Двигун BMW S63- 8-циліндровий силовий агрегат з безпосереднім упорскуванням (TVDI) розроблений підрозділом BMW Motorsport як заміна 10-циліндровому.
Двигун BMW S63 був розроблений на основі і дебютував у 2009 році на X6M. Порівняно з двигуном N63, на S63 були замінені поршні, розподільні вали, система охолодження, а також наддувна система. Це стало можливим завдяки деяким змінам, в першу чергу розташування каталізаторів, які розміщені разом із двома турбонагнітачами над утвореними двома рядами циліндрів - V.
Цей силовий агрегат був встановлений під капот і .
Двигун BMW S63B44
S63B44O0- Перша 555-сильна версія силового агрегату, що встановлюється на і .
S63B44T0— другий, оновлений варіант дебютував на седані і характеризується більшою потужністю, оскільки він удосконалений ще більш інноваційними технологіями, такими як Valvetronic і повністю оновленою системою охолодження.
S63 Top також встановлюється на:
Будова перехресного випускного колектора S63
Характеристики двигуна BMW S63
| S63B44O0 | S63B44T0 (S63 Top) | |
| Об'єм, см³ | 4395 | 4395 |
| Порядок роботи циліндрів | 1-5-4-8-6-3-7-2 | 1-5-4-8-6-3-7-2 |
| Діаметр циліндра/хід поршня, мм | 89,0/88,3 | 89,0/88,3 |
| Потужність, л.с. (кВт)/об.хв | 555 (408)/6000 | 560 (412)/6000-7000 |
| Крутний момент, Нм/об.хв | 680/1500-5650 | 680/1500-5750 |
| Ступінь стиску, :1 | 9,3 | 10,0 |
| Літрова потужність, л.с. (кВт)/літр | 126,2 (92,8) | 127,4 (93,7) |
| Витрата палива, л/100 км | 13,9 | 9,9 |
| Максимальні допустимі обороти за хвилину | 6800 | 7200 |
| Викиди CO2, г/км | 325 | 232 |
| Система управління | MSD85.1 | MEVD17.2.8 |
| Вага двигуна, ∼ кг | 162 | 172 |
| Відповідність нормам щодо ОГ | EURO 5 | EURO 5 |
| ∅ тарілки/стрижня впускного клапана, мм | 33,2/6 | 33,2/6 |
| ∅ тарілки/стрижня випускного клапана, мм | 29/6 | 29/6 |
| Макс. хід впускного/випускного клапана, мм | 8,8/9,0 | 8,8/9,0 |
| Діапазон регулювання VANOS сторони впуску, ° КВ | 50 | 70 |
| Діапазон регулювання VANOS сторони випуску, ° КВ | 50 | 55 |
| Кут зміни положення розподільного валу впускних клапанів, °КВ | 70-120 | 55-125 |
| Кут зміни положення розподільного валу випускних клапанів, °КВ | 73,5-123,5 | 60-115 |
| Тривалість відкриття розподільного валу впускних клапанів, °КВ | 231 | 260 |
| Тривалість відкриття розподільного валу випускних клапанів, °КВ | 252 | 252 |
Двигун BMW S63TU
У 2014 році в Лос-Анджелесі було представлено модернізований S63TU ( S63B44B). Цей мотор відзначив свій дебют на нових спортивних кросоверах.
Параметри двигуна BMW S63 TU
Двигун BMW S63 TU (M5)
Ця версія двигуна була представлена. Двигун отримав нові турбонагнітачі, оптимізовану систему змащення та охолодження, удосконалену та полегшену випускну систему.
Параметри двигуна BMW S63 TU (M5)
Проблеми двигуна BMW S63
При експлуатації двигуна в розумних межах він себе покаже з гарного боку. Основною проблемою його можна вважати перевитрату олії та можливі проблеми з циліндрами при високих навантаженнях. Найбільше це стосується першої версії S63B44A (555-сильна), оскільки інженери BMW під час розробки оновленої версії S63B44T0 попрацювали над усуненням цієї несправності.
Двигун S63 TOP вперше використовувався у F10M. Двигун S63 TOP є модифікацією на базі двигуна S63. Позначення SAP – S63B44T0.
- При цьому позначення S вказує на розробку двигуна компанією M GmbH.
- Номер 63 означає вид двигуна V8.
- "B" означає бензиновий двигун і паливо - бензин.
- Номер 44 вказує об'єм двигуна 4395 см3.
- T0 означає технічну переробку базового двигуна.
