10 кубиков на 1 Нм объема). К сожалению, несмотря на крайнюю степень технологического совершенства, мотор скорее всего вас разочарует – скучная моментная характеристика, размазанная по шести ступеням современного автомата, шелестящий "пластмассовый" звук.

К тому моменту, когда рядные "четверки" достигли пика своего совершенства, тащить им пришлось не 1100-1300 кг, как ранее, а все 1500-1600. Все очевидные преимущества эффективности современных систем впрыска и несколько увеличенного объема растворились в гидротрансформаторе (много ли вам встречалось "трешек" в 90-м кузове на МКПП?) и экологии выпуска. В сухом остатке только развернутая моментная характеристика, которая... делает двигатель скучным. Но это еще полбеды... Желание достичь беспримерной экологичности, которой другие производители примерно в это же время стали добиваться при помощи систем непосредственного впрыска, двуступенчатой катализации и т.д., сыграло с этим мотором плохую шутку.

BMW одной из первых в мире решила применить крайне высокую точку термостатирования двигателя – около 110-115 градусов, что взгрело масло в картере до 120-125 градусов, однако все это еще и при условии небольшого абсолютного объема заправки – около 4,25 л. В результате N42-N46 стали первыми моторами с массовой(!) сворачиваемостью масла. Так как масло это в буквальном смысле – кровь двигателя, основательно достается всему организму целиком, а организм, напомню, весьма технологически замудреный: начинает закусывать привод вальветроника, забивать масляные каналы, актуаторы VANOS – все это прямо влияет на функционирование этого мотора.

К пробегу 50-70 тысяч километров (3-5 лет эксплуатации) мотор начинает резко потреблять масло через маслосъемные колпачки, еще через пару лет (100-130 ткм) к ним присоединяются кольца. В итоге, счастливый владелец обретает расход 1 литр на 1000 км и более и видимую дымность выхлопа в придачу.

Результаты осмотра камеры сгорания этого мотора:

Катализатор, "спасибо, что живой":

"Дошедший до кондиции" мотор этого типа сложно продиагностировать по внешним признакам, если у него еще отсутствует видимая дымность выхлопа. Однако, имея определенный опыт, можно легко выделить "дизельное" бренчание в звуке двигателя, при его работе на холостом ходу. Этот же признак относится к мотору N52. Показательный пример такого автомобиля рассмотрен выше.

N46 отличный пример собирательного образа "болезней" моторов серии N, конструктивно "настроенный" на скорейшее их проявление. Главным образом – за счет малого объема удельной заливки рабочей жидкости.

Здесь у вас есть все шансы в самом скором времени рассмотреть в подробностях такие глобальные явления как:

1.Забитую масляную магистраль (в нескольких вариантах) со всеми возможными последствиями масляного голодания.

2.Заклинивающий редукционный клапан масляного насоса, как частный случай п.1, с прилагающимися проблемами с ГРМ.

3."Усохшие" и (или) деформировавшиеся маслосъемные колпачки - конструкция единая для всех моторов серии N. Колпачки прежней (М-моторы) конструкции начинают протекать насквозь при значительно большем пробеге.

4.Осевой люфт поршневой группы в горизонтальной плоскости ("угар поршня", как вдоль, так и поперек поршневого пальца) к пробегу 120-150 ткм. Это до 2-3 раз раньше, чем на моторах M-серии. Аналогичный сюрприз ожидает вас при вскрытии мотора N52.

И т.д.

Подводя итоги, могу заметить, что практически всех болезней этих моторов можно избежать грамотным подбором эксплуатационных жидкостей, чем принебрегают абсолютное большинство владельцев.

Оригинал статьи

Отредактировал January 11, 2012 Never