Двигун М20 Технічні характеристики. Уроки історії: еталонний двигун від БМВ М50 та шлях його досконалості

Двигун М20 Технічні характеристики. Уроки історії: еталонний двигун від БМВ М50 та шлях його досконалості

13.10.2019

Двигун BMW M20- Шестициліндровий поршневий двигун з одним верхнім розподільчим валом, який вироблявся в період з 1977 по 1993 рік.

Двигун БМВ М20 також відомий як M60і має 12 клапанів, які рухаються ременем ГРМ. Спочатку був випущений з карбюратором, а згодом був укомплектований системою упорскування палива Bosch.

Двигун BMW M20B20

Перша модель на якій використовувався цей двигун - E12 520/6. Паливо постачалося карбюратором Solex, а з 1982 року на двигуні B20 стали вперше використовувати систему упорскування палива Bosch L-Jetronic. У 1987 році двигун БМВ М20 був знову переглянутий і було додано систему керування двигуном Bosch Motronic та каталітичний нейтралізатор.

Проблеми та несправності мотора М20

  • тріщини в головці блоку циліндрів у районі 4 та 5 циліндрів біля каналу для охолоджувальної рідини;
  • пошкодження клапанів: причина - обрив ременя газорозподільного механізму, оскільки ресурс ременя ГРМ - 60 000 км;
  • сильне зношування передачі газорозподільного механізму: причина - порушення кутового натяжного ролика;


Двигун BMW M20B20

Характеристики двигуна М20В20

Виробництво Munich Plant
Марка двигуна М20
Роки випуску 1977-1992
Матеріал блоку циліндрів чавун
Система харчування карбюратор/інжектор
Тип рядний
Кількість циліндрів 6
Клапанів на циліндр 2
Хід поршня, мм 66
Діаметр циліндра, мм 80
Ступінь стиснення 9.2
9.8
9.9
9.8
8.8
(Див. модифікації)
Об'єм двигуна, куб.см 1991
Потужність двигуна, л.с./об.хв. 122/6000
125/5800
126/5800
129/6000
129/6000
(Див. модифікації)
Крутний момент, Нм/об.хв 160/4000
170/4000
170/4000
174/4000
174/4300
(Див. модифікації)
Паливо 92-95
Екологічні норми -
Вага двигуна, кг ~113 (сухий)
Витрата палива, л/100 км (для E30 320i)
- Місто
- траса
- Змішаний.
13.0
7.5
9.5
Витрата олії, гр./1000 км до 1000
Олія в двигун 5W-30
5W-40
10W-30
10W-40
10W-50
15W-50
Скільки олії в двигуні, л 4.25
Заміна олії проводиться, км 7000-10000
Робоча температура двигуна, град. ~90
Ресурс двигуна, тис. км
- за даними заводу
- на практиці
-
~250-300
Тюнінг, л.с.
- потенціал
- без втрати ресурсу
400+
н.д.
Двигун встановлювався



Надійність, проблеми та ремонт двигуна БМВ М20Б20

Рядний шестициліндровий двигун БМВ М20Б20 («Павук») з'явився в 1977 році, як заміна рядних четвірок і є родоначальником сімейства М20, до якого входять ще й 2.3-літровий М20Б23, 2.5-літровий і М20Б27 робочим об'ємом. Двигун M20B20 використовувався на автомобілях з індексом 20i.
В основі двигуна лежить чавунний блок циліндрів, зверху алюмінієва 12-ти клапанна ГБЦ з одним розподільчим валом SOHC 12V. Спочатку використовувалася головка відома як 200, пізніше її замінили на 731, яка відрізнялася великим діаметром впускних каналів. Діаметр клапанів впускних 40 мм, випускних 34 мм. Гідрокомпенсатори відсутні, регулювання клапанів потрібно кожні 10-20 тис. км, зазори клапанів впуск 0.25 мм, випуск 0.3 мм. У приводі ГРМ використовується ремінь, заміна якого потрібно кожні 50 тис. км., при обриві ременя двигун гне клапана.
Система живлення на перших варіаціях мотора карбюраторна, з 1981 року карбюратори поступилися місцем механічному та електронному упорскування.
У 1990 році на зміну 2-літровому представнику серії М20, прийшов новий двигун - .

Модифікації двигуна BMW M20B20

1. M20B20 (1977 – 1981 р.в.) – перша версія двигуна з карбюраторною системою подачі палива. Ступінь стиску 9.2, потужність 120 л.с. при 6000 об/хв, момент, що крутить, 160 Нм при 4000 об/хв.
2. M20B20 (1981 - 1987 р.в.) - версія з електронним багатоточковим упорскуванням L-Jetronic, ступінь стиснення 9.8, потужність 125 к.с. при 5800 об/хв, момент, що крутить, 170 Нм при 4000 об/хв.
3. M20B20 (1982 - 1984 р.в.) - модифікація з механічним багатоточковим упорскуванням K-Jetronic, ступінь стиснення 9.9, потужність 126 к.с. при 5800 об/хв, момент, що крутить, 170 Нм при 4000 об/хв.
4. M20B20 (1985 - 1991 р.в.) - двигун з електронним безпосереднім упорскуванням LE-Jetronic, ступінь стиснення 9.8, потужність 129 к.с. при 6000 об/хв, момент, що крутить, 174 Нм при 4000 об/хв.
5. M20B20 (1987 - 1992 р.в.) - версія з електронним безпосереднім впрсиком Motronic, ступінь стиснення 8.8, потужність 129 к.с. при 5800 об/хв, момент, що крутить, 174 Нм при 4300 об/хв.

Проблеми та недоліки двигунів БМВ М20Б20

Мінуси та несправності двигуна M20B20 повністю аналогічні старшому 2.5-літровому побратиму M20B25, про них можна дізнатися. Окрім іншого, якщо мова йде про БМВ п'ятірці, даний силовий агрегат ще й занадто слабкий, тому для E34 краще купити двигун M50B25.

Тюнінг двигуна BMW M20B20

M20B20 Строкер

За довгі роки існування серії М20 було напрацьовано багато варіантів зі збільшення робочого обсягу M20B20. Найбільш простим і дієвим варіантом є рядок до 2.3 L так як висота блоку циліндрів обох двигунів однакова. Для переробки M20B20 в M20B23 достатньо купити колінвал, поршні, шатуни і маховик від M20B23, нову прокладку головки блоку циліндрів, болти, вкладиші і кільця. Побудувавши такий двигун, ви отримаєте приблизно 150 л.
Цікавим варіантом є переробка M20B20 в M20B25, але ми підемо далі і збільшимо робочий об'єм з 2.0 L до 2.8 L. Для цих цілей нам необхідно розточити циліндри до 84 мм, купити колінвал M52B28, шатуни залишимо сток, поршні M20B25 Kat ), маховик M20B20 Carb. Плюс до цього замінити радіатор, стандартний не впорається. У результаті отримуємо потужніший M20B28.
Далі все як
: вали, портинг, впуск, випуск...
Потрібно розуміти, що при розточуванні циліндрів до 84 мм, стінки блоку стануть дуже тонкими і ресурс двигуна значно скоротиться. Подібні двигуни їздять близько 10 000-20 000 км.

M20B20 Turbo

Будівництво турбо М20 на найслабшому двигуні серії рішення сумнівне, але право на життя має. Для реалізації проекту необхідно купити турбо-кит на базі турбіни Garrett T04E або Garrett GT30, з турбоколлектором, блоу-оффом, інтеркулером, пайпінгом, з маслоподачею та маслосливом, масляним радіатором, бустконтроллером, вестгейтом, даунпайпом і даунпайпом. Крім того, необхідно замінити поршні та шатуни на ковані, ступінь стиснення ~8.5, а також купити металеву прокладку головки блоку циліндрів. До цього додаються форсунки продуктивністю 440cc, паливний насос Walbro 255lph, датчик тиску наддуву, датчик кисню, датчик тиску масла, датчик температури вихлопних газів, ECU Megasquirt.
При будівництві такого турбо проекту на M20B28 Stroker потужність двигуна складе близько 350-400 к.с.

!!

Двигун БМВ М20 - це 6-циліндровий двигун з 12 клапанами, невеликого (як для автомобілів BMW) об'єму і ремінний привід розподільного валу. Агрегат був розроблений у 1977 році та надійшов на конвеєр з маркуванням М60.

Двигун в основному призначався для нової та першої машини 5 серії у кузові Е12, який з'явився у тому ж році. Він призначався для створення економічних, дешевих та сучасних версій автомобілів. Крім цього для BMW 3 серії також був необхідний потужніший двигун, проте під капотом цих автомобілів було надзвичайно мало місця для (М89).

Технічна характеристика БМВ М20

У порівнянні зі своїм старшим побратимом М30, цей агрегат мав легшу конструкцію та ремінний привід розподільного валу. Але, незважаючи на це, залишився з блоком циліндрів із чавуну та головкою з алюмінію. Важливим нововведенням у М60 стала поява замість ланцюга ремінного приводу розподільного валу.

У 1982 році був трохи модернізований та отримав маркування М20. Також попередні випуски стали називати М20, а назву М60 у 1993 році надали абсолютно іншій моделі. Між М20 і М60 були незначні відмінності: на М20 не було бензонасоса в блоці циліндрів, а також змінилася кількість зубів на ремені газорозподілу, в М60 було їх 111, а в М20 - 128 зубів, а з 1985 - 127. Таким чином, змінилися ролик натягувача ременя та шестерні ГРМ.
Подальше вдосконалення М20 дало версію на 2,5 л і 170 кінських сил, а також її тяжку дефорсовану версію з об'ємом 2,7 л.

Особливістю двигуна М20 В27 з 2,7 літровим об'ємом було те, що агрегат був дуже дефорсований. Він показував лише 125 конячок при 4800 об/хв, проте він мав досить великий крутний момент в 241 Нм при 3200 оборотах. За це він отримав прізвисько «бензиновий дизель». Автомобілі з такими двигунами мали маркування 325е та 525е, а в Америці – 328е та 528е.

Ставився на машини 3-ої та 5-ої серії.

Автомобілі з двигуном BMW M20

Третя серія:

  • Е21, модель 320 з агрегатом об'ємом 2 літри, карбюраторна, моделі 323 і 323i з двигуном 2,3 літра, карбюратором або механічним упорскуванням K-Jetronic.
  • Е30, моделі 320i та 323i, двигуни з об'ємом 2 і 2,3 літра, мали систему упорскування K-Jetronic або схожу L(E)-Jetronic, моделі 325i та 325е з двигунами об'ємом 2,5 а також 2,7 літра та мають систему упорскування Motronic 1.0.

П'ята серія:

  • Е12, модель 520 з об'ємом 2 літри, тільки карбюратор.
  • Е28, модель 520i оснащена системою K або L(E)-Jetronic, 525e з двигуном 2,7 літра та системою Motronic 1.0.
  • E34, модель 520i та 525i з двигуном на 2,5 літра та має систему Motronic 1.0.

Абсолютно кожен чув про таку марку як БМВ. Досить ємна історія цієї компанії заслуговує на повагу з боку автолюбителів. Корпорація була і залишається лідером у автомобілебудуванні. На якість та рівень розвитку її продуктів дорівнюють багато виробників машин.

Особливості двигуна моделі М20 німецького виробництва

У першій половині XX століття інженери компанії активно займалися доведенням рядних агрегатів. Однією з успішних конструкцій став 6-циліндровий двигун М20 від БМВ, що став відправною точкою для наступних агрегатів.

«Двадцятка» добре прижилася в модельних рядах третьої та п'ятої серій, про що свідчить наявність цієї установки у:

  • E12 (1972 - 1981);
  • E21 (1977 - 1983);
  • E28 (1982 – 1987);
  • E34 (1987 - 1990).

Стабільну роботу забезпечують 12 клапанів, що отримують команди від розподвалу, що обертається. Компонування головки блоку циліндрів організоване на кшталт SOHC. Силова установка випускалася у 4 видах:

  • M20B20;
  • M20B23;
  • M20B25;
  • M20B27.

Цифра після літери B означає літраж виробу. Власники стареньких «трійок» говорять про такі несправності, що часто виникають:

  • утворення тріщини в ГБЦ (часто між 4 та 5 циліндрами), що з'єднує порожнини охолодження та картера;
  • пошкодження клапанів під час обриву ременя газорозподільного механізму;
  • порушення положення натяжного ролика, що викликає сильне зношування передачі ГРМ.

Надійність насамперед: двигун М50 від німецького концерну БМВ

Співробітники компанії не зупинялися на досягнутому. Бажання підвищити динаміку і при цьому не змінити загальну конфігурацію агрегату закінчилося створенням двигуна з маркуванням М50 нової генерації.

Основні особливості:

  • чотири клапани на один циліндр;
  • два розподільні вали (це дозволило дещо роз'єднати зв'язок між впуском і випуском);
  • ланцюговий привід ГРМ.

Ця силова установка змінила М20 на конвеєрі заводу, робочі показники якого на початок 90-х років були далеко не ідеальними. Через два роки «п'ятдесятка» була оснащена фірмовим ноу-хау – активною системою регулювання фаз газорозподілу VANOS.

За командою, що походить від ЕБУ, за допомогою гідромуфти відбувався доворот на певний кут впускного розподільчого валу. В результаті проведеної модернізації робота мотора стала ефективною у всьому діапазоні обертання колінчастого валу.

Інноваційний рядний шестициліндровий двигун М50 мав наступні модифікації:

  • M50B20;
  • M50B20TU VANOS;
  • M50B25;
  • M50B25TU VANOS.

Надійність та довговічність цієї серії неодноразово відзначена багатьма фанатами баварського автопрому. Несправності найчастіше виникають внаслідок некваліфікованого ремонту. При великому пробігу зустрічалися прогари впускних клапанів. Тривалий перегрів призводить до появи тріщин у ГБЦ.

У гонитві за ефективністю: двигун М54 під брендом БМВ

Зустріти початок ХХІ століття корпорація вирішила з новим шестициліндровим рядником. Двигун отримав такі нововведення:

  • блок циліндрів, відлитий із алюмінієвого сплаву з чавунними вставками;
  • систему Double VANOS (прорив у начинці порівняно з М52);
  • оптимізовану конструкцію масляних кілець.

При створенні цього виробу інженери зробили крок ще далі, змусивши підкорятися комп'ютеру обидва распредвала. Як наслідок, краща прийомистість роботи та відмінна тяга на будь-яких оборотах.

Надійність двигунів М54 у БМВ у кузовах E36, E39, E46 дещо постраждала. Власники відзначають такі проблеми:

  • відмови датчиків положення розподільчих валів;
  • схильність до коксування внаслідок малої товщини поршневих кілець;
  • нестабільна робота холодного двигуна (перепустки займання);
  • прогар випускних клапанів.

Чотирьохциліндровий двигун М40 та прагнення БМВ до економії

На заміну морально застарілому M10 наприкінці 80-х прийшла нова рядка на чотири пари, що труться (циліндр-поршень). З розряду нових технологій M40 придбав гідрокомпенсатори та алюмінієвий корпус ГБЦ. Також було здійснено заміну ланцюгового приводу на ремінній. Це дозволило знизити тональність роботи силового агрегату.

Серія включала дві модифікації:

  • M40B16;
  • M40B18.

Процес подачі палива став підпорядковуватись електроніці завдяки інжекторній системі живлення Bosch M1.3. Експлуатаційні особливості агрегату такі:

  • підвищена чутливість до стану ременів (вони досить тонкі);
  • швидке зношування пари кулачок-рокер внаслідок нестабільності процесу мастила распредвала;
  • примхливі форсунки провокують виникнення провалів під час руху автомобіля;
  • нестійкість роботи на холостих оборотах (велика ймовірність підсмоктування та заклинювання дроселя).

Історія розвитку потенціалу автомобілів БМВ відображає постійний прогрес у динаміці та потужності. Кропотлива робота над дрібницями та високий рівень винахідливості персоналу сприяли створенню інноваційних рядних двигунів, розглянутих вище.

Бензину менше за АІ-92 більше не буде. Це факт.

А що застосування 92 в М-20 загрожує поломками - в основному міфи, кочують з вуст в уста.

Давайте разом проаналізуємо вкотре. І якось систематизуємо досвід та знання.

I. Почнемо з поломок:

Вважається, що бензин горить повільніше але з вищою температурою, і догоряючи протягом робочого ходу, перегріває двигун, клапана і поршні.

Так ось: горить він з однаковою швидкістю та температурою. Але про це згодом.

1. Прогар клапанів (частіше випускних) трапляється і на 72 бензині.

Причин кілька:

Тріщини в кільця гнізда. Гніздо заводом виготовляється з білого чавуну. А тріснути може від термічної напруги при загартуванні, криворукого запресування та інше. У разі перегріву при випуску диму з недогорілим паливом або підвислим або погано притертим клапаном.

Наші газики їздять не щодня. Це тепер сезонна машина. Для щоденки у всіх, думаю, інший легковик є. Так ось... при тривалому простої, в якомусь із циліндрів клапана залишаються відкритими... на них засихає нагар, наліт всякий та інше. (особливо уважні водії могли помічати при першому запуску стукіт збільшеного зазору в клапанах, який незабаром зникає). Так от це от сміття, володіючи низькою теплопровідністю, не дозволяє передати температуру від нагрітого клапана водоохолоджуваному блоку ... тому і утворюється точковий прогар, що може перерости в значний. Посилення цього ефекту сприяє їзда на форсованих режимах у швидкості після запуску.

Б їдна (як не пародоксально!) Робоча суміш. Так як збіднена суміш на третину приблизно повільніше горить, а залишковий кисень з повітря, прориваючись із полум'ям через мікрощілини, справляє ефект кисневого різання.

2. Прогар поршнів:

Задири на поршні, що відбулися з різних причин (про них окремо поговоримо трохи пізніше) підтискають канавки поршневих кілець... кільця підзалягають... а коли деякі мотористи мають замки з боку колектора (туди поршень притискається під час робочого ходу) ... можемо отримати повне залягання. Кільце перестає герметизувати циліндр і відбувається той же ефект кисневого різака, як і з клапанами.

Залягання кілець. Причини ті самі. Рідкісна їзда, невчасна заміна масла, робота двигуна без прогріву і т.д.

Шановні читачі і можуть назвати ще кілька причин поломок.

І де є вина саме 92-го бензину. Я не бачу. Це як бомжа нагодувати сервілатом замість ліверки... ефект той самий, тільки дорожчий.

ІІ. Переробка двигуна під 92

1. Що ми хочемо отримати збільшуючи ступінь стиснення? Ступінь стиснення збільшують, для збільшення швидкості горіння газоповітряної суміші (ГВП). А це, у свою чергу, дозволить збільшити максимальні обороти та потужність двигуна. Зауважте ту потужність, яка рахунок оборотів і приростає. Крутний момент не змінюється... адже на початку робочого ходу вже на перших міліметрах ефект маленької камери згоряння вже нівілювався.

Збільшити максимальні обороти М20 неможливо жодними переробками з наступної причини – він довгоходовий. А при довгих ходах, за інших рівних, швидкість руху поршня і так висока. При 3600 об/хв дорівнює 12 м/с. (Припустимі швидкості 10 - 15 м/с і залежить від конструктивних особливостей дигателя). При перевищенні критичної швидкості поршня відбувається підплавлення алюмінієвого сплаву... і задири - прогари.

Раніше олії були гіршими, - скажіть ви?

Так. Звичайно. Але... раніше до складу поршнів не шкодували додавати мідь (сама протизадирна складова). Теперішні наші поршні міді не мають. (Сплав пишуть іноді на дно поршня зі зворотного боку. Самі подивіться.)

Швидкість горіння бідної суміші 14 м/с нормальною 21 м/с, багатою – 15 м/с.

Вважаю набагато ефективніше не перекручуватися з головкою циліндрів, а зайнятися правильним карбюратором, що забезпечує оптимальну суміш на кожному режимі, включаючи збіднену суміш при середніх оборотах і малому навантаженні. (Всі помічають як чуйний М20 на заміну і налаштування карбюраторів ... тут і потужність, і тяга, і економічність.) Може сенс застосування і електромагнітних клапанів на різних режимах карбюратора і двокамерних карбюраторів.

Переробка розподільного валу та зміна фаз газорозподілу також має сенс і замтна різниця тільки на високих оборотах. Правильне сумішоутворення і це замінює.

Можна спробувати встановити моновприскування, але хто візьметься програмувати контролер (саме - собою від жодної машини ідеально не підійде. Хоч і працювати буде.).

2. Довговічність двигуна. На сторінці одного з переможців (не знайду вже), розписано про канавку в шатунних вкладишах... повністю його підтримую. Масла їм не вистачає.

Клапана з натрієм – надмірність. Не пам'ятаю, щоб клапан зависав. Якщо олію не змінювати по 50 тис.км, так і натрій зависне.

Заміна масляного насоса більшої продуктивності дуже бажана (спосіб кожен вибирає сам).

А ось масляні фільтри, а можливо і сам принцип масляної системи (у плані фільтрування та охолодження), варто змінити на сучасний, та простять мене "доглядачі музеїв". Але це окрема тема.

Висновок: Правильний кут запалення, правильний карбюратор, акуратне обслуговування – ось і всі переробки під 92 бензини.

P.S. Хотіла написати про особливості горіння та детонацію різних бензинів, але передумала. Скористалася жіночим правом №1.

додам і огидну якість (особливо за жовтнем. числу) ПММ. форсований під товарний стандарт бензину ДВС отримує непереборні трабли при заправці "ліваком". (малофорсований мотор обійдеться коригуванням УОЗ). а взагалі форсувати чи ні - питання релігії і навики подолання бездоріжжя("внатяг"-дефорс., "дуром" - форс.)



© 2023 globusks.ru - Ремонт та обслуговування автомобілів для новачків