Модернізація була націлена на підвищення динаміки для використання в новому M5 та M6 при одночасному зниженні витрат палива. Це було досягнуто завдяки послідовному роздробленню, а також використанню технології безпосереднього упорскування Turbo-VALVETRONIC (TVDI). Вона вже відома і використовувалася у двигунах N20 та N55.
На наступному малюнку показано положення установки двигуна S63 TOP F10M.
Новий розроблений двигун S63 TOP характеризується такими параметрами:
- V8 Бензиновий двигун з безпосереднім упорскуванням Twin Turbo Twin-Scroll-Valvetronic (TVDI) та 412 кВт (560 к. с.)
- Крутний момент 680 Нм, починаючи з 1500 оборотів на хвилину
- Літрова потужність 93,7 кВт
Технічні характеристики
| Конструкція | V8 з безпосереднім упорскуванням Turbo-VALVETRONIC (TVDI) |
| Порядок роботи циліндрів | 1-5-4-8-6-3-7-2 |
| Частота обертання, що обмежується регулятором | 7200 оборотів за хвилину |
| Ступінь стиснення | 10,0: 1 |
| Наддув | 2 турбонагнітач ОГ з технологією Twin-Scroll |
| Максимальний тиск наддуву | до 0,9 бар |
| Клапанів на циліндр | 4 |
| Розрахунок палива | 98 ROZ (октанове число палива за методом дослідження) |
| Паливо | 95 - 98 ROZ (октанове число палива за методом дослідження) |
| витрати палива. | 9,9 л/100 км |
| Норма токсичності відпрацьованих газів у виконанні для країн Європи | EURO 5 |
| викид шкідливих речовин | 232 г CO2/км |
Діаграма повного навантаження S63B44T0
Короткий опис вузла
У цьому описі функціонування переважно описані відмінності від відомих двигунів S63.
Для двигуна S63 TOP були перероблені такі вузли:
- Привід клапанів
- Головка блоку циліндрів
- Турбонагнітач ОГ
- Каталізатор
- Система упорскування
- Ремінний привід
- Вакуумна система
- Секційний олійний картер
- Масляний насос
Цифрова електронна система керування двигуном (DME)
У новому двигуні S63 TOP використовується цифрова електронна система управління двигуном (DME) MEVD17.2.8, що включає провідний і виконавчий пристрій.
Активізація цифрової електронної системи керування двигуном (DME) здійснюється системою доступу до автомобіля (CAS) через провід активізації (контакт 15, активізація). Датчики, встановлені на двигуні та в автомобілі, передають вхідні сигнали. На основі вхідних сигналів та заданих значень, розрахованих за спеціальною математичною моделлю, а також закладених у пам'ять полів характеристик розраховуються сигнали для активізації виконавчих механізмів. DME керує виконавчими механізмами безпосередньо чи через реле.
Після вимкнення контакту 15 починається фаза роботи після включення. Під час фази роботи після включення визначають значення корекції. Головний блок керування DME повідомляє про готовність переходу в режим очікування сигналом по шині. Після того, як всі, хто бере участь у процесі ЕБУ, повідомлять про готовність до переходу в режим очікування, центральний міжмережевий перетворювач (ZGM) передає сигнал по шині та прим. через 5 секунд зв'язок із ЕБУ переривається.
На наступному малюнку показано монтажне положення цифрової електронної системи керування двигуном (DME).
Цифрова електронна система керування двигуном (DME) є абонентом шини FlexRay, PT-CAN, PT-CAN2 та шини LIN. Цифрова електронна система управління двигуном (DME) також по шині LIN з боку автомобіля з'єднана з інтелектуальним датчиком акумуляторної батареї. Наприклад, з боку двигуна до шини LIN під'єднані генератор та додаткова електрична водяна помпа. Цифрова електронна система керування двигуном (DME) у двигуні S63 TOP через інтерфейс передачі даних послідовним двійковим кодом з'єднана з датчиком стану олії. Живлення до цифрової електронної системи керування двигуном (DME) та цифрової електронної системи керування двигуном 2 (DME2) подається через вбудований модуль постачання за допомогою контакту 30B. Контакт 30B активується системою доступу до автомобіля (CAS). До шини LIN цифрової електронної системи керування двигуном 2 (DME2) у двигуні S63 TOP приєднана друга додаткова електрична водяна помпа.
На платі цифрової електронної системи керування двигуном (DME) додатково знаходяться датчик температури та датчик тиску навколишнього середовища. Датчик температури призначений для контролю над компонентами в блