М54 мотор цепь или грм

Двигатель M54B30: конструкция, характеристики, обслуживание и ремонт силовой установки от BMW

Двигатель M54B30 относится к линейке силовых агрегатов BMW M54, выпускавшейся с 2000 по 2006 г. Мотор оснащался системой изменения фаз для клапанов впуска и выпуска, ставился на легковые автомобили и кроссоверы BMW. Жизненный цикл двигателя оказался недолгим – уже с 2004 г. началось производство усовершенствованного поколения N52.

Основные сведения о двигателе M54B30

Двигатель M54B30 был создан на основе 2,5-литрового собрата M54B25 путем увеличения хода поршня. Габариты мотора остались неизменными, а масса даже уменьшилась на 4 кг. Для увеличения мощности были переработаны газовые каналы впуска и выпуска.

Двигатель ставился на автомобили с полным приводом или с задними ведущими колесами. M54B30 работал с механической или автоматической трансмиссией.

Устройство

Блок цилиндров и ГБЦ M54B30 выполнены по технологии литья под высоким давлением из алюминия. В тело блока залиты чугунные гильзы. Применена жидкостная система охлаждения. На части автомобилей с M54B30 имелась электронная регулировка жалюзи радиатора. Мощность электрического вентилятора зависит от типа коробки передач и рынка сбыта.

Двигатель оснащен 4 клапанами на цилиндр, оба распределительных вала получили муфты Vanos. Сохранен привод механизма ГРМ с основной и дополнительной цепью. Предусмотрены башмаки успокоителей и гидравлические натяжители. Поршневая группа облегчена по сравнению с серией М52, увеличены сечения каналов выпуска отработавших газов.

Коленчатый вал двигателя M54B30 установлен на 7 опорах со сменными вкладышами. На 6-й шейке предусмотрены упорные элементы для устранения осевого люфта. Распределительные валы находятся в головке и вращаются в 7 опорах каждый. Система смазки оснащена шестеренным насосом с приводом цепью от коленчатого вала.

Двигатель M54B30 изначально соответствовал требованиям Евро-4 или ULEV, вступившим в силу уже после начала серийного производства мотора. Дроссельная заслонка оснащена электронным приводом, предусмотрен каталитический нейтрализатор выхлопных газов. Для привода навесного оборудования использованы 2 поликлиновых ремня с обводными роликами и автоматическими натяжителями. Шкив коленчатого вала оснащен резиновым демпфером.

Для управления работой используется контроллер Siemens MS43, MS45 или MS45.1 (для рынка Европы и Северной Америки соответственно). Двигатель M54B30 оснащается пленочным датчиком расхода воздуха с повышенной точностью измерения. Для обмена данными между компонентами использована цифровая шина PT-CAN.

Технические характеристики

Основные технические параметры двигателя M54B30 для Европы:

• количество цилиндров и схема – 6, рядная компоновка;
• направление вращения (со стороны шкива) – по часовой стрелке;
• объем цилиндров – 2979 см³;
• размеры цилиндра (диаметр и ход поршня) – 84х89,6 мм;
• количество клапанов на цилиндр – 4;
• степень сжатия – 10,2;
• последовательность вспышек – 1-5-3-6-2-4;
• мощность – 231 сила при частоте вращения 5900 об/мин;
• максимальный крутящий момент – 300 н*м при 3500 об/мин;
• допустимые обороты – до 6500 об/мин;
• вес (без навесного оборудования и масла) – 121 кг.

Моторы M54B30 для рынка Северной Америки имели дополнительный код ZHP и отличались профилем кулачка распределительного вала и блоком управления. Мощность и момент выросли до 235 сил и 301 Н*м при тех же частотах вращения, а ограничитель оборотов срабатывал при 6800 об/мин.

Расход топлива

Экономичность двигателя M54B30 была улучшена по сравнению с предшественниками и отвечала требованиям начала 2000-х гг. Мотор был рассчитан на бензин А-95, но допускалась эксплуатация на А-92 с падением мощности и увеличением расхода.

В таблице приведены заводские данные для ряда автомобилей. В стандартных условиях эксплуатации расход выше на 7-15%.

Модель	Трансмиссия	Город	Шоссе	Комбинированный
330Ci	МКПП, задний привод	12.8	6.9	9.1
530i E39	АКПП, задний привод	15,5	7,9	10,7
X3	МКПП, полный привод	12,8	7,3	11,4
X5	АКПП, полный привод	17,4	10,0	12,7

Преимущества и недостатки

Преимущества двигателя M54B30:

Недостатки M54B30, перечисляемые владельцами в отзывах:

Версии двигателя M54B30

Из-за короткого жизненного цикла двигатель M54B30 не успел обзавестись модификациями. Помимо линейки М54 завод BMW выпускал «спортивный» ряд S54, в который входили моторы объемом 3246 см³. Двигатели отличались чугунным блоком, повышенной до 11,5 единиц степенью сжатия и развивали от 325 до 343 сил при 7400-7900 об/мин. Использовались на автомобилях BMW М3 (гражданских и предназначенных для соревнований).

На какие автомобили ставили ДВС

Двигатель M54B30 встречается на автомобилях:

• BMW 330i, 330xi и 330 Ci с кузовом серии E46 (выпуск 2000-07 гг.);
• BMW 530i с кузовом E39 (выпуск 2000-03 гг.);
• BMW 530i поколения E60 (сборка 2003-05 гг.);
• BMW 730i/Li с кузовами E65/66 (выпуск 2003-2005 гг.);
• BMW X3 3.0i поколения E83 (сборка 2004-06 гг.);
• BMW X5 3.0i E53 (выпуск 2000-06 гг.);
• BMW Z3 3.0i с кузовом E36 (сборка 2000-02 гг.);
• BMW Z4 3.0i поколения E85 (выпуск 2002-05 гг.).

BMW 330i BMW X3 BMW X5

Компания BMW никогда не поставляла двигатели серии М54 сторонним производителям (например, Nissan, Opel или Toyota). Единственным исключением стал мелкосерийный Wiesmann MF 30, собиравшийся в период с 2000 по 2002 г.

Также существуют единичные экземпляры автомобилей других марок, оснащенные M54B30. Переоборудование проводят владельцы (самостоятельно либо в условиях сервиса или тюнингового ателье).

Тюнинг мотора M54B30

Мощность заводского варианта M54B30 не всегда устраивает владельца. Существует несколько способов тюнинга, отличающихся степенью изменения конструкции двигателя. Базовые версии доработки без установки нагнетателя или турбины мало влияют на ресурс.

Распредвалы

Повысить мощность до 260-270 сил и несколько сдвинуть полку крутящего момента в зону низких оборотов можно путем замены распределительных валов. Измененный профиль кулачка меняет высоту подъема клапанов. Дополнительно меняют выпускной коллектор и устанавливают систему забора холодного воздуха.

Повышение степени сжатия путем замены поршневой группы и установки впускного коллектора от модели S54 позволят получить еще 15-20 сил.

Компрессор

Механический нагнетатель с ременным приводом от коленчатого вала (например, от G-Power) позволяет довести отдачу M54B30 до 350 сил при сохранении штатной поршневой группы. Для дальнейшего повышения мощности необходимо снижение степени сжатия и доработка коробки и заднего моста, не рассчитанных на избыточный крутящий момент.

Turbo

Версии M54B30 с турбиной способны развивать свыше 400 сил на штатных поршнях. Помимо турбины (например, комплекта на основе Garrett GT30) необходимо установка охладителя воздуха, новой топливной аппаратуры, ограничителя давления наддува. Требуется переработка системы смазки для подачи масла к турбине.

Ресурс M54B30 снизится, но подобная «мелочь» не всегда останавливает желание улучшить динамические возможности автомобиля.

Обслуживание силовой установки

Завод предписывал обслуживать двигатель M54B30 через 10 или 15 тыс. км (в зависимости от рынка сбыта). В российских реалиях целесообразнее менять масло через 7-9 тыс. км либо по подсчету отработанных моточасов. Синтетическое масло с рекомендованным API SM выдерживает до 300 часов.

Установка турбины Garrett или нагнетателя G-Power на M54B30 предусматривает сокращение интервала между заменами масла до 2-3 тыс. км. Емкость системы смазки M54B30 составляет 6,5 л (с учетом фильтра). Для мотора лучше использовать продукт с вязкостью 0W-40, 5W-40 либо 10W-40. Рекомендованное заводом масло в двигатель имеет допуск Longlife-01.

Свечи зажигания на M54B30 рассчитаны на 40 тыс. км, на этом же пробеге необходимо установить новый топливный фильтр. Охлаждающая жидкость была рассчитана на весь срок службы двигателя и автомобиля, но антифриз лучше менять через 3 года эксплуатации.

Ремни агрегатов выдерживают 80-90 тыс. км. Цепи привода ГРМ выдерживают от 300 до 500 тыс. км, меняются при проведении капитального ремонта.

Проблемы и неисправности

Двигатель M54B30 оснащен термостатом, срабатывающим при прогреве до +97⁰С (на М50 ставился термостат на +90⁰С). Из-за повышенной температуры образуется кокс, затвердевают резиновые колпачки и прокладки. Именно по этой причине владельцы жалуются на плохую работу муфт Vanos, а залегшие поршневые кольца способствуют угару масла.

По мере увеличения пробега появляются щели, через которые происходит подсос воздуха в коллектор. Двигатель M54B30 требует регулярного обслуживания и вложений. Но при своевременной замене масла и устранении дефектов способен пройти до капитального ремонта не менее 300 тыс. км.

Иногда владельцы машин с M54B30 сталкиваются с нестабильной работой мотора, автомобиль начинает двигаться рывками. Рекомендуется считать ошибка сканером. Причиной может быть неисправный клапан холостого хода.

Попытки промыть клапан бессмысленны, лучше установить новую деталь. Но более распространенной причиной являются неправильно выставленные в ходе ремонта муфты Vanos.

Выпадение металлического штифта из поворотного клапана

Иногда при работе двигателя M54B30 появляется стук, напоминающий шум изношенных гидрокомпенсаторов. Причина постороннего звука – выпавший штифт клапана, отвечающего за изменение геометрии впускного канала. Штифт упирается в стенку, дальнейшее проникновение в двигатель исключено.

Стержень необходимо установить на место, повторное выпадение встречается редко.

Повышенный жор масла

Увеличение расхода масла на M54B30 связано с залеганием поршневых колец (проблема стала появляться еще на предыдущем поколении М52). Причин может быть несколько – большой интервал между ТО, использование низкокачественного масла или поломка клапана системы вентиляции картера, неудачная конструкция маслосъемного кольца.

Удалить нагар химическими реагентами удается не всегда. Надежнее заменить кольца и убрать отложения в канавках поршней механическим способом. При сильном угаре масла возможны прогары выпускных клапанов (разрушение впускного клапана на M54B30 встречается редко).

Неисправности гидрокомпенсаторов

Гидравлические компенсаторы зазоров на M54B30 засоряются и начинают стучать (шум возникает сначала после старта, а затем прогрессирует). Поскольку замена деталей сопряжена с лишними затратами, то владельцы снимают и промывают гидрокомпенсаторы бензином. Если процедура не позволила устранить шум, то необходима замена гидрокомпенсаторов.

Загрязнение гидрокомпенсаторов приводит к некорректной работе на густом масле (например, после холодного старта двигателя). Электроника фиксирует падение эффективности работы, а при чрезмерном снижении – отключает свечу.

Такой алгоритм был заложен разработчиками для снижения выбросов вредных веществ. При повторном старте свеча снова работает до момента отключения электроникой, но если двигатель прогрелся – то отключение не происходит.

Разрыв клапана в системе вентиляции картера

Повреждение клапана, установленного в системе вентиляции картера, приводит к повышенному угару масла. В результате ускоряется образование нагара, способного заблокировать кольца в канавках поршней.

Подтеки из термостата

Проблема течи антифриза из корпуса термостата M54B30 не носит массовый характер. Причина поломки – деформация пластикового кожуха из-за повышенной температуры.

Чаще трещины появляются на декоративной крышке двигателя. Материал разрушается от вибраций и перепадов температуры.

Поломка датчиков положения распредвалов

Обрыв цепи или короткое замыкание датчика приводит к сложностям при запуске двигателя M54B30 (вне зависимости от температуры антифриза) и провалам при работе. Одновременно в комбинации приборов включается лампа Check Engine, а в памяти блока управления записывается ошибка.

Датчик распредвала Загорается check engine на заведенном автомобиле

Перегрев и его последствия

Двигатель M54B30 имеет рядную компоновку с длинной ГБЦ. При перегреве головка блока коробится (иногда возможно появление трещин). Деформированную ГБЦ шлифуют, но при механической обработке нельзя снимать толстый слой металла из-за увеличения степени сжатия.

Перегрев вызывает разрушение резьбы в отверстиях для шпилек крепления головки к блоку. Восстановить резьбу можно при помощи резьбовой втулки, которую вворачивают в отверстие.

Ремонт двигателя M54B30

Двигатель M54B30 допускает выполнение ряда ремонтных работ своими руками, но для снятия или установки деталей может потребоваться специальный инструмент. При отсутствии навыков работы с двигателями BMW лучше передать автомобиль в сервис.

Для замены маслосъемных колпачков на M54B30 необходимо:

1. Приобрести запасные части, включая прокладки под крышку и болты крепления головки блока. Рекомендуется купить заглушки и прокладки муфт Vanos, а также кольцо для герметизации пустотелого болта, подающего масло в регуляторы фаз.
2. Приобрести или изготовить самостоятельно шаблоны для установки распределительных валов.
3. Снять декоративную крышку, отвернуть болты крепления крышки головки блока.
4. Отвернуть крепления шестерен и распределительных валов.
5. Вывести поршень в верхнее положение в цилиндре, с которого начинается ремонт.
6. Нанести метки маркером на гидрокомпенсаторы и постели в головке.
7. Снять сухари клапанов, используя специальное приспособление. Операцию проводят по отдельности для впускных и выпускных клапанов каждого цилиндра, соответственно перед снятием сухарей следует проворачивать вал для выставления поршня в верхнее положение. При нарушении правила клапана провалятся в цилиндр.
8. Убрать пружины, а затем снять задубевшие колпачки плоскогубцами (не допускается повреждение стержня клапана губками).
9. Установить новые маслосъемные колпачки, пружину и сухари.
10. Провести ревизию муфт Vanos и установить новые кольца.
11. После окончания монтажа колпачков установить на место снятые детали (с соблюдением фаз газораспределения). Дополнительная информация по замене маслосъемных колпачков имеется в ролике.

При замене ремня привода навесного оборудования следует установить новые ролики и натяжитель. Для доступа к ремню требуется снять диффузор, вентилятор и вязкостную муфту. Сначала убирают ремень привода компрессора кондиционера, а затем основной ремень. В ролике подробно показан процесс ремонта.

Двигатель M54B30 допускает капитальный ремонт с расточкой и шлифовкой зеркал цилиндров и верхней плоскости (коробление возникает при перегревах). В ролике продемонстрированы некоторые этапы капитального ремонта и сборки двигателя. Работы лучше выполнять в специализированном сервисе, ошибки при сборке чреваты поломкой мотора.

Двигатель M54B30 оказался достаточно удачным и смог оказаться с 2001 по 2003 в десятке лучших моторов по версии американского журнала «Ward’s Auto World». Но к 2023 г. большинство моторов находится не в лучшем состоянии, основный проблемой является загрязнение двигателя коксом. Покупка автомобиля с M54B30 оправдана только при наличии средств на регулярное обслуживание силовой установки.

Сохраните статью в закладках, чтобы полезная информация всегда была доступной.

Источник