Двигатель BMW N42 – характеристика – описание – фото

Vanos

Система VANOS двигателя N42 по электрическому управлению идентична уже известным системам VANOS (напр. у двигателя М54). Снятие и установка были упрощены, см. главу Механические элементы двигателя.

Электромагнитный клапан активизируется ЭБУ системы DME и нагнетает давление моторного масла для регулировки VANOS.

Управляющий поршень двигается в электромагнитном клапане VANOS с большой точностью. Позиционирование управляющего поршня непосредственно в головке блока цилиндров дает преимущества при установке и повышает надежность системы.

Балансирные валы и масляный картер

Балансирные валы аналогичны валам двигателя M43TU. Конструкция и размеры были приспособлены к двигателю N42. Масса грузиков балансирных валов была уменьшена вдвое.

Корпус балансирных валов отлит из алюминия. Привод осуществляется от масляного насоса. Привод масляного насоса, как и прежде, осуществляется отдельной цепью от коленчатого вала. Натяжение этой цепи осуществляется гидравлическим натяжителем.

Последовательность установки и регулировки можно узнать из действующего Руководства по ремонту.

Корпус балансирных валов соединен болтами с масляным насосом. Эти болты крепления ни в коем случае нельзя отворачивать, так как боковой зазор зубьев регулируется этим резьбовым соединением, а его можно установить только на заводе. Балансирные валы или масляный насос можно заменять только как единый узел.

Масляный картер изготовлен из стального листа и уплотняется относительно блок-картера обрезиненной прокладкой из стального листа. Этот тип уплотнения уже известен по двигателю M54.

Блок управления valvetronic

Питание блока управления Valvetronic осуществляется через главное реле системы DME. От системы DME поступают соответствующие команды на изменение положения по шине LoCAN high (двигатель) на блок управления Valvetronic. Переданные данные оцениваются в блоке управления, и активизируется электродвигатель привода эксцентрикового вала. Направление вращения двигателя изменяется переменой полярности.

Кроме того, блок управления дает питание датчику эксцентрикового вала и принимает его измерительные сигналы. Valvetronic также берет на себя функции систем ASC или DSC в отношении дроссельной заслонки.

Блок управления Valvetronic и разгрузочное реле установлены под аккумуляторной батареей.

Блок цилиндров

Блок-картер изготовлен полностью из алюминия (литьем в кокиль) и состоит из двух частей. Местом соединения является середина опор коленчатого вала.

В верхней части блок-картера залиты гильзы цилиндров из серого чугуна. Эти гильзы цилиндров из серого чугуна сверху залиты алюминием для того, чтобы обеспечить безупречное уплотнение с уплотнитель ной прокладкой головки блока цилиндров.

Блок-картер допускает один капитальный ремонт. При этом используются поршни 1-го ремонтного размера.

Нижняя часть блок-картера обозначается как «bedplate».

Нижняя часть блок-картера имеет канавку, в которую подается герметик через специальный штуцер.

Так как при работе коленчатый вал воздействует на резьбовое соединение обеих частей блок-картера, то необходимо обеспечить, чтобы это соединение не имело зазоров. По этой причине герметик наносится только после завинчивания болтов.

Для ремонта имеется ремонтный комплект с герметиком и инструментом для заполнения.

На выноске показано в разрезе положение уплотнительного кольца относительно блок-картера. В месте соединения верхней части (1) и нижней части (2) блок-картера и уплотнительного кольца (3) должна находиться канавка уплотнительного кольца. Через эту канавку при заполнении выступает герметик.

Действующее Руководство по ремонту дает дополнительные указания по новым приспособлениям для переднего и заднего уплотнительных колец. Необходимо следовать этим указаниям для того, чтобы исключить повреждение уплотнительных колец и обеспечить безупречную герметичность.

Воздуховод наружного воздуха

Воздуховод наружного воздуха был вновь разработан с учетом снижения шума всасывания и увеличения удобства обслуживания. Следующие два рисунка показывают воздуховод до входа в систему впуска на примере BMW Е46/5 Compact.

Объем глушителя шума всасывания (AGD) составляет 9,4 литра. Собственно воздушный фильтр имеет объем 1,9 литров и выполнен в виде кольцевого фильтра для того, чтобы обеспечить срок службы около 100 000 км. Для смены воздушного фильтра нужно целиком снять AGD.

Между AGD и дроссельной заслонкой установлен гофрированный шланг и термоанемометрический расходомер воздуха (HFM). На гофрированном шланге установлен акустический резонатор, который снижает шумы всасывания.

Возможные неисправности/последствия

Отказ датчика эксцентрикового вала распознается блоком управления Valvetronic и передается в систему DME в виде сообщения о неисправности. Питание электродвигателя сразу отключается. Затем неисправность распознается системой DME, и электродвигатель проворачивает эксцентриковый вал до упора в положение максимального хода клапанов. Дозирование всасываемого воздуха при этом берет на себя дроссельная заслонка.

Если пропал сигнал только задающего датчика (датчик 1), происходит переключение на опорный датчик (датчик 2). Проверка правдоподобности обоих датчиков при этом отсутствует.

При отказе опорного датчика записывается неисправность. Система продолжает нормально работать.

Примечание
При замене датчика эксцентрикового вала необходимо проследить, чтобы магнитное колесо устанавливалось с болтом из немагнитной нержавеющей стали и он заворачивался в эксцентриковый вал с предписанным моментом.

Генератор

С двигателем N42 начинает устанавливаться поколение генераторов, похожих на генераторы дизельных двигателей.

Устанавливаются генераторы двух различных мощностей. Изготовители генераторов – фирмы Bosch и Valeo. Штатно устанавливается генератор на 90 А. При комплектации с автоматической коробкой передач и кондиционером или механической коробкой передач с обогревом сидений устанавливается генератор на 120 А.

Регулятор генератора был изменен на основании требований Valvetronic. Так как серводвигатель Valvetronic при включении потребляет очень большой ток, регулятор напряжения должен очень быстро компенсировать колебания, возникающие в бортовой сети. При старом регуляторе это приводило бы в темное время суток к заметному изменению яркости освещения.

Для того чтобы при этом освещение автомобиля не мерцало, были также модифицированы основной модуль и центральный модуль управления освещением.

Через BSD (интерфейс передачи данных последовательным двоичным кодом) осуществляется обмен данными между DME и генератором. Благодаря этому возможно почти полностью компенсировать момент нагрузки генератора на холостом ходу. Зарядный баланс можно улучшить благодаря возможности вмешательства системы управления двигателем.

Головка блока цилиндров

Головка блока цилиндров представляет собой новую разработку. Блок ГРМ теперь отлит заодно с головкой, и его больше не нужно привинчивать. Головка блока цилиндров выполнена в виде головки с поперечным потоком.

В двигателе N42 установлены три различных вида болтов крепления головки. В передней и задней частях установлены более короткие болты. Это сделано для равномерного уплотнения головки. Благодаря различным усилиям затяжки различных болтов достигается равное напряжение между головкой и блоком во всех точках.

Уплотнительная прокладка головки блока цилиндров представляет собой многослойное стальное обрезиненное уплотнение. Варианты уплотнительных прокладок уже известны по другим двигателям.

Датчика эксцентрикового вала

Задачей датчика эксцентрикового вала является определение точного положения эксцентрикового вала. Он привернут к Cam-Carrier. Подсоединение разъема осуществляется с верхней стороны, см. нижний рисунок.

Датчик эксцентрикового вала работает по магниторезистивному принципу. При этом под действием магнитного поля ферромагнитный проводник изменяет свое сопротивление.

Датчик выполнен по резервному принципу. Оба сенсорных элемента помещены в одном корпусе. Один датчик является задающим и контролируется с помощью опорного датчика. Датчики включены встречно.

Если положение эксцентрикового вала изменяется от нулевого хода в направлении максимального хода, то задающий датчик выдает увеличивающиеся значения, опорный датчик – уменьшающиеся значения угла.

Датчики

• Модуль педали акселератора (FPM)
• Термоанемометрический расходомер воздуха (HFM)
• Датчик детонации 1 (KS1)
• Датчик детонации 2 (KS2)
• Датчик положения коленчатого вала (KWG)
• Лямбда-зонд за катализатором 1 (LSH1)
• Лямбда-зонд за катализатором 2 (LSH2)
• Лямбда-зонд перед катализатором 1 (LSV1)
• Лямбда-зонд перед катализатором 2 (LSV2)
• Датчик температуры на выходе радиатора (NTC1)
• Датчик температуры охлаждающей жидкости (NTC2)
• Датчик положения распредвала выпускных клапанов (NWGA)
• Датчик положения распредвала впускных клапанов (NWGE)
• Датчик давления системы впуска (Р1)
• Термодатчик уровня масла (TONS)
• Датчик давления окружающей среды в блоке управления двигателем (Р2)

Двигатель bmw n42b20

Так же как и версия B18, этот мотор оснащен системой Valvetronic (двойная система VANOS и регулировка хода клапанов) и DISA. Он был установлен на:

Дополнительно к двигателям Н42 был создан двигатель N40B16. Этот силовой агрегат так же принадлежит к поколению двигателей NG4, но не имеет Valvetronic. Он оснащен двойной системой VANOS и раздельной системой всасывания (DISA). Двигатель предназначен для установки на экспортные автомобили для Греции и Португалии.

Двойная система vanos

Двигатель N42 имеет новые, компактные, лопастные узлы VANOS для стороны впуска и стороны выпуска. Узел VANOS легко снимается или устанавливается. Узел VANOS сконструирован как составная часть цепного привода и крепится на соответствующем распределительном вале с помощью центрального болта.

Благодаря новому узлу VANOS упрощена регулировка фаз газораспределения, так как при снятом давлении узел VANOS устанавливается с помощью фиксатора в исходном положении. Необходимо следовать указаниям Руководства по ремонту. Узел VANOS теперь не разбирается.

Электромагнитный клапан системы VANOS представляет собой четырехходовый трехпозиционный пропорциональный клапан.

Электромагнитный клапан закреплен в головке блока цилиндров и через каналы в головке блока цилиндров соединен с распределительным валом и узлом VANOS. Масляные каналы проходят в головке блока цилиндров и в распределительном вале.

Уплотнение электромагнитного клапана осуществляется уплотнительным кольцом круглого сечения (см. по стрелке). Электромагнитный клапан крепится с помощью фланцев на головке блока цилиндров (прижимается к головке с усилием не менее 300 Н). Фланцы должны быть не деформированы. Необходимо следовать указаниям Руководства по ремонту.

Узлы VANOS стороны впуска и стороны выпуска различны и отличаются по маркировке «EIN IN» (ВПУСК) или «AUS OUT» (ВЫПУСК). В случае замены необходимо обязательно обратить внимание на номер детали, будущие двигатели имеют узлы VANOS, которые внешне можно различить только по номеру. Если при этом будет установлен не тот узел VANOS, это может привести к капитальному повреждению двигателя.

Исполнительные механизмы

• Раздельная система всасывания (DISA) только N42В20
• Электронная дроссельная заслонка (EDK)
• Форсунки 1-4 (EV 1-4)
• Электровентилятор (L)
• Нагнетатель добавочного воздуха (SLP)
• Клапан вентиляции топливного бака (TEV)
• Узел VANOS стороны выпуска (VA)
• Узел VANOS стороны впуска (VE)
• Блок управления Valvetronic (V SG)
• Стержневые катушки зажигания 1-4
• Программируемый термостат
• Подогрев лямбда-зондов
• Выключатели
• Замок зажигания (А1)
• Многофункциональное рулевое колесо (MFL, система поддержания заданной скорости)
• Выключатель сцепления (S1)
• Выключатель стоп-сигнала (S2)
• Реле
• Реле системы DME (К1)
• Реле топливного электронасоса (К2)
• Реле компрессора (КЗ)
• Реле нагнетателя добавочного воздуха (К4)
• Реле подачи питания на катушки зажигания 1-4 (К5)
• Интерфейсы
• Штекер диагностического разъема (DIAG)
• Шина CAN high (автомобиль) (CAN F Н)
• Шина CAN low (автомобиль) (CAN F L)
• Шина Local CAN high (двигатель) (CAN P)
• Шина Local CAN low (двигатель) (CAN P)

Коленчатый вал

Коленчатый вал двигателя N42 литой. В осевом направлении коленчатый вал удерживается пятым подшипником, установленным в верхней части блок-картера (аналогично M43TU) с диаметром 65 мм. Подшипники 1-4 имеют диаметр 56 мм.

Благодаря большему диаметру упорного подшипника удалось снизить шум (противодействует колебаниям маховика).

Шатун стальной, изготовленный по технологии с разломом. Верхняя неразъемная головка шатуна имеет трапециевидную форму (трапецеидальная опора).

Диаметр поршневого пальца составляет 20 мм, диаметр отверстия под подшипник – 50 мм.

На левом рисунке изображена трапецеидальная опора, на правом рисунке традиционная опора.

Давление, возникающее при сгорании, передается через днище поршня на поршневой палец и затем на шатун. Благодаря трапециевидной форме поверхность (зеленая поверхность передачи усилия), по которой передается усилие, увеличивается по сравнению с традиционной опорой.

Поршень представляет собой литой поршень с вырезом в юбке до зоны поршневых колец и с выемками в районе клапанов. Поршни двигателей N42B18/B20 идентичны. Новым является охлаждение с помощью масляных форсунок на стороне выпуска. До сих пор форсунки находились на стороне впуска.

Для того чтобы избежать повреждения масляных форсунок и поршней, необходимо точное позиционирование форсунок. Для этого разработано новое приспособление, см. указания Руководства по ремонту.

Для установки поршневых колец можно применять втулки, известные по двигателю M67.

На переходе к коробке передач установлен двухмассовый маховик.

Крышка головки блока цилиндров

Крышка головки блока цилиндров изготовлена из пластмассы и представляет собой единую деталь. Для снятия нужно, прежде всего, снять кожух катушек зажигания. Это возможно только, если снята крышка маслоналивного отверстия.

Крышка маслоналивного отверстия состоит из двух частей. Обе части шарнирно соединены друге другом. Фиксирующее кольцо (2) защелкивается на штуцере (3) крышки головки блока цилиндров.

Для простоты установки/снятия на фиксирующем кольце и на штуцере крышки головки блока цилиндров имеются стрелки (на рисунке в круге).

Когда обе стрелки обращены к крышке, фиксирующее кольцо легко снимается со штуцера или устанавливается.

В качестве направляющих для новых стержневых катушек зажигания в крышку головки блока цилиндров вставлены втулки с уплотнительными кольцами круглого сечения.

При установке крышки головки блока цилиндров необходимо следовать указаниям действующего Руководства по ремонту для того, чтобы обеспечить безупречное положение уплотнительных прокладок.

Неисправности и ремонт

При всех позитивных качествах имеется и ряд недостатков:

• Перегрев. Причина перегрева N42 заключается в радиаторе, который никто никогда не чистит, либо в мертвом термостате, срок жизни которого составляет /- 100 тыс. км. Как результат умирают маслосъемные колпачки и N42 начинает жрать масло в неприличных объемах. Всегда следите за системой охлаждения.
• Шумит, дизелит. Зачастую проблема решается заменой натяжителя цепи, который ходит /- 100 тыс. км. Кроме того, на N42 не слишком надежная цепь ГРМ и на /- 100 тыс. км, она вполне может растянуться и шуметь.

Помимо этого, при замене свечей могут выйти из строя и катушки зажигания BREMI, в таком случае их нужно заменить на EPA. Двигатель N42 предъявляет высокие требования к качеству масла, в идеале использовать рекомендованное заводом-изготовителем. Экономия на масле в таком горячем движке, может запросто привести к капремонту, замене ваносов и прочим радостям.

Новшества me 9.2

Вследствие ужесточения требований к токсичности ОГ, уменьшения расхода топлива, а также улучшения динамики движения начинает применяться новейшая разработка системы управления двигателем ME 9.2 фирмы Bosch.

Для хранения программ, данных, информации ЗУ неисправностей и значений коррекции в качестве памяти используется Flash- EPROM.

Разъем блока управления имеет модульную структуру, в которую входит 5 модулей в одном корпусе SKE со 134 штырями в общей сложности.

Блок управления ME 9.2 одинаков для всех вариантов двигателя N42 на различных моделях. Данные для управления двигателем программируются в зависимости от варианта.

Блок управления ME 9.2 скомбинирован с разработанным фирмой BMW блоком управления Valvetronic.

Блок управления ME 9.2 берет на себя управление двигателем N42.

Задачей блока управления Valvetronic является управление ходом впускных клапанов.

Планарные широкополосные лямбда-зонды

Двигатель N42 оснащен новыми, планарными широкополосными лямбда-зондами (зонды первичных катализаторов). В отличие от традиционных зондов сенсорный элемент планарных широкополосных лямбда-зондов состоит из нескольких слоев керамических пленок двуокиси циркония (ZrO2). Такая модульная структура позволяет интегрировать несколько функций.

Встроенный между слоями нагревательный элемент быстро обеспечивает требуемую рабочую температуру минимум 750 °С.

Благодаря комбинации из одной ячейки опорного сигнала (9) для λ=1 и одной впитывающей ячейки, передающей ионы кислорода, или одной измерительной ячейки (2) в сенсорном элементе широкополосный лямбда-зонд может проводить измерения не только при λ= 1, но также и в диапазонах богатой и бедной смеси (от λ=0,7 до λ=воздух).

Впитывающая или измерительная ячейка (2) и ячейка опорного сигнала (9) изготовлены из диоксида циркония и имеют на поверхности по два пористых платиновых электрода. Они расположены таким образом, чтобы между ними существовал измерительный зазор (8) величиной 10-50 мкм.

В этот измерительный зазор при открывании впуска поступают отработавшие газы, проходящие мимо. Приложенное к впитывающей ячейке напряжение регулируется электронной схемой системы DME таким образом, чтобы состав газа в измерительном зазоре постоянно имел λ= 1.

При бедном составе ОГ впитывающая или измерительная ячейка соответственно перекачивает кислород из измерительного зазора наружу, в то время как при обогащенном составе ОГ направление потока меняется на обратное и кислород перекачивается из окружающего отработавшего газа в измерительный зазор. Ток, потребляемый при этом, пропорционален концентрации кислорода или потребности в кислороде.

Ток, требующийся впитывающей или измерительной ячейке, оценивается системой DME как сигнал состава ОГ.

Для работы зонд нуждается в атмосферном воздухе в качестве опорного значения внутри зонда. Атмосферный воздух попадает через разъем и затем через кабель во внутреннее пространство зонда. Поэтому следует защищать разъем от загрязнения (восковым покрытием, консервирующими средствами и т. п.).

При неисправностях лямбда-зонда всегда следует, прежде всего, проверить разъем на отсутствие загрязнения и очистить. После этого нужно отсоединить разъем и снова подсоединить (при этом с разъема удаляются возможные следы окисления).

Принцип действия системы регулировки хода клапанов

Регулировка хода клапана реализуется посредством промежуточного рычага (6) между распределительным валом (4), роликовым рычагом толкателя (9) и эксцентриковым валом (5). С помощью эксцентрикового вала (5) и промежуточного рычага (6) изменяется передаточное число.

Эксцентриковый вал (5) приводится в движение электродвигателем через червячный привод. DME задает значение и Valvetronic осуществляет регулировку на это заданное значение. Обратную связь осуществляет датчик эксцентрикового вала, который определяет положение эксцентрикового вала.

Так как минимальный ход клапана на холостом ходу составляет лишь 0,3 мм, должна быть обеспечена равномерность хода всех клапанов. Все клапаны должны открываться одинаково. Величина отклонения хода может составлять максимум ±10 %.

По этой причине роликовые рычаги толкателей и промежуточные рычаги подразделяются соответственно на четыре класса. Классификация нанесена на деталях лазерной гравировкой. Для классификации деталей они должны быть точно измерены. Правильный подбор пары роликовых рычагов толкателей и промежуточных рычагов обеспечивает одинаковое открытие клапанов.

Дополнительно на заводе измеряется ход клапанов при холостом ходе. При необходимости устанавливается подобранная пара рычага роликового толкателя, которая может отличаться от остальных установленных роликовых рычагов толкателей по классу.

При разборке привода клапанов необходимо проследить, чтобы все промежуточные рычаги и роликовые рычаги толкателей были отмаркированы для обратной установки на свое место при сборке. Несоблюдение этого правила может привести к неравномерному распределению при наполнении цилиндров, что приведет к неравномерному холостому ходу.

Для прижима промежуточного рычага к эксцентриковому валу, распределительному валу и роликовому рычагу толкателя применяется удерживающая пружина.

При регулировке положения эксцентрикового вала используется также торсионная пружина (пружина компенсации момента).

На левом рисунке расположенном ниже момент очень маленький, так как плечо рычага силы пружины FF очень мало или равно нулю.

На правом рисунке сила пружины FF действует при изменении плеча рычага на эксцентриковый вал 5 и создает при этом крутящий момент MF.

Для снятия/установки головки блока цилиндров в сборе или ее деталей следует обязательно обратиться к действующему Руководству по ремонту. Для безупречного выполнения работ, а также для безопасности их проведения необходимо следовать указанным этапам работы и применять указанные приспособления.

Диаграмма регулировки Valvetronic

На верхнем рисунке представлен возможный диапазон регулировки узлом VANOS. Кроме того, на рисунке также учтена возможность регулировки хода клапана.

Особенностью Valvetronic является то, что с помощью изменения хода клапана и времени закрытия клапана можно свободно задавать массу засасываемого воздуха.

Тем самым ограничивается воздушная масса, поступающая в цилиндр. В этом случае можно говорить об управлении нагрузкой.

С помощью системы VANOS можно в определенных пределах свободно выбирать время закрытия клапана. С помощью регулировки хода клапана можно в определенных пределах свободно выбирать продолжительность открытого состояния и сечение отверстия клапана.

Принцип действия узла vanos

На примере узла VANOS стороны выпуска на следующем рисунке показан процесс регулировки с ходом подачи давления. Ход подачи давления масла можно увидеть по ходу красной стрелки. Обратный ход (область без приложенного давления) показан пунктирной синей стрелкой.

Возврат масла из электромагнитного клапана осуществляется в бачок. Как бачок обозначен смазочный канал, который расположен в головке блока цилиндров и ведет вверх в распределительный вал.

При обратной перестановке электромагнитный клапан переключается, и подключаются другие отверстия и каналы в распределительном вале и в узле VANOS. На следующем рисунке красной стрелкой показан ход подачи давления при обратной регулировке. Обратный ход масла показан пунктирной синей стрелкой.

Если рассматривать процесс регулировки внутри регулирующего узла, то получается следующая функциональная зависимость.

Ротор (7) закреплен на распределительном вале центральным болтом. Приводная цепь связывает коленчатый вал с корпусом (1) узла VANOS. На роторе (7) установлены пружины (10), которые прижимают лопасти (9) к корпусу. Ротор (7) имеет выемку, в которую при отсутствии давления входит фиксатор (6).

Когда теперь от электромагнитного клапана на узел VANOS подается давление масла, фиксатор (6) отжимается и узел VANOS освобождается для регулировки. Давление масла передается на лопасть (9) в канале А (11), и тем самым изменяется положение ротора (7). Так как ротор связан с распределительным валом, при этом изменяются фазы газораспределения.

Если электромагнитный клапан системы VANOS переключается, то ротор (7) под действием давления масла, поданного в канал В (12), возвращается в исходное положение. Торсионная пружина (3) действует против момента, действующего на распределительный вал.

Для предотвращения утечки из узла VANOS на конце распределительного вала установлены соответственно два уплотнительных кольца. Необходимо обратить внимание на их безупречное положение.

Принцип работы

Для измерения абсолютного угла на поворотной оси (эксцентриковом вале) установлен сильный постоянный магнит, изменение угла положения которого должно определяться.

Сопротивление R (α) магниторезистивного элемента (1) зависит от направления магнитных силовых линий (2).

Магниторезистивный элемент состоит из одного ферромагнитного слоя. Сопротивление слоя зависит исключительно от угла ос, если действует достаточно сильное магнитное поле. Магнитное поле создается постоянными магнитами.

Через последовательный интерфейс (DS) данные передаются по проводам «clock, data» и «chip select» от датчика эксцентрикового вала к блоку управления Valvetronic.

Значения угла задающего датчика и опорного датчика встречные. Эти значения постоянно сравниваются друг с другом блоком управления Valvetronic.

Для распознавания механических упоров эксцентрикового вала перед пуском двигателя проводится процедура запоминания упоров. Эта процедура запоминания всегда проводится в том случае, когда при пуске двигателя определяется разность между положением эксцентрикового вала при остановке двигателя и его положением для пуска двигателя.

При этом эксцентриковый вал один раз поворачивается из положения нулевого хода клапанов в положение полного хода. Крайнее положение, так же как и исходное положение, запоминаются.

Процедуру запоминания упоров можно выполнить с помощью MoDiC или DIS.

Диапазон измерения датчика составляет 180°.

Проблемы двигателя bmw n42

Некоторые основные неисправности мотора BMW N42:

• перегрузка двигателя
  • причина: температура масла достигла 125°С. Некачественное масло при такой температуре “свертывается”, что в конечном результате приведет к поломке двигателя и дорогостоящему ремонту
    • рекомендация: необходимо использовать только то масло, которое рекомендует производитель
• поломка катушек зажигания при замене свечей зажигания
  • рекомендация: замена катушек BREMI на EPA
• поломка натяжителей цепи двигателя
  • рекомендация: заменить натяжителя на новый, желательно в сервисном центре
• поломка механизма, ответственного за привод клапанов

Мотор BMW N42 был заменен двигателями BMW N43, BMW N45 и BMW N46.

Раздельная система всасывания disa, n42b20

Для того чтобы уже при низких частотах вращения коленвала обеспечить хорошую характеристику крутящего момента и при этом не потерять в мощности двигателя на высоких частотах вращения, двигатель N42B20 оснащен раздельной системой всасывания (DISA). Благодаря этой системе в нижней части диапазона частоты вращения можно использовать принцип самозаряда топлива, а в верхней части диапазона частоты вращения можно достичь высоких значений мощности переключением на более короткий впускной тракт.

DISA двигателя N42B20 по принципу работы сравнима с DISA двигателя M43TU. У двигателя N42B20 функционирование DISA реализуется с помощью скользящих муфт по одной на цилиндр.

Регулировка положения скользящих муфт осуществляется DME через электродвигатель на 12 В с встроенным редуктором. DME запоминает, была ли выдана команда на переключение вверх или вниз.

Переключение на короткий впускной тракт осуществляется в зависимости от частоты вращения при 4500 об/мин. Обратное переключение осуществляется с задержкой прим. при 4400 об/мин для того, чтобы исключить колебания DISA при переключении.

Положение скользящих муфт можно увидеть через отверстие дроссельной заслонки.

При отказе DISA система остается в последнем рабочем положении. Водитель может заметить это по потере мощности и уменьшению максимальной скорости.

После остановки двигателя (контакт 15 ВЫКЛ.) система один раз приводится в положение наружных упоров. Тем самым предотвращается образование отложений и заедание скользящих муфт при продолжительных поездках с низкими частотами вращения.

Система впуска двигателя N42B18 изготавливается без DISA. По сравнению с двигателем M43TU обе системы впуска выполнены в виде одной пластмассовой детали.

Распределение контактных штырей в разъеме блока управления valvetronic

Распределение контактных штырей в разъеме блока управления ме 9.2

Регулировка давления масла

Новый масляный насос не подлежит разборке или ремонту в сервисной службе. Далее, однако, необходимо кратко пояснить, как происходит регулировка давления масла в насосе.

Стрелки на рисунках показывают ход подачи давления и включение двух ступеней насоса.

Показанная на рисунках регулировка обеспечивает следующие технические характеристики системы смазки.

Регулировка состава смеси с лямбда-зондом

У двигателей N42 в общей сложности установлено четыре лямбда-зонда. Перед обоими первичными катализаторами находится соответственно по одному планарному широкополосному лямбда-зонду (статическая характеристика) для регулировки состава топливно-воздушной смеси.

За основным катализатором находится контрольный зонд (релейная характеристика) для общего контроля работы катализатора.

С помощью этого контроля при недопустимо высокой концентрации вредных веществ в отработавшем газе активизируется контрольная лампа MIL и в ЗУ записывается код неисправности.

Для синхронизации состава отработавших газов обоих первичных катализаторов за одним первичным катализатором установлен контрольный зонд (релейная характеристика). Благодаря такому расположению можно распознать неисправность, влияющую на состав ОГ, одного лямбда-зонда одного первичного катализатора, которая незаметна в общем объеме отработавшего газа.

Пример:
На одном первичном катализаторе определено значение λ>1, а на другом первичном катализаторе - значение λ<1. Хотя на обоих катализаторах имеются неразрешенные отклонения, лямбда-зонд за основным катализатором показывает λ=1. Благодаря дополнительному лямбда-зонду за одним первичным катализатором можно определить и эту неисправность.

Регулировка холостого хода

Регулировка холостого хода осуществляется в соответствии с программным управлением ME 9.2. По шине LoCAN (двигатель) данные установки передаются блоку управления Valvetronic. Блок управления Valvetronic устанавливает соответствующий ход клапанов для холостого хода. Необходимости в клапане холостого хода при этом нет.

Регулировка холостого хода в процессе пуска двигателя может осуществляться в зависимости от поля характеристик с помощью дроссельной заслонки. При прогреве двигателя до рабочей температуры прим. через 60 секунд происходит переключение на режим без дроссельной заслонки (дроссельная заслонка полностью открыта).

Примечание
При неисправности регулировки холостого хода, прежде всего, нужно проверить двигатель на герметичность, так как возникающий подсос воздуха сразу же оказывает влияние на холостой ход. Это становится заметным, например, даже при отсутствии маслоизмерительного щупа.

Ремонт двигателя bmw n42

Связи блока двигателя me 9.2

Сигналы

Питание системы подогрева лямбда-зондов производится от бортовой сети (13 В), а управление им в тактовом режиме осуществляется блоком управления со стороны массы. Цикличность задается в соответствии с полем характеристик.

Сигнал лямбда-зонда при значении лямбда 1 имеет напряжение 1,5 В. При бесконечном значении лямбда (чистый воздух) напряжение близко к 4,3 В.

Лямбда-зонд имеет мнимую массу 2,5 В.

Ток впитывающей ячейки при статическом состоянии лямбда-зонда составляет ок. 3 мА.

Впитывающая ячейка лямбда-зонда в статическом состоянии дает измерительный сигнал ок. 3 мА.

Ячейка опорного сигнала лямбда-зонда в статическом состоянии имеет напряжение ок. 450 мВ.

Система подачи добавочного воздуха

Благодаря дополнительной подаче воздуха (добавочного воздуха) в отработавший газ во время фазы холодного пуска двигателя происходит догорание несгоревших углеводородов, содержащихся в отработавшем газе. Одновременно быстрее прогревается до рабочей температуры катализатор, что снижает количество вредных веществ в отработавшем газе.

Система подачи добавочного воздуха по конструкции и принципу работы сравнима с известными системами. Наддув воздуха осуществляется непосредственно в выпускной канал головки блока цилиндров. Для этого в головке блока цилиндров отлиты каналы добавочного воздуха.

Автомобили без катализатора не имеют системы подачи добавочного воздуха.

Система подготовки рабочей смеси

Система подготовки рабочей смеси была в значительной степени приближена к системе двигателя M54.

Регулятор давления встроен в топливный фильтр. Обе части заменяются только как единый узел. Возвратный топливопровод соединяет только топливный фильтр и топливный бак. На регулятор давления топлива подается давление наружного воздуха. Для того чтобы при негерметичности регулятора давления просачивающееся топливо не попадало в окружающую среду, от места подсоединения вакуумного шланга регулятора давления к системе впуска проложен шланг. Он подсоединяется за расходомером воздуха и перед дроссельной заслонкой.

Давление в системе питания составляет 3,5 бар.

Вентиляция топливного бака сильно увеличена по сравнению с предыдущими двигателями (увеличенные поперечные сечения). Благодаря этим мерам удалось обеспечить безупречную вентиляцию уже при малом разрежении во всасывающем трубопроводе (50 мбар). Клапан вентиляции топливного бака установлен в системе впуска с левой стороны.

Технические характеристики

Вместо тяжелого чугунного блока цилиндров, в новом моторе стали применять легкий алюминиевый с гильзами из чугуна. В двигателе N42B20 используется новый длинноходный коленвал (ход 90 мм), а также новые поршни и шатуны. Балансирные валы остались прежние, как на M43TU и подогнаны под новый блок.

Вместо предыдущей SOHC 8V головки блока цилиндров, применена новая двухвальная 16-клапанная с блоком ГРМ. Кроме того новая ГБЦ оснащена системой изменения фаз газораспределения на обоих валах Double-VANOS, а также системой изменения высоты подъема впускных клапанов Valvetronic.

Впускной коллектор N42B20 оснащен системой изменения длины DISA, что значительно оптимизирует характеристики как на низких, так и на высоких оборотах. Система управления двигателем Bosch ME 9.2. Данный мотор использовался на автомобилях БМВ с индексом 18i.

На базе данного силового агрегата выпускалась и младшая 1.8-литровая версия, с короткоходным коленвалом — N42B18. В 2004 году на смену N42B20 пришли новые двигатели N45B20S и N46B20, а в 2007 году появился и третий наследник — N43B20.

Технические характеристики мотора BMW N42B20:

Характеристики двигателя bmw n42

Характеристики двигателя n42b20

Чип-тюнинг

Двигатели семейства N42 очень плохо подвергаются тюнингу, на рынке отсутствуют соответсвующие запчасти и единственным выходом в сложившейся ситуации, это чип-тюнинг с заменой воздушного фильтра на фильтр пониженного сопротивления. Данные модификации позволят увеличить отдачу до ~160 л.с., что ощутить весьма сложно.

РЕЙТИНГ ДВИГАТЕЛЯ:4

Электродвигатель с эксцентриковым валом и опорной перемычкой

Привод регулировки хода клапанов осуществляется электродвигателем, который активизируется через отдельный блок управления от DME.

Эксцентриковый вал проворачивается с помощью червячного реактора, который установлен в опорной перемычке (Cam- Carrier).

В магнитном колесе (11) эксцентрикового вала (5) помещены сильные магниты. Они позволяют определить с помощью специального датчика точное положение эксцентрикового вала (5). Магнитное колесо закреплено на эксцентриковом вале болтом из немагнитной нержавеющей стали.

Опорная перемычка (Cam-Carrier) служит в качестве направляющей распредвала впускных клапанов и эксцентрикового вала. Кроме этого опорная перемычка держит электродвигатель регулировки хода клапанов. Опорная перемычка связана с головкой блока цилиндров и ее нельзя заменять отдельно.