Мотор B57 на BMW 30d. Двухконтурный монстр рециркуляции
Когда мы публиковали анонс замеров мощности BMW G32 630d GT, в комментариях нас просили рассказать про новые моторы B57 от концерна BMW. Поэтому мы подготовили небольшой обзор. Речь в данной статье пойдет про B57D30O0, 30d, с заводской мощностью 265 л.с. (в России продается под видом 249 л.с.).
Ни для кого не секрет, что B57 был спроектирован на базе предшественника — мотора N57, но при этом имеет ряд существенных конструктивных отличий. Конечно, он не стал V-образным — все те же 6 цилиндров в ряд. BMW в упор не рассматривает V-образные дизеля. Да и в целом по геометрии и «железной» механике он не сильно изменился — например, диаметр цилиндра и ход поршня остались прежними (84 х 90 мм).
Из интересных новаций — отключаемое охлаждение поршня, масляный насос с управлением посредством поля графических характеристик, модернизированные системы охлаждения, смазки и т.д. Блок управления нового поколения — Bosch MD1/MG1. Новая система Common Rail 3 поколения теперь работает с давлением топлива до 2500 бар, а в версиях со ступенчатым турбонаддувом и несколькими турбинами (40d и 50d) — аж до 2700 бар.
Но главная «фишка», которая наводит на размышления о возможных последствиях — это новшества в системах снижения токсичности. И наиболее существенный момент здесь — двойная система EGR.
Да, в новом моторе теперь два отдельных контура рециркуляции отработанных газов (ОГ). Система высокого давления, и система низкого давления.
С практической точки зрения это значит, что теперь клапан EGR работает не только на холостом ходу и до 30% нагрузки (как это было раньше), но и в бОльшей части режима высоких нагрузок. А точнее, работают два независимых клапана EGR, каждый со своим охладителем и байпасом. Вот карта графических характеристик работы рециркуляции:
А вот как это выглядит в софте блока управления двигателем:
Что же это значит на практике?
— Во-первых, в режимах когда работает EGR, машина «не едет», т.е. динамика разгона снижена. При работе рециркуляции лимитируется впрыск (это четко видно по картам в заводской прошивке), а эффективность наддува снижается за счет частичного замещения воздуха отработанными газами. Учитывая двухконтурность системы, приёмистость и динамика автомобиля теперь ухудшается не только на «низах», но и при высоких нагрузках и оборотах, при запросе крутящего момента вплоть до 560 Нм (к слову, на N57 максимальный крутящий момент был как раз 560 Нм).
— во-вторых, впуск будет пачкаться сажей значительно сильнее, чем это было на моторах с одноконтурной рециркуляцией. Ведь на них EGR был всегда закрыт на средних и больших нагрузках, и мотор «питался чистым воздухом». Теперь же рециркуляция работает и в других режимах.
—третий важный момент: если раньше ЕГР "гадил" сажей только во впускной коллектор, то теперь, при наличии второго контура низкого давления, грязь может накапливаться и на лопатках турбины, и в наддувных патрубках, и в интеркулере — в общем, почти во всей ситеме впуска и наддува. Мыть/чинить/менять эти компоненты придется чаще — что, конечно, не может не радовать нас с точки зрения потенциальных обращений по сервису, но чисто по-человечески вызывет сострадание к владельцам
— и в-четвертых, система стала существенно сложнее — в автомобилях ЕВРО-5 теперь аж 5 датчиков температуры отработанных газов, 2 лямбда-зонда (до катализатора и после), заслонка выхлопной системы, 2 клапана EGR со своими байпасами, позиционерами, охладителями, датчиками температуры и т.д. Все это — дополнительный потенциал для поломки, и неминуемые расходы на запчасти и ремонтные работы.
Но есть и хорошие новости. Новый 3-литровый мотор имеет лучшие мощностные и моментные характеристики в режиме «газ в пол», чем предшественник. Если на N57 30d максимальный крутящий момент был 560 Нм, то на B57 — уже 620 Нм. А с мощностью вообще весело — по факту российская версия B57, которая по паспорту должна быть 249 л.с., на диностенде показывает 261 л.с.
Причем, 260-265 л.с. получали при замерах на стоке на разных машинах, на разных стендах — и в Москве у коллег, и у нас в СПб. Похоже что 249 л.с. — это цифра для документов, чтобы не расстраивать владельца повышенным транспортным налогом. Кстати, в софте мы нашли карты лимитирования момента для разных мощностных версий. Но, судя по моментным характеристикам, в нашем софте это лимитирование не работало.
Ну а теперь — про самое вкусное. Результаты чип-тюнинга на Stage 1. Тут, как говорится, без слов:
Двигатель BMW N57
Год 2008-й ознаменовался выпуском очередного рядного 6-цилиндрового турбодизеля N57, который должен был заменить всеми любимый БМВ М57. Новый двигатель использовал закрытый алюминиевый блок цилиндров с чугунными гильзами и с межцилиндровым расстоянием 91 мм, внутри блока установлен кованый коленвал с ходом поршня 90 мм, диаметр цилиндров 84 мм, а высота поршней равна 47 мм. В итоге имеем рабочий объем 3 литра.
Накрыли блок алюминиевой ГБЦ, которая немного ниже, чем у предшественника М57. Голова двухвальная, по 4 клапана на цилиндр, диаметр впускных клапанов 27.2 мм, выпускных 24.6 мм, диаметр ножки клапана 5 мм.
Для обеспечения безопасности пешеходов и увеличения расстояния между двигателем и капотом, привод ГРМ был перенесен в заднюю часть двигателя.
Цепь ГРМ на N57 однорядная и служит дольше, чем на 4-х цилиндровом собрате N47. Ресурс цепи превышает 200 тыс. км.
На N57 применена система впрыска Common rail 3-й версии, ТНВД CP 4.2 и, конечно же, установлен турбонагнетатель с интеркулером. Турбина здесь Garrett GTB2260VK с изменяемой геометрией, которая надувает до 1.65 бар.
Этот двигатель соответствует экологическим стандартам Евро-5.
Как и на М57, здесь используется впускной коллектор с вихревыми заслонками и система рециркуляции отработавших газов EGR. Двигателем управляет ЭБУ Bosch DDE7.3.
В сентябре 2009 года в продажу поступили автомобили BMW 740d с мотором N57 TOP. Он оснащен доработанным выпуском, пьезофорсунками и двухступенчатой системой турбонаддува, где вторая ступень имеет турбину с переменной геометрией, а давление наддува 2.05 бар. Турбины здесь BorgWarner K26 и BV40. Управляет мотором Bosch DDE 7.31.
С 2011 года начался выпуск доработанных дизелей N57TU, которые сталь чуть более экономичными, получили чуть измененные камеры сгорания, Garrett GTB2056VZK, соленоидные форсунки, а также стали соответствовать экологическим нормам Евро-6. Блок управления тут Bosch DDE7.41.
В 2012 году был выпущен топовый вариант от этой серии — N57TU Super или N57S, который был разработан на базе N57 TOP. Он отличался усиленным блоком цилиндров, новыми поршнями под степень сжатия 16, другим коленвалом, улучшенной системой охлаждения ГБЦ, прочность которой также увеличена. В размерах прибавили впускные и выпускные клапаны (29.2/26 мм), распредвалы не изменились. Также здесь новая короткая впускная система, пьезофорсунки и измененная топливная система с увеличенным давлением впрыска, а выхлоп соответствует нормам Евро-6. На N57S используется ECU Bosch DDE7.31.
Самое главное, что отличает N57S это трехступенчатый наддув: здесь стоит две турбины BorgWarner BV45 и одна B2, которые позволяют получить 381 л.с. при 4000-4400 об/мин и крутящий момент 740 Нм при 2000-3000 об/мин.
Параллельно с N57 выпускался родственный 4-х цилиндровый дизель N47, который является уменьшенной копией N57 и, помимо отсутствия двух цилиндров, отличается главным образом турбинами, впуском и выпуском.
Начиная с 2015 года, N57 постепенно заменяется на более новые дизели B57.
Модификации двигателя BMW N57D30
1. N57D30O0 (2008 — 2014) — самый первый дизель N57. Его мощность 245 л.с. при 4000 об/мин, крутящий момент 540 Нм при 1750-3000 об/мин. Ставили этот моторчик на BMW 530d F10 и F07, 730d F01, X5 E70 и X6 E71.
Для BMW 325d E90 крутящий момент снижен до 520 Нм.
2. N57D30U0 (2010 — 2013) — самая слабая модификация N57 с турбиной Garrett GTB2260VK. Мощность двигателя 204 л.с. при 4000 об/мин, крутящий момент 450 Нм при 1750-2500 об/мин. Этот мотор встречается на BMW 325d E90 и 525d F10. Этот двс заменили на 4-х цилиндровый N47.
3. N57D30T0 (2009 — 2014) — самый мощный двигатель N57, который заменил M57TU2 TOP. Он развивает 306 л.с. при 4400 об/мин, крутящий момент 600 Нм при 1500-2500 об/мин.
Ставили N57 TOP на BMW X6 E71, X5 E70 и 740d F01. Для автомобилей 535d F10 и 535d GT F07 мощность снижена до 299 л.с.
4. N57D30O1 (2011 — н.в.) — двигатель из серии N57TU, пришедший на замену N57D30O0. Мощность 258 л.с. при 4000 об/мин, крутящий момент 560 Нм при 1500-3000 об/мин. Стоит такая модификация на BMW 530d F10/F07, 730d F01, 330d GT F34, 330d F30, 430d F32, X3 F25, X4 F26, X5 F15 и X6 F16.
5. N57D30T1 / N57TU (2011 — н.в.) — замена модели N57D30T0. Мощность достигла 313 л.с. при 4400 об/мин, а крутящий момент 630 Нм при 1500-2500 об/мин. Этот мотор радует владельцев 335d F30, 335d GT F34, 435d F32, 535d F10, 535d GT F07, 640d F13, 740d F01, X3 F25, X4 F26, X5 F15 и X6 F16.
6. N57D30S1 (2012 — н.в.) — двигатель N57 с тремя турбинами, которые позволяют получить 381 л.с. при 4000-4400 об/мин и крутящий момент 740 Нм при 2000-3000 об/мин. Такой движок можно найти в автомобилях BMW M550d F10, 750d F01, а также X5 F15/E70, X6 F16/E71 с обозначением M50d.
Проблемы и недостатки двигателей БМВ N57
1. Вихревые заслонки. В отличие от М серии, здесь они не могут улететь в двигатель, зато они в состоянии так закоксоваться, что перестанут двигаться, вследствие чего автомобиль начнет неровно работать и выдавать ошибки. Виной всему клапан EGR, который нужно периодически чистить или программно удалить, ведь нередко уже на 100 тыс. км коллектор может полностью забиться грязью.
2. Шумы, посторонние звуки. Как и на N47 здесь рано выходит из строя демпфер коленвала (примерно через 100 тыс. км) и просит замены. После 200 тыс. км посторонний звук с задней части мотора сообщает о необходимости обратить внимание на цепь ГРМ, возможно нужно ее заменить.
Ресурс турбины нормальный и составляет примерно 200 тыс. км или больше. Чтобы мотор служил предельно долго и беспроблемно, не стоит тянуть с заменой масла и используйте только качественные моторные масла, а также регулярно обслуживайте свой двигатель и лейте хорошее топливо. В таком случае ресурс N57 может сильно превысить 300 тыс. км.
Тюнинг двигателя BMW N57
Чип-тюнинг
Простые версии мотора с одной турбиной серии N57 (204 л.с. и 245 л.с.) одной прошивкой блока тюнингуются до 300 л.с., а с даунпайпом до 320 л.с. Двигатели N57TU дают на 10-15 л.с. больше. Это наиболее выгодные двс для тюнинга.
Мощность дизеля N57 с двумя турбинами можно поднять до 360+ л.с. прошивкой и даунпайпом. Модели с N57TU позволяют получить около 380 л.с. с аналогичным набором.
Самый злой и совершенный дизельный двигатель N57S с прошивкой и с даунпайпом может показать 440 л.с. и 840 Нм.
Двигатели BMW B57
Серия 6-цилиндровых дизельных двигателей БМВ B57 объема 3.0 литра собирается с 2015 года и устанавливается на самые популярные задне и полноприводных модели немецкого концерна. Существует три модификации этих силовых агрегатов: с одной, двумя или четырьмя турбинами.
В линейку R6 также входят двс: M21, M51, M57 и N57.
Конструкция двигателей BMW B57
Шестицилиндровые дизели модульной серии дебютировали в 2015 году на BMW 7-Series G11 и отличались алюминиевым блоком с плазменным напылением стали на стенках его цилиндров, алюминиевой 24-клапанной DOHC головкой с гидрокомпенсаторами и цепным приводом ГРМ. Впрыск осуществлялся топливной системой Common Rail от фирмы Bosch с пьезофорсунками. Существовали три разные модификации этих агрегатов: с одной, двумя и четырьмя турбинами.
Номер двигателя B57 находится на стыке блока с коробкой
В 2020 году серию 6-цилиндровых дизелей обновили и от версии с 4-мя турбинами отказались. Оставшиеся две модификации теперь оснащаются парочкой разновеликих турбокомпрессоров и новой топливной системой CR Bosch с увеличенным с 2500 до 2700 бар давлением впрыска.
Подробно о конструкции дизелей B57 и OM656
MANUAL
Англоязычный мануал для дизеля В57 вы найдете тут
FORUM