В 1990 году на смену популярной рядной шестерке BMW M20B25, пришла новая, куда более совершенная и мощная, под названием BMW M50B25 (в народе получившая прозвище «Плита»), из нового семейства М50 (в серию также вошли M50B20, M50B24, S50B30, S50B32). Основное отличие двигателей М20 и М50 заключается в ГБЦ, в новом движке головка была заменена на более совершенную двухвальную, 24-х клапанную с гидрокомпенсаторами (регулировка клапанов не грозит). Диаметр впускных клапанов 33 мм, выпускных 30.5 мм. Используются распредвалы с фазой 240/228, подъем 9.7/8.8 мм. А также применен усовершенствованный легкий впускной коллектор.
Система управления двигателем Bosch Motronic 3.1.
Привод ГРМ в новых моторах M50 также изменился, теперь вместо ремня используется цепь, срок службы которой 250 тыс. км (как правило ходит больше). Кроме того, используются индивидуальные катушки зажигания, система зажигания электронная, другие поршни, облегченные шатуны длинной 135 мм. Размер форсунок M50B25 - 190 cc.
С 1992 года двигатели М50 получили широко известную систему изменения фаз газораспределения на впускном валу Vanos, а такие моторы стали называться M50B25TU (Technical Update). Кроме того, в этих движках использованы новые шатуны длинной 140 мм и поршни с компрессионной высотой 32.55 мм (38.2 мм на M50B25).
Система управления заменена на Bosch Motronic 3.3.1.
Данные силовые агрегаты использовались на автомобилях BMW с индексом 25i.
С 1995 года двигатель М50В25 стал заменяться новым усовершенствованным мотором М52В25 и в 1996 году выпуск серии М50 был завершен.
Особенность мотора BMW M50 TU
Техническая переработка мотора М50 привела к следующим улучшениям: улучшен характер изменений крутящего момента, особенно в диапазоне средних частот вращения уменьшен расход топлива улучшена характеристика холостого хода при одновременном снижении частоты вращения холостого хода улучшены выпускные характеристики (снижение токсичности выбросов) улучшена приемистость лучшая акустика двигателя Усовершенствования двигателя M50TU (М50ТУ) относительно двигателя М50 были достигнуты следующими конструктивными изменениями и мерами: применением цифровой моторной электроники DME3.3.1 с антидетонационным регулированием в 2,5-литровом двигателе (M50TUB25) применением контролера двигателя Siemens MS 40.1 во всех моделях Е36 и Е34 с двигателем M50TUB20 повышением степени сжатия применением системы VANOS изменениями кривошипно-шатунного механизма (новые поршни и шатуны) новым регулятором холостого хода в 2,5-литровом двигателе М50ТУБ25 (ZWD-5) применением термопленочного расходомера воздуха уменьшением диаметра стержня клапана и применением одной пружины клапана применением тарельчатых толкателей и тарелок пружин, оптимизированных по массам изменением характеристики ускорения клапанов изменением гасителя колебаний коленчатого вала
Характеристики двигателя М50В25
| Производство | Munich Plant |
| Марка двигателя | М50 |
| Годы выпуска | 1990-1996 |
| Материал блока цилиндров | чугун |
| Система питания | инжектор |
| Тип | рядный |
| Количество цилиндров | 6 |
| Клапанов на цилиндр | 4 |
| Ход поршня, мм | 75 |
| Диаметр цилиндра, мм | 84 |
| Степень сжатия | 10.0 10.5 (TU) |
| Объем двигателя, куб.см | 2494 |
| Мощность двигателя, л.с./об.мин | 192/5900 192/5900 (TU) |
| Крутящий момент, Нм/об.мин | 245/4700 245/4200 (TU) |
| Топливо | 95 |
| Экологические нормы | Евро 1 |
| Вес двигателя, кг | ~198 |
| Расход топлива, л/100 км (для E36 325i) - город - трасса - смешан. |
11.5 6.8 8.7 |
| Расход масла, гр./1000 км | до 1000 |
| Масло в двигатель | 5W-30 5W-40 10W-40 15W-40 |
| Сколько масла в двигателе, л | 5.75 |
| Замена масла проводится, км | 7000-10000 |
| Рабочая температура двигателя, град. | ~90 |
| Ресурс двигателя, тыс. км - по данным завода - на практике |
- 400+ |
| Тюнинг, л.с. - потенциал - без потери ресурса |
1000+ 200-220 |
| Двигатель устанавливался | BMW 325i E36 BMW 525i E34 |
Система VANOS
Как характеристики мощности и показатели выхлопных газов, так и поведение 4-тактного бензинового двигателя на ходу автомобиля на ходу автомобиля можно значительно улучшить с помощью изменяемого угла открытия впускного распределительного вала. VANOS в двигателе M50 Угол открытия впускного распределительного вала двигателя M50TU можно изменять, т.е. с учетом конкретных условий эксплуатации, переключать с позднего открытия на ранее или наоборот. Преимущества системы VANOS: большая мощность и улучшенный вращающий момент в определенных диапазонах числа оборотов уменьшенное содержание доли NOX и CH выхлопных газов в диапазоне неполной нагрузки незначительное содержание остаточного газа при числе оборотов холостого хода; благодаря этому с одной стороны улучшенное качество холостого хода вследствие более благоприятной смеси, а с другой стороны, меньший расход топлива вследствие снижения числа оборотов холостого хода. Улучшенная акустика холостого хода лучшее реагирование двигателя высокая функциональная безопасность обширный самодиагноз и беспроблемный поиск ошибок Система переключения ВАНОС управляется блоком управления соответствующей цифровой двигательной электроники. В 2-литровом моторе блоком управления фирмы Siemens MS401, в 2,5-литровом двигателе - блоком управления Motronic фирмы Bosch M3.3.1.
Конструкция VANOS
Как для двигателя М50ТУ20, так и для М50ТУ25 было проведено множество испытаний с различными вариантами распределительных валов и углов открытия для выявления в каждом случае самых выгодных изменяемых углов открытия впускного распределительного вала. В итоге были выбраны следующие углы открытия: M50TU20 105º (позднее переключение) 80º (раннее переключение) M50TU25 110º (позднее переключение) 85º (раннее переключение) Из этого следует для обоих вариантов двигателей максимальный угол переключения переменного угла открытия впускного распределительного вала величиной в 25º KW (угол коленчатого вала). Составные части: впускной распределительный вал с косозубым венцом спереди; звездочка цепи с внутренним косозубым венцом; гидравлически-механически устройство перестановки распределительного вала с одним гидравлическим поршнем и косозубой шестеренкой; электромагнитный 4/2-канальный переключающей клапан; соединительная маслонапорная линия от блока цилиндров к 4/2-канальному клапану; управляющая и диагностическая электроника контролера;
Модификации
1. M50B25 (1990 - 1992 г.в.) - базовый двигатель. Степень сжатия 10, мощность 192 л.с. при 5900 об/мин, крутящий момент 245 Нм при 4700 об/мин.
2. M50B25TU (1992 - 1996 г.в.) - добавлена система изменения фаз газораспределения на впуске Vanos, изменена шатунно-поршневая группа, установлены другие распредвалы (фаза 228/228, подъем 9/9 мм). Степень сжатия 10.5, мощность 192 л.с. при 5900 об/мин, крутящий момент 245 Нм при 4200 об/мин.
Проблемы и недостатки
1. Перегрев. Двигатель М50 склонен к перегреву и переносит его довольно тяжело, поэтому если мотор начал греться проверьте состояние радиатора, а также помпу и термостат, наличие воздушных пробок в системе охлаждения и крышку радиатора.
2. Троит. Проверяйте катушки зажигания, чаще всего проблема в них, а также свечи и форсунки.
3. Плавают обороты. Зачастую неисправность вызвана вышедшим из строя клапаном холостого хода (КХХ). Чистка поможет привести мотор в чувства. Если проблема осталась, тогда смотрите датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ), датчик температуры, лямбда зонд, чистите дроссельную заслонку.
4. М50 Ванос. Проблема выражается в тарахтении, потере мощности, плавании оборотов. Ремонт: покупка ремкомплекта ваноса М50.
Кроме того, ввиду своего возраста и особенностей эксплуатации, двигатели БМВ М50 страдают высоким расходом масла (до 1 л на 1000 км), который не слишком сильно снижается после капремонта. Могут течь прокладки клапанной крышки и поддона, не исключены течи и через масляный щуп. Расширительный бачок также любит трескаться, после чего получаем утечку антифриза. Вместе с тем периодически проблемы доставляют датчики распредвала М50, коленвала (ДПКВ), температуры ОЖ и прочее.
Несмотря ни на что, двигатель BMW M50B25 один из самых надежных силовых агрегатов баварского производителя, а основная масса проблем вызвана возрастом и стилем эксплуатации мотора. И даже такие движки накатывают свыше 300-400 тыс. км, а если мотор использовался в щадящем режиме и адекватно обслуживался, то его ресурс может далеко перевалить за 400 тыс. км, ведь не зря они получили репутацию миллионников.
Покупка двигателя M50B25 хороший выбор для свапа и последующей доработки с применением турбонагнетателя. Дальше поговорим именно о таких решениях.
Диагностика M50TUB25 с DME M3.3.1
Если в памяти нет сообщений об ошибках, то управляющий сигнал подают на систему ВАНОС при работе двигателя M50TUB25 с DME M3.3.1 на частоте вращения холостого хода. Для этого применяют два адаптера - специальные инструменты БМВ № 61 2 050 и 61 1 467. Если при этом замкнуть магнитный клапан на массу, двигатель с исправной системой VANOS будет работать крайне неравномерно или вовсе заглохнет.
Диагностика M50TUB20 с MS40.1
C помощью самодиагностики система VANOS проверяется полностью. Отсутствие в памяти сообщений об ошибках на двигателе M50TUB20 с MS40.1- признак полной исправности системы VANOS. Перед проверкой функционирования в MS40.1 также следует считать данные из памяти неисправностей. Если таких сообщений нет, то система VANOS, управляемая этим контролером, может быть проверена при помощи тестера. Если на работающем на холостом ходу двигателе переключить распределительный вал в раннее положение, то силовой агрегат с исправной системой VANOS будет работать крайне неравномерно или вовсе заглохнет (аналогично проверке функционирования на двигателе с DME M3.3.1).
Тюнинг двигателя BMW M50B25
Строкер. Распредвалы
Наиболее простой и быстрый вариант нарастить мощность с использованием заводских комплектующих, это установка длинноходного коленвала (строкер). В М50Б25 (Без ваноса) встает колено от М54Б30 с ходом 89.6 мм. От этого же мотора необходимо купить шатуны, шатунные вкладыши, ремонтные поршни, форсунки, а коренные вкладыши от M50.
Собираем (прошивку можно оставить сток, но лучше настроиться) и ездим на 3-х литровом М50Б30, мощностью около 230 л.с и степенью сжатия 10.
Такую же мощность можно получить купив распредвалы Schrick 264/256 и настроив сток Motronic. В итоге получим 220-230 л.с. Докупим забор холодного воздуха, спортивный выхлоп и получим 230+ л.с.
Такие же распредвалы на M50B25 3.0 строкер дадут около 250-260 л.с.
Для получения максимальной мощности с М50Б30, необходимо купить распредвалы Schrick 284/284, шестидроссельный впуск, форсунки от BMW S50, легкий маховик, сделать портинг ГБЦ, купить равнодлинный выпускной коллектор и прямоточный выхлоп. После настройки, такой M50B30 развивает около 270-280 л.с.
Если этого мало, можно расточить блок под поршни 86.4 мм от S50B32 и получить рабочий объем 3.2. Купим распредвалы S52B32 и получим около 260 л.с.
Ваносный М50Б25 можно переделать в 2.8 литровый движок, путем установки коленвала с ходом 84 мм и шатунов от М52Б28. Вместе с прошивкой SIEMENS MS41 это даст +/- 220 л.с., степень сжатия ~11.
Управление системой VANOS
Управление магнитным клапаном системы ВАНОС осуществляется при помощи контролера и зависит от температуры охлаждающей жидкости, нагрузки и частоты вращения двигателя. В момент переключения системы изменения угла открытия клапанов происходят изменения установок начала впрыскивания и зажигания. Чтобы избежать частого, повторяющего переключения системы VANOS, управление происходит в режиме гистерезиса.
M50B25 Turbo
В случае когда атмосферного мотора мало либо затраты на его реализацию слишком велики, можно организовать турбо вариант на 2.5-литровом моторе. Если тюнинг предполагается бюджетный, тогда китайский турбо кит на базе Garrett GT35 (или другой, с мозгами в комплекте), ваш выбор. Как вариант можно найти б/у турбину TD05 (или другую), сварить коллектор, собрать все пайпинги, хомуты, бустконтроллер, интеркулер и проч. Поставить все на стоковую поршневую, предварительно установив толстую прокладку ГБЦ Cometic, форсунки 440 сс, топливный насос Bosch 044, выхлоп на 3″ трубе, мозг EFIS 3.1 (или Megasquirt), настраиваем и на 0.6 бар получим около 300 л.с. На 1 баре ~400 л.с.
Нечто подобное можно построить купив компрессор кит М50 и установив его на сток поршневую. Отдача от компрессора будет заметно ниже чем у турбины.
Еще больше мощности можно получить путем покупки и установки турбокита на оригинальном Garrett GT35, поршней CP Pistons под степень сжатия 8.5, шатунов Eagle, ARP болтов, производительных форсунок (~550 cc). С подобными комплектами можно поднять мощность до 500++ л.с. Аналогичные проекты можно строить и на 3-литровом строкере.
Функционирование системы VANOS
Система VANOS в M50 работает под управлением соответствующей двигателю цифровой электроники. Контролер с помощью электромагнита переключает 4/2-канальный клапан и таким образом воздействует посредством давления масла двигателя на гидравлический поршень. Гидравлический поршень при помощи механических упоров и воздействующего на него давления масла удерживается в одном их двух возможных положений (черно-белый режим переключения). Внутри гидравлического поршня находится подвижная шестеренка. Эта шестеренка посредством косозубого зацепления, преобразует поступательное движение поршня в поворот распределительного вала - относительно к ведущей звездочке. Гидравлический поршень с шестеренкой установлены соосно с впускным распределительным валом в литом под давлением алюминиевом корпусе, расположенном на лобовой стороне ГБЦ. 4/2-канальный переключающий клапан выполнен таким образом, что при наличии давления в одной его камере, в другой давления нет (обратный отток). При подаче тока на магнит клапана поршень, через якорь против усилия пружины перемещается в ранее положение. Винтовая пружина обеспечивает обратное перемещение в позднее положение. Таким образом при неисправности электромагнита или сбое управляющего сигнала, распределительный вал автоматически возвращается в позднее положение. С помощью этой аварийной функции мотор может быть пущен даже при неисправно системе VANOS. При раннем положении распределительного вала во время пуска, двигатель не заведется.
Мотор БМВ М50 доступен в двух вариантах, с объемом в 2,0 и 2,5 литра и выпускался на заводе Штайер. До 1996 года всего было произведено 943 795 моторов.
БМВ М50 от M20 отличается многими конструктивными особенностями, в том числе меньшими выбросами CO2 и потреблением топлива, высшей эффективностью и мощностью, а также стабильностью и работоспособностью.
Основное отличие по сравнению с M20 является 24-клапанная головка цилиндров и два верхних распределительных вала (DOHC), которые приводятся в действие двумя цепями ГРМ (зубчатым ремнем в М20), толкатели имеют низкие эксплуатационные расходы, компенсатор гидравлической, все части системы зажигания находятся под пластиковой крышкой на крышке клапанов, кованые шатуны (C45), облегченные поршни, высокий коэффициент сжатия, полный последовательный впрыск топлива, впускной коллектор имеет совершенно гладкие внутренние стенки и на 50% легче, чем алюминиевый впускной коллектор от M20.
На основе мотора М50 был создан , который устанавливался на .
Для реализации поставленных задач целью показателей мощности, для двигателя M50 была разработана совершенно новая головка блока цилиндров DOCH (с двумя верхними распределительными валами) с 4-клапанной техникой, особенность которой заключается в низкой работе газообмена, идеальном положении свечи зажигания и уменьшению движимой массы каждого клапана.
Двигатель BMW M50B20
Эта версия силового агрегата устанавливалась на ,
Двигатель BMW M50B24
2,4-литровый вариант мотора БМВ М50 объемом в 2,4 литра (2394 куб.см) который выпускался для автомобилей 3 и 5 серии тайской спецификации. Его максимальная мощность — 188 л.с. (138 кВт) при 5900 об/мин, а крутящий момент составляет 235 Нм при 4700 об/мин. Диаметр поршня 84 мм и 72 мм ход поршня.
Двигатель BMW M50B25
Характеристики двигателя BMW M50
| M50B20 | M50B25 | ||
| тип двигателя | рядный 6-цилиндровый | ||
| монтажное положение | спереди | 30º к выпускной стороне | |
| сбоку | 2,28º назад | ||
| эффективный объем двигателя | дм³ | 1990 | 2494 |
| ход поршня | мм | 66 | 75 |
| диаметр цилиндра | мм | 80 | 84 |
| 0,825 | 0,893 | ||
| мощность | кВт/л.с. | 110/150 | 140/190 |
| при частоте вращения | об/мин | 5900 | 5900 |
| крутящий момент | Нм | 190 | 245 |
| при частоте вращения | об/мин | 4700 | 4700 |
| удельная мощность | кВт/дм³ | 55,3 | 56,1 |
| степень сжатия | :1 | 10,5 | 10,0 |
| порядок работы цилиндров | 1-5-3-6-2-4 | ||
| максимальная скорость поршня | м/с | 14,3 | 16,25 |
| диаметр клапана | мм | ||
|
30 | 33 | |
|
27 | 30,5 | |
| ход клапана | мм | ||
|
9,7/8,8 | 9,7/8,8 | |
| проходное сечение | вп./вып. | 240º/228º | 240º/228º |
| угол открытия клапанов | вп./вып. | 96º/104º | 101º/101º |
| топливо | высокооктановый неэтилированный бензин | ||
Структура двигателя BMW M50/механика
Двигатель M50: 1 - Масляный насос; 2 - Ремень привода; 3 - Насос ОЖ; 4 - Термостат; 5 - Масляный фильтр; 6 - Цепи; 7 - Впускной
коллектор; 8 - Свечи и катушки зажигания; 9 - Распредвалы; 10 - Гидротолкатель;
Картер/кривошипно-шатунный механизм
Особенность:
- новая разработка – крутильно-жесткий картер оптимизированный по массе;
- расстояние между цилиндрами: 91 мм, диаметр цилиндра (2,0 литра): 80 мм, диаметр цилиндра (2,5 литра): 84 мм;
- коленчатый вал из чугуна с шаровидным графитом на 7 коренных подшипниках с 12 противовесами;
- маховик в литом исполнении;
- гаситель крутильных колебаний с интегрированным инкрементным зубчатым зацеплением;
Технические параметры блока цилиндров, мм:
Блок картер двигателя М50: 1 — Блок цилиндров с поршнями; 2 — Болт с шестигранной головкой M10X75; 3 — Масляная форсунка; 4 — Пробка D=12,0MM; 5 — Болт крышки подшипника; 6 — Масляная форсунка; 7 — Крышка D=45MM; 8 — Резьбовая пробка; 9 — Уплотнительное кольцо; 10 — Центрирующая втулка D=13,5MM; 11 — Центрирующая втулка D=10,5MM; 12 — Центрирующая втулка D=14,5MM; 13 — Упл. комплект блок-картера безасбестовый;
Коленчатый вал с вкладышами подшипников двигателя M50: 1 — Оборотный коленвал с вкладышами подшипников; 2 и 3 — Вкладыши упорного подшипника; 4, 5, 6 и 7 — Вкладыш подшипника;
Поршни
В мотор М50 устанавливаются алюминиевые поршни с терморегулирующими вставками. В днище поршня находятся четыре клапанных кармана, по два на впускные и выпускные клапана.
Днище поршня 2,5-литрового двигателя дополнительно имеет сегментное углубление (нет сегментного углубления в 2-литровом моторе). Днища поршней охлаждаются разбрызгиванием масла. Разбрызгиватели расположены в картере в области коренных подшипников коленчатого вала.
Поршень мотора M50: 1 — Поршень; 2 — Палец поршня; 3 — Пружинное стопорное кольцо; 4 — Ремонтный комплект поршневых колец;
Поршень двигателя М50: с левой стороны поршень 2,0-литрового мотора, с правой — 2,5-литрового силового агрегата;
Поршневые кольца:
- верхнее компрессионное кольцо: цилиндрическое кольцо, покрытое хромом, высотой 1,5 мм
- нижнее компрессионное кольцо: коническое кольцо с проточкой на рабочей поверхности, высотой 1,75 мм
- маслосъемное кольцо: т.н. коробчатое прорезное с витым пружинным расширителем, высотой 3 мм
Привод распределительных валов
Привод осуществляется двумя однорядными роликовыми цепями:
- Основной привод (первичная цепь):
- от коленчатого вала к выпускному распределительному валу с направляющей планкой на ведомой ветви цепи
- гидравлически амортизируемая натяжная планка
- Вспомогательный привод (вторичная цепь):
- от выпускного к впускному распределительному валу
- направляющая планка и гидравлически амортизируемый натяжитель
Обе цепи охлаждаются в местах схода со звездочек путем разбрызгивания масла. Цепь первичного привода снабжается разбрызгивателем, расположенным над первым коренным подшипником коленчатого вала. Цепь вторичного привода снабжается разбрызгивателем в корпусе верхнего натяжителя цепи.
Клапана приводятся в действие двумя семиопорными верхними, литыми полыми распределительными валами.
Распределительные валы и тарельчатые толкатели устанавливаются в сборе с корпусом подшипников для облегчения технического обслуживания.
Головка блока цилиндров двигателя М50: 1 — Головка блока цилиндров с опорными планками; 2 — Опорная планка сторона выпуска; 3 — Центрирующая втулка D=9,5MM; 4 — Гайка шестигранная с шайбой; 5 — Направляющая втулка клапана; 6 — Кольцо седла впускного клапана; 7 — Кольцо седла выпускного клапана; 8 — Центрирующая втулка D=9,5MM; 9 — Установочный штифт M7X95; 10 — Установочный штифт M7/6X29,5; 11 — Установочный штифт M7X42; 12 — Установочный штифт M7X55; 13 — Установочный штифт M6X30-ZN; 14 — Установочный штифт M6X45; 15 — Установочный штифт M6X35-ZN; 16 — Центрирующая втулка D=8,5X9MM; 17 — Установочный штифт M8X50; 18 — Центрирующая втулка D=10,5MM; 19 — Крышка D=28MM; 20 — Резьбовая пробка M24X1,5; 21 — Резьбовая пробка M18X1,5; 22 — Резьбовая пробка M8X1; 23 — Резьбовая пробка M12X1,5; 24 — Уплотнительное кольцо; 25 — Крышка 22,0MM;
Характеристика седел клапанов
| Параметр |  Седло клапана |
|||
| впускного | выпускного | впускного | выпускного | |
| М50В20 | М50В25 | |||
| Диаметр посадочного отверстия седел в головке блока, мм: | ||||
|
34 | 28 | 34 | 31,5 |
|
34,2 | 28,2 | 34,2 | 31,7 |
|
34,4 | 28,4 | 34,4 | 31,9 |
| с допуском, мм | от 0,00 до +0,025 | от 0,00 до +0,025 | ||
| Угол рабочей фаски, градусов | 45 | 45 | 45 | 45 |
| Угол внешний корректировочный | 15 | 15 | 15 | 15 |
| Угол внутренний корректировочный | 60 | 60 | 60 | 60 |
| Ширина рабочей фаски, мм | 1,40-1,90 | 1,40-1,90 | ||
| Наружный диаметр, мм | ||||
|
34,1 | 28,1 | 31,6 (номинальный 34,1) | |
|
34,3 | 28,3 | 31,8 (1-й ремонтный 34,3) | |
|
34,5 | 28,5 | 32,0 (2-й ремонтный 34,5) | |
| с допуском, мм | от 0,00 до -0,025 | от 0,00 до -0,025 | ||
| Высота седла, мм | ||||
|
7,3 | 7,3 | ||
|
7,5 | 7,5 | ||
|
7,7 | 7,7 | ||
| с допуском, мм | от 0,00 до -0,01 | от 0,00 до -0,01 | ||
Клапаны двигателя М50
| Параметры | Впускные клапаны | Выпускные клапаны | ||
| M50B20 | M50B25 | M50B20 | M50B25 | |
| Диаметр головки, мм | 30,00 | 33,00 | 27,00 | 30,50 |
| Допуск на диаметр головки, мм | от 0,0 до -0,016 | от 0,0 до -0,016 | ||
| Диаметр стержня, мм | ||||
|
6,975 | 6,975 | ||
|
7,10 | 7,10 | ||
|
7,20 | 7,20 | ||
|
от 0,00 до -0,015 | от 0.0 до -0,015 | ||
| Зазор между направляющими втулками и стержнями клапанов | 0,5 | 0,5 | ||
| Параметры направляющих втулок , мм | |
| Общая длина | 43,5 |
| Наружный диаметр: | |
|
12,5 |
|
12,6 |
|
12,7 |
| Допуск изготовления | от +0,033 до +0,044 |
| Внутренний диаметр: | |
|
7,0 |
|
7,1 |
|
7,2 |
| Допуск изготовления | от 0,0 до +0,015 |
| Диаметр отверстий под направляющие втулки: | |
|
12,5 |
|
12,6 |
|
12,7 |
| Допуск изготовления | от 0,00 до -0,018 |
Головка блока цилиндров
ГБЦ двигателя М50 с диаметрально противоположено впускными и выпускными каналами с
- четырьмя клапанами на цилиндр
- двумя распределительными валами
- тарельчатыми толкателями с гидравлическим регулированием зазора (HVA)
Очень маленькие углы клапанов делают камеру сгорания плоской и обеспечивают сосредоточение горючей смеси вокруг расположенной центрально свечи зажигания.
ГБЦ BMW M50 в разрезе
Гидравлическое регулирование зазора и привода клапанов
(HVA) интегрировано в тарельчатый толкатель. Этим уменьшается шумообразование и облегчается техническое обслуживание:
- Не требуется устанавливать и проверять зазор клапанного привода
- Фазы газораспределения четко соблюдаются в течении длительного времени
Гидравлический тарельчатый толкатель в основном состоит из двух подвижных частей — тарельчатого толкателя и цилиндра.
Усилием пружины обе части раздвигаются до полного отсутствия зазора между распределительным валом и стержнем клапана.
Обратный клапан служит для наполнения и запирания камеры высокого давления.
Циркуляция масла
Подача масла осуществляется через дуоцентричный насос с внутренним ротором и интегрированной системой регулирования давления масла (аналогично в ).
Насос находится в масляном поддоне и привинчен к блоку цилиндров. Он приводится в действие однорядной роликовой цепью напрямую от коленчатого вала.
Масляный фильтр установлен на стороне впуска в вертикальном положении. Бумажный фильтрующий патрон может быть заменен сверху. Для замены фильтра отвинчивается центральный крепежный болт крышки масляного фильтра.
Двигатель M50 в разрезе — вид спереди
Система охлаждения
Водяной насос интегрирован в картере цепи. Торцевое уплотнительное кольцо имеет керамическую поверхность, крыльчатка выполнена из пластика, корпус из алюминия.
Отвод теплой воды для отопления осуществляется из головки блока цилиндров.
Картер и ГБЦ первично охлаждаются в продольном направлении. Основной поток воды проходит спереди назад, поднимается по соединительным каналам в головку блока цилиндров и там течет сзади вперед.
Вспомогательные агрегаты
Вспом агрегаты приводятся в действие клиновым ремнем, не требующим технического обслуживания.
Насос усилителя руля и генератор расположены слева по ходу, компрессор кондиционера (SA) — справа, близко к двигателю и установлены жестко, а не эластично.
Привод вспомогательных агрегатов осуществляется на двух уровнях:
- 1 уровень (основной привод):
- коленчатый вал — водяной насос (вентилятор) — генератор — насос усилителя руля или соответственно тандемный насос (регулирование уровня)
- 2 уровень (дополнительный привод):
- коленчатый вал — компрессор кондиционера
Наружный усилитель пружины натяжитель ремня, расположенный на ведомой ветви ремня, гидравлически амортизирует в одном направлении. Натяжной ролик изготовлен из пластика.
Свеча зажигания
Отдельный пластиковый перенаправляющий ролик около генератора повышает угол его охвата. В системе зажигания двигателя М50 (RZV) применяется также и свеча зажигания — «F» свеча с SAE-контактом и трехконечным боковым электродом.
Боковой электрод был разработан фирмой BMW в сотрудничестве с поставщиками специально для 4-клапанных двигателей. Сжигание в этих двигателях более жесткое и быстрое и ставит более высокие требования перед свечой зажигания.
Боковой электрод приварен к корпусу свечи в трех точках (на 3 ножках) и имеет форму треугольника относительно центрального электрода.
Зазор между электродами на новой свечи составляет 0,9 мм +/- 0,1 мм. Свеча имеет сопротивление < 1 кОм.
Катушка зажигания
Каждая свеча зажигания имеет собственную катушку зажигания. Катушка привинчивается к пакету железа таким образом обеспечивается электрический контакт с массой.
Подача высокого напряжения к свечи зажигания осуществляется при помощи силиконовой воронки, контактным стержнем с помехоподавляющим резистором и конусообразной контактной пружиной, которая давит на SAE-контакт свечи. Такая конструкция обеспечивает наибольшее вторичное напряжения системы зажигания, так как отсутствуют провода высокого напряжения и потери, связанные с распределением напряжения.
Катушка зажигания двигателя М50: 1 и 2- Катушка зажигания; 3 — Наконечник провода к свече зажигания; 4 — Гайка шестигранная; 5 — Щиток; 6 — Болт с шестигранной головкой; 7 — Корпус вилки разъема; 8 — Свеча зажигания;
Катушка зажигания гальванически разъединена, т.е. конец вторичной обмотки выведен из катушки. Он обозначается «4А» и является средним контактом трехполюсного штекерного соединения:
- с первичной стороны клеммы 1 и 15
- контакт «4A»
Его контактный язычок длиннее. Таким образом, из соображений безопасности, при отсоединении штекера, этот контакт разъединяется последним.
Двигатель BMW M50TU
Начиная с сентября 1992 года (PU92), устанавливаемый до этого момента на BMW E36 и E34 мотор BMW M50 заменяется его переработанной версией M50 TU (TU — технически переработан).
Особенность мотора BMW M50 TU
Техническая переработка мотора М50 привела к следующим улучшениям:
- улучшен характер изменений крутящего момента, особенно в диапазоне средних частот вращения
- уменьшен расход топлива
- улучшена характеристика холостого хода при одновременном снижении частоты вращения холостого хода
- улучшены выпускные характеристики (снижение токсичности выбросов)
- улучшена приемистость
- лучшая акустика двигателя
Усовершенствования двигателя M50TU (М50ТУ) относительно двигателя М50 были достигнуты следующими конструктивными изменениями и мерами:
- применением цифровой моторной электроники DME3.3.1 с антидетонационным регулированием в 2,5-литровом двигателе (M50TUB25 )
- применением контролера двигателя Siemens MS 40.1 во всех моделях Е36 и Е34 с двигателем M50TUB20
- повышением степени сжатия
- применением системы VANOS
- изменениями кривошипно-шатунного механизма (новые поршни и шатуны)
- новым регулятором холостого хода в 2,5-литровом двигателе М50ТУБ25 (ZWD-5)
- применением термопленочного расходомера воздуха
- уменьшением диаметра стержня клапана и применением одной пружины клапана
- применением тарельчатых толкателей и тарелок пружин, оптимизированных по массам
- изменением характеристики ускорения клапанов
- изменением гасителя колебаний коленчатого вала
Характеристики двигателя BMW M50 TU
| технические параметры | M50TUB20 | M50TUB25 | |
| тип двигателя | рядный 6-цилиндровый | ||
| монтажное положение | спереди | 30º к выпускной стороне | |
| сбоку | 2,28º назад | ||
| эффективный объем двигателя | дм³ | 1990 | 2494 |
| ход поршня | мм | 66 | 75 |
| диаметр цилиндра | мм | 80 | 84 |
| отношение хода поршня/диаметра цилиндра | 0,825 | 0,893 | |
| мощность | кВт/л.с. | 110/150 | 140/190 |
| при частоте вращения | об/мин | 5900 | 5900 |
| крутящий момент | Нм | 190 | 245 |
| при частоте вращения | об/мин | 4200 | 4200 |
| удельная мощность | кВт/дм³ | 55,3 | 56,1 |
| степень сжатия | :1 | 11,0 | 10,5 |
| порядок работы цилиндров | 1-5-3-6-2-4 | ||
| максимальная скорость поршня | м/с | 14,3 | 16,25 |
| диаметр клапана | мм | ||
|
30 | 33 | |
|
27 | 30,5 | |
| ход клапана | мм | ||
|
9,0/9,0 | 9,0/9,0 | |
| проходное сечение | вп./вып. | 228º/228º | 228º/228º |
| угол открытия клапанов | вп./вып. | 105-80º (VANOS/105º) | 110-85º (VANOS/101º) |
| топливо | высокооктановый неэтилированный бензин (Super) | ||
M50TUB25 применялся на E36 325i/325is и E34 525i/525ix.
Система VANOS
Как характеристики мощности и показатели выхлопных газов, так и поведение 4-тактного бензинового двигателя на ходу автомобиля на ходу автомобиля можно значительно улучшить с помощью изменяемого угла открытия впускного распределительного вала.
Угол открытия впускного распределительного вала двигателя M50TU можно изменять, т.е. с учетом конкретных условий эксплуатации, переключать с позднего открытия на ранее или наоборот.
Преимущества системы VANOS:
- большая мощность и улучшенный вращающий момент в определенных диапазонах числа оборотов
- уменьшенное содержание доли NOX и CH выхлопных газов в диапазоне неполной нагрузки
- незначительное содержание остаточного газа при числе оборотов холостого хода; благодаря этому с одной стороны улучшенное качество холостого хода вследствие более благоприятной смеси, а с другой стороны, меньший расход топлива вследствие снижения числа оборотов холостого хода. Улучшенная акустика холостого хода
- лучшее реагирование двигателя
- высокая функциональная безопасность
- обширный самодиагноз и беспроблемный поиск ошибок
Система переключения ВАНОС управляется блоком управления соответствующей цифровой двигательной электроники. В 2-литровом моторе блоком управления фирмы Siemens MS401, в 2,5-литровом двигателе — блоком управления Motronic фирмы Bosch M3.3.1.
Конструкция VANOS
Как для двигателя М50ТУ20, так и для М50ТУ25 было проведено множество испытаний с различными вариантами распределительных валов и углов открытия для выявления в каждом случае самых выгодных изменяемых углов открытия впускного распределительного вала.
В итоге были выбраны следующие углы открытия:
- M50TU20
- 105º (позднее переключение)
- 80º (раннее переключение)
- M50TU25
- 110º (позднее переключение)
- 85º (раннее переключение)
Из этого следует для обоих вариантов двигателей максимальный угол переключения переменного угла открытия впускного распределительного вала величиной в 25º KW (угол коленчатого вала).
Составные части :
- впускной распределительный вал с косозубым венцом спереди;
- звездочка цепи с внутренним косозубым венцом;
- гидравлически-механически устройство перестановки распределительного вала с одним гидравлическим поршнем и косозубой шестеренкой;
- электромагнитный 4/2-канальный переключающей клапан;
- соединительная маслонапорная линия от блока цилиндров к 4/2-канальному клапану;
- управляющая и диагностическая электроника контролера;
Функционирование системы VANOS
Система VANOS в M50 работает под управлением соответствующей двигателю цифровой электроники. Контролер с помощью электромагнита переключает 4/2-канальный клапан и таким образом воздействует посредством давления масла двигателя на гидравлический поршень.
Гидравлический поршень при помощи механических упоров и воздействующего на него давления масла удерживается в одном их двух возможных положений (черно-белый режим переключения). Внутри гидравлического поршня находится подвижная шестеренка. Эта шестеренка посредством косозубого зацепления, преобразует поступательное движение поршня в поворот распределительного вала — относительно к ведущей звездочке.
Гидравлический поршень с шестеренкой установлены соосно с впускным распределительным валом в литом под давлением алюминиевом корпусе, расположенном на лобовой стороне ГБЦ.
4/2-канальный переключающий клапан выполнен таким образом, что при наличии давления в одной его камере, в другой давления нет (обратный отток). При подаче тока на магнит клапана поршень, через якорь против усилия пружины перемещается в ранее положение. Винтовая пружина обеспечивает обратное перемещение в позднее положение. Таким образом при неисправности электромагнита или сбое управляющего сигнала, распределительный вал автоматически возвращается в позднее положение.
С помощью этой аварийной функции мотор может быть пущен даже при неисправно системе VANOS. При раннем положении распределительного вала во время пуска, двигатель не заведется.
Управление системой VANOS
Управление магнитным клапаном системы ВАНОС осуществляется при помощи контролера и зависит от температуры охлаждающей жидкости, нагрузки и частоты вращения двигателя.
В момент переключения системы изменения угла открытия клапанов происходят изменения установок начала впрыскивания и зажигания.
Чтобы избежать частого, повторяющего переключения системы VANOS, управление происходит в режиме гистерезиса.
Диагностика M50TUB25 с DME M3.3.1
Если в памяти нет сообщений об ошибках, то управляющий сигнал подают на систему ВАНОС при работе двигателя M50TUB25 с DME M3.3.1 на частоте вращения холостого хода. Для этого применяют два адаптера — специальные инструменты БМВ № 61 2 050 и 61 1 467. Если при этом замкнуть магнитный клапан на массу, двигатель с исправной системой VANOS будет работать крайне неравномерно или вовсе заглохнет.
Диагностика M50TUB20 с MS40.1
C помощью самодиагностики система VANOS проверяется полностью. Отсутствие в памяти сообщений об ошибках на двигателе M50TUB20 с MS40.1- признак полной исправности системы VANOS.
Перед проверкой функционирования в MS40.1 также следует считать данные из памяти неисправностей.
Если таких сообщений нет, то система VANOS, управляемая этим контролером, может быть проверена при помощи тестера. Если на работающем на холостом ходу двигателе переключить распределительный вал в раннее положение, то силовой агрегат с исправной системой VANOS будет работать крайне неравномерно или вовсе заглохнет (аналогично проверке функционирования на двигателе с DME M3.3.1).
Проблемы двигателя BMW M50
Двигатель М50 считается один из самых . Ниже перечислены возможные неисправности двигателя, но стоит учитывать правильное обслуживание мотора, ведь при правильной эксплуатации, силовой агрегат покажет себя совсем по другому:
- перегрев: совет — проверить состояние радиатора, помпу, термостат, наличие воздушных пробок в системе охлаждения и крышку радиатора;
- троит: перепроверить катушки зажигания, свечи и форсунки;
- плавают обороты: возможные причины возникновения неисправности — выход из строя клапана холостого хода или датчик положения дроссельной заслонки;
- утечка антифриза — треснут расширительный бачок;
- отказ индивидуальных катушек зажигания;
- выгорание силовых ключей управления зажиганием;
- течь масла по стыку стакана масляного фильтра, прокладки клапанной крышки, поддона и передней крышки;
- выключается подача топлива;
Силовой агрегат BMW M50 был заменен на .
Дизели типа М-50 Ф-3 (12ЧСПН 18/20)
Дизель М-50 Ф-3 (М-400) - четырехтактный, V-образный, двенадцатицилиндровый, с механическим наддувом, быстроходный судовой двигатель со струйным распыливанием топлива. Выпускаются модели правого и левого вращения. Дизель правого вращения отличается от дизеля левого вращения по внешнему виду реверсивной муфты, нагнетателя, насоса забортной воды, выхлопной системы, “а также по расположению агрегатов-насоса пресной воды и маслонагнетающего насоса с центрифугой. Расположение агрегатов на дизелях левого и правого вращения - зеркальное.
Дизель М-50 Ф-3 предназначен для работы на скоростных судах с подводными крыльями. На теплоходе типа «ракета» устанавливается один двигатель, типа «метеор» - два и типа «спутник» - четыре двигателя. Дизель снабжен реверсивными муфтами, состоящими из фрикционной и шестеренчатой муфт и обеспечивающими передачу вращения от коленчатого вала дизеля к гребному валу (передний ход), разобщение этих валов (холостой ход) и изменение направления вращения гребного вала (задний ход).
Эксплуатационная мощность переднего хода может изменяться в зависимости от назначения в пределах 368-736 кет с соответствующим изменением числа оборотов вала в пределах 1200 - 1640 об/мин, максимальная мощность заднего хода - 184 кет при 750 об/мин и продолжительности эксплуатации не более 1 ч.
Картер дизеля отлит из алюминиевого сплава и состоит из двух частей. В верхней несущей части имеется семь гнезд коренных подшипников с вкладышами, в которых вращается коленчатый вал. Разъемные стальные вкладыши залиты свинцовистой бронзой и расточены по шейкам вала. Рабочая поверхность вкладышей покрыта свинцово-оловянистым сплавом. Расположенные под углом 60° площадки верхней части картера служат для установки двух шестицилиндровых блоков.
Коленчатый вал изготовляют из легированной стали, подвергнутой азотированию. Он имеет шесть колен, расположенных
попарно в трех плоскостях под углом 120° друг к другу. Шатунные и коренные шейки соединены круглыми щеками. К заднему фланцу коленчатого вала крепится пружинный амортизатор, уменьшающий неравномерность крутящего момента при переменных нагрузках. На коленчатый вал дизеля навешиваются шесть главных и шесть прицепных шатунов.
Шатуны двутаврового сечения изготовлены из легированной стали.
Верхние головки главных и прицепных шатунов одинаковые и имеют запрессованные в них втулки из оловянистОй бронзы. Нижняя головка главного шатуна разъемная: крышка крепится к главному шатуну при помощи клина с двумя коническими штифтами. В нижнюю головку главного шатуна устанавливается стальной, залитый свинцовистой бронзой вкладыш, состоящий из двух половин. Прицепной шатун соединяется с главным шатуном посредством пальца, запрессованного в проушину главного шатуна.
Поршень - штампованный из алюминиевого сплава. Днище поршня имеет форму камеры сгорания Гессельмана. На поршне имеются канавки, в которые устанавливаются четыре поршневых кольца, из которых два (верхние) - компрессионные, а остальные маслосъемные. В четырех углублениях днища поршня расположены газораспределительные клапаны. Поршневой палец изготовлен из легированной стали, пустотелый, с упрочненной наружной поверхностью, запрессовывается в бобышки поршня.
Блоки цилиндров - шестицилиндровые, устанавливаются на верхний картер дизеля и крепятся к нему анкерными шпильками. Каждый блок цилиндров состоит из рубашки, шести втулок цилиндров и головки. В верхней части втулка имеет буртик, которым она опирается на поверхность выточки в рубашке блока. Нижний пояс втулки цилиндра уплотняется пятью резиновыми кольца-ми: четыре служат для уплотнения водяной полости, а пятое (нижнее) предотвращает просачивание масла из полости верхнего картера.
Рис. 1. Дизель М-50Ф-3
У дизелей типа М-400 имеются два шестицилиндровых моноблока (головка отлита заодно с блоком цилиндров). В моноблоках запрессовано по шесть втулок цилиндров, каждая из которых представляет собой соединение двух труб: внутренней - из легированной стали и внешней - из углеродистой стали. Рабочая поверхность внутренней трубы азотирована.
Газораспределительный механизм приводится в движение от коленчатого вала посредством наклонной передачи, расположенной в передней части дизеля. Каждый цилиндр имеет четыре клапана - два впускных и два выпускных. Клапан прижимается к седлу тремя цилиндрическими пружинами. На каждой головке блока имеются два распределительных валика, кулачки которых непосредственно действуют на тарелки клапана, соединенные между собой цилиндрическими шестернями.
Порядок работы цилиндров на дизеле правого вращения: 1л-6пр-5л-2пр-3л-4пр-6л-1пр-2л-5пр-4л-3пр; на дизеле левого вращения: 1пр-6л-4пр-3л-2пр-5л-6пр-1л-3пр-4л-5пр-2л.
Топливная система. Из расходного бака через фильтр топливо поступает в топливоподкачивающий насос, из которого под давлением 2-4 бар подается через два параллельно соединенных топливных фильтра в топливный насос высокого давления и в форсунки.
Топливный насос - двенадцатиплунжерный, с двухсторонней отсечкой и с раздельным всасыванием и отсечкой. Диаметр плунжера - 13 мм, ход плунжера - 12 мм. Давление подачи топлива 700-1000 бар. Порядок работы плунжеров насоса, считая от конца валика со стороны привода, следующий: 2-11-10-3-6-7-12-1-4-9-8-5.
Регулятор дизеля - всережимный, непрямого действия, с упруго соединенным катарактом. Обеспечивает устойчивость чисел оборотов в диапазоне от 500 до 1850 об /мин.
Форсунка - закрытого типа, с гидравлически управляемой иглой. Распылитель форсунки имеет восемь распыливающих отверстий диаметром 0,35 мм, расположенных так, что при разбрызгивании топлива образуется конус с углом при вершине 140°. Давление впрыска топлива, равное 200 бар, обеспечивает его распыливание на мельчайшие частицы, равномерно распределенные по всему объему сжатого воздуха в камере сгорания.
1950-е годы. Происходит перевооружение войск ПВО мировых лидеров новейшими ЗРК и принятие на вооружение сверхзвуковых самолетов- истребителей, способных подниматься на высоту до 20 километров. Так, разом морально устаревают советские стратегические бомбардировщики Ту-95, М-4/6. Срочно потребовались сверхзвуковые бомбардировщики, способные преодолеть противодействие новых ЗРК ПВО и истребителей ВВС противника.
Опытное конструкторское бюро под руководством В.Мясищева, согласно постановлению Совета Министров СССР от 1954 года, которое предусматривало создание разъемного дальнего бомбардировщика, состоящего из ударного бомбардировщика и носителя с 4 ТРД, начинает разработку сверхзвукового стратегического межконтинентального бомбардировщика под названием М-50. Он предназначался для быстрой замены на вооружении реактивного бомбардировщика М-6 (3М).
Согласно полученному заданию, от нового стратегического бомбардировщика требовалось:
- развивать максимальную скорость не менее 1.5 М;
- иметь крейсерскую скорость 1500±100 км/ч;
- подниматься на высоту не менее 14 километров;
- доставлять бомбовую нагрузку на дальность 13 тысяч километров.
К 1955 году был готов эскизный проект «носитель+бомбардировщик». Но в середине 1955 года задание изменили – теперь от разработчиков требовалось создать стандартный межконтинентальный бомбардировщик, летающий на сверхзвуковой скорости. Новый самолет получал 4 турбореактивных двухконтурных двигателя НК-6 или ВД-9. В 1956 году конструкторы получают задание установить на самолет турбореактивные двигатели М16 – 17. Конструкторы в это время усиленно занимаются поиском наилучшей аэродинамики самолета. Было перебрано четыре десятка всевозможных моделей. В итоге модели, созданные по схеме «утка», были признаны наилучшими. На создание аэродинамической конструкции у конструкторов уходит около года. Двигатели разместили следующим образом – два двигателя на пилонах подвесили под крылом, два двигателя устанавливают на концевиках крыла.
Вследствие того, что сверхзвуковой бомбардировщик - это новый, еще никем не созданный летательный аппарат, от конструкторов требовали почти невозможного – обеспечить скорость более 1.5 М и дальность полета более 10 000 километров, и это при высоком расходе топлива турбореактивными двигателями.
Для начала уменьшают экипаж, М-50 получает только штурмана и летчика. Их размещают друг за другом (тандемная схема). Управление самолетом и оборудованием максимально автоматизируют, обеспечив тем самым возможность уменьшенному экипажу полностью управлять самолетом. Резервное управление – гидромеханическое. Переход на ручной режим управления возможен на любом участке полета.
Управление двигателями – электродистанционное с 3-х кратным резервированием. Для обеспечения автоматического управления было дано задание советским разработчикам радиоэлектроники на ускоренную миниатюризацию существующей элементной базы (иначе преимущества автоматики сводились на «нет» весовыми характеристиками радиоэлектроники). С уменьшением веса связано предложение использования генераторов переменного 3-х фазного тока.
На борту М-50 устанавливают оборудование пилотажно-навигационного комплекса. В него вошли: радиостанция связи «Планета», радиостанция истребителя ультракоротковолновая РСИУ-3М и аварийная радиостанция «Кедр-С». Кроме того, в бортовое оборудование вошли устройство для переговоров СПУ-6, радиовысотомеры РВ-5/25, станция запроса-ответа, станция оповещений об облучении «Сирена-2» и т.д.
Полетные характеристики увеличиваются:
- диапазон скоростей – 270-2000 км/ч;
- высота полета до 16 километров;
- взлетная максимальная масса до 250 тонн (170 из которых топливо);
- возможность дозаправки в воздухе (две заправки на маршруте максимальной дальности).
- самолет получил хвостовое цельноповоротное оперение.
Для обеспечения безопасного перехода на сверхзвук предусмотрен плавающий центр тяжести, для регулировки которого используется перегон топлива в нужную сторону. Бортовая автосистема управления «АБСУ-50» - классического исполнения. Для обучения летчиков пилотированию нового самолета создали специальный аналоговый тренажер.
Однако с центром тяжести вышло не все «гладко». Для уменьшения неустойчивости увеличивают почти в два раза горизонтальное оперение. Установленный цельноповоротный киль помог конструкторам уменьшить его общую площадь, вес и аэродинамическое сопротивление, что способствовало устойчивости самолета при взлете/посадке, особенно при боковом ветре. Но конструкция планера все равно оставалась достаточно тяжелой и не вкладывалась в заданные параметры. Изготовление некоторых конструкционных элементов проводилось в СССР впервые, как пример – один из элементов весом в 4 тонны создавался из заготовки, весившей более 40 тонн.
Для снижения веса, топливными баками служили гермоотсеки крыла и фюзеляжа. Для ускорения взлета передняя стойка шасси поворотом тележки колес приподнимала переднюю часть самолета. Для уменьшения пробега при посадке использовали тормозные лыжи. В конструкции самолета широко использовали оборудование и агрегаты от реактивных бомбардировщиков М-4/6 (3М). Межконтинентальный сверхзвуковой бомбардировщик создавался как стратегическое средство доставки авиабомб на территорию противника, но уже в 1958 году было предложено устанавливать на него баллистические планирующие ракеты типа «45Б». К концу весны 1956 года конструкторы построили макетный образец и представили комиссии заказчика. За месяц работы комиссия пришла к неутешительным выводам:
- достижение заданной дальности на крейсерской скорости самолетом без дозаправки конструкторами не обеспечена;
- максимальная дальность (две дозаправки) обеспечена, однако дозаправка самолета осуществляется на малых скоростях и высотах, что неприемлемо (возможен перехват или уничтожение самолета противником);
- длина разбега при взлёте (3 километра) без дополнительных ускорителей не выдерживается;
- требования по самообороне самолета полностью не выполнены;
- Вывод: эскизный проект и макет не могут быть одобрены.
Конструкторы, после ряда совещаний со специалистами из некоторых НИИ, обращаются к заказчику, в лице главнокомандующего ВВС, с просьбой пересмотра некоторых требований техзадания:
- обязательная установка дополнительных ускорителей на самолет;
- минимальное число вооружения для обороны самолета;
- снижения дальности без дозаправки.
К осени 1956 года макет самолета утверждают, но двигатели для установки на борт самолета так пока и не были готовы. На опытный образец устанавливают турбореактивные двигатели ВД-7. Прогонку двигателей и систем на земле начали в 1959 году, после чего прототип М-50А отправили на базу ОКБ для доводки.
В 1958 году ОКБ под руководством В.Мясищева освобождают от проведения госиспытаний на самолете М-50. Два строящихся самолета с установленными двигателями М16 – 17 и ВД-7 переходят для испытаний модификации самолета М-50 - улучшенного М-52.
Конструкторы предложили несколько проектов развития самолета М-50:
- заправочный танкер для дозаправки сверхскоростных самолетов в воздухе на больших скоростях и высотах;
- М-50ЛЛ – летающая лаборатория для проведения исследований двигательных установок;
- М-51 – беспилотный самолет-носитель ядерных боеприпасов.
В 1959 году начались испытания прототипа. 27.10.1959 года М-50А впервые поднимается в небо. Установлены ТРД ВД-7. Для достижения необходимой тяги подкрыльевые двигатели получили форсажные камеры. Прототип не смог преодолеть скорость 1М (0.99 М). Всего прототип совершил два десятка вылетов, после чего в 1960 году работы по М-50 прекращаются в пользу М-52 – усовершенствованного варианта М-50.
В 1961 году принято решение продемонстрировать М-50 на Тушинском военном параде. Самолет еще 4 раза взлетал в тренировочных целях, после чего, последний раз взлетел в небо на параде в Тушино. После самолет передали в музей ВВС (Монино), где он и находится по сей день.
Модификации:
- М-50А – прототип. Единственный летающий из всех созданных самолетов. Бортовой номер 023, после парада присвоили номер 12;
- М-50 – базовый вариант стратегического бомбардировщика:
- М-52 – улучшенный вариант М-50. Одни самолет построили, но в небо он так и не поднялся;
- М-53 – проект самолета. Особенности – размещение всех двигателей в подкрыльевых гондолах;
- М-54 – проект самолета. Особенности – крыло с малой стреловидностью по задней кромке;
- М-56 – дальнейший вариант развития М-50. Техпроект начат в 1959 году. Особенности – 6 двигателей размещены в 2-х пакетах. Фиксирование горизонтального оперения и отказ от перекачки топлива для выравнивания центра тяжести. Предполагаемая максимальная скорость до 3.2 М;
- М-55 – гражданский вариант М-56. Существовали подварианты М-55 А/Б/В. Отличия - число устанавливаемых двигателей и пассажирских кресел;
- М-70 – модификация в пользу ВМФ. Особенности – для взлета/посадки использовалась гидролыжа, крыло стреловидного типа.
Основные характеристики летающего М-50А:
- крыло – 27.3 метра;
- длина – 58.4 метра;
- высота – 8.3 метра;
- вес пустой/топливо/макс – 78.8/66/118 тысяч килограмм;
- используемые двигатели – два ТРДФ ВД-7М и два ТРД ВД-7Б;
- скорость – 0.99 М;
- дальность полета – 3.1 тысячи километров (без дозаправки);
- высотный потолок – 5 километров;
- экипаж – пилот и штурман;
Источники информации:
http://www.dogswar.ru/oryjeinaia-ekzotika/aviaciia/4439-strategicheskii-bomb.html
http://www.airwar.ru/enc/bomber/m50.html
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C-50
Двигатель BMW M50B20 / M50B20TU
Характеристики двигателя М50В20
| Производство | Munich Plant |
| Марка двигателя | М50 |
| Годы выпуска | 1990-1996 |
| Материал блока цилиндров | чугун |
| Система питания | инжектор |
| Тип | рядный |
| Количество цилиндров | 6 |
| Клапанов на цилиндр | 4 |
| Ход поршня, мм | 66 |
| Диаметр цилиндра, мм | 80 |
| Степень сжатия | 10.5
11 (TU) |
| Объем двигателя, куб.см | 1991 |
| Мощность двигателя, л.с./об.мин | 150/6000
150/5900 (TU) |
| Крутящий момент, Нм/об.мин | 190/4700
190/4200 (TU) |
| Топливо | 95 |
| Экологические нормы | Евро 1 |
| Вес двигателя, кг | - |
| Расход топлива, л/100 км (для E36 320i)
- город - трасса - смешан. |
11.2 6.7 8.6 |
| Расход масла, гр./1000 км | до 1000 |
| Масло в двигатель | 5W-30 5W-40 10W-40 15W-40 |
| Сколько масла в двигателе, л | 5.75 |
| Замена масла проводится, км | 7000-10000 |
| Рабочая температура двигателя, град. | ~90 |
| Ресурс двигателя, тыс. км
- по данным завода - на практике |
- 400+ |
| Тюнинг, л.с.
- потенциал - без потери ресурса |
400+ 190-200 |
| Двигатель устанавливался | |
Надежность, проблемы и ремонт двигателя БМВ М50Б20
Самая маленькая рядная шестерка серии БМВ М50 (в семейство также вошли M50B24, ) вышла в свет в 1990 году, как замена устаревшему . Главное новшество здесь, это использование новой ГБЦ с 4-мя клапанами на цилиндр и двумя распределительными валами, а также с гидрокомпенсаторами. Используются распределительные валы с фазой 240/228, подъем 9.7/8.8. Диаметр впускных клапанов 30 мм, выпускных 27 мм. На М50 применен впускной коллектор из пластика, более совершенной контрукции.
Система управления Bosch Motronic 3.1/Siemens MS40.0.
Кроме всего прочего, в М50Б20 ременной привод ГРМ уступил место более надежному цепному, срок службы которого составляет более 250 тыс. км, вместо трамблера используются индивидуальные катушки зажигания, электронная система зажигания, новые поршни, легкие шатуны 135 мм, компрессионная высота поршня 42.8 мм. Форсунки M50 - 154 cc.
В 1992 году данные движки M50 стали комплектоваться фазовращателем на впускном валу (Vanos) и название новых моторов сменилось на M50B20TU. В данных моторах использовались новые шатуны, длинной 145 мм, а компрессионная высота поршня теперь 31.64 мм.
Система управления двигателем Сименс MS 40.1
Данные моторы использовались на автомобилях БМВ с индексом 20i.
В 1994 году на смену малообъемному М50, пришел новый более продвинутый , с таким же рабочим объемом.
Модификации двигателя BMW M50B20
1. M50B20 (1990 - 1992 г.в.) - базовая вариация двигателя. Степень сжатия 10.5, мощность 150 л.с. при 6000 об/мин, крутящий момент 190 Нм при 4700 об/мин.
2. M50B20TU (1992 - 1996 г.в.) - добавлена система Ванос (фазовращатель на впуске), заменена ШПГ, используются распределительные валы с фазой 228/228, подъем 9/9 мм, степень сжатия 11, мощность 150 л.с. при 5900 об/мин, крутящий момент 190 Нм при 4200 об/мин.
Проблемы и недостатки двигателей БМВ М50Б20
В области неисправностей двигатель M50B20 аналогичен старшему 2.5-литровому брату M50B25, детальней о проблемах можно узнать .
Тюнинг двигателя BMW M50B20
M50B20 Строкер
Не секрет, что 2-х литровый двигатель не поражает мощностью и многие владельцы M50B20 не против увеличить мощность, не сильно при этом потеряв в надежности. Простейшим способом будет купить двигатель для Swap. Если же рассматривать варианты модификации родного движка, то самый простой вариант поднять отдачу, это увеличить рабочий объем до 2.6 л., причем стандартными деталями BMW.
Для данного шага нам потребуется купить коленвал и датчик расхода воздуха от , шатуны стоковые, поршни покупаем от M50TUB20. Форсунки, дроссельная заслонка, регулятор давления топлива и настроенный ECU берется от M50B25. После данных преобразований получим степень сжатия ~12 и мощность примерно 200 л.с., льем 98 бензин и ездим без проблем, либо ставим толстую прокладку ГБЦ и льем 95, как вариант можно снять со дна поршня 0.3 мм и обойтись стандартной прокладкой.
Если мотор с ваносом, тогда ставим коленвал и шатуны от М52Б28, форсунки от М50Б25.
Чтобы наш новый мотор M50B26 раскрылся на полную, нужно купить впускной коллектор и дроссельную заслонку от M50B25, сделать портинг головки, совместить каналы и установить выпускной равнодлинный коллектор с полным выхлопом от M50B25 либо спортивный. Данные модификации позволят двигателю свободно дышать и максимальная мощность значительно возрастет. Динамические характеристики автомобиля с двигателем M50B26 и всем вышеприведенным тюнингом, будут значительно выше обычного M50B25.
Следующий шагом может стать M50B20 Stroker 3.0. Для получения 3 литров рабочего объема, нам необходимо расточить цилиндры до 84 мм и купить поршни с кольцами, шатуны со вкладышами и коленвал от . Блок цилиндров стачивается на 1 мм. К этому докупаем головку блока цилиндров, коренные вкладыши от M50B25, цепь привода ГРМ с натяжителем и успокоителем, а также все прокладки и форсунки 250 cc. После сборки всего этого на базе блока M50B20, мы получим полноценный M50B30 Stroker.
Для получения максимальной мощности без турбины на M50B30 Stroker, необходимо выбросить сток распредвалы и купить Schrick 264/256 (или другие похожие), 6 дроссельный впуск, форсунки и MAP сенсор от S50B32, выхлоп от . После настройки получим около 250-270 л.с., а иногда и больше.
M50B20 Турбо
Наиболее простой вариант турбировать M50, это купить турбо кит на базе Garrett GT30 с турбоколлектором, вестгейтом, блоу-оффом, MAP-сенсором, широкополосным лямбда зондом, бустконтроллером, полным впуском, интеркулером, форсунками 440 cc и полным выпуском. Чтобы это все поехало необходимо настроить мозг, на выходе получим около 300 л.с. на сток поршневой.
Для большей мощности необходимо заменить турбину на Garrett GT35, форсунки на 500 сс, сток поршни меняем на CP Pistons со степенью сжатия 8.5, шатуны Eagle, болты APR, металлическую прокладку головки блока цилиндров, настраиваемся и получаем мощность 400++ л.с.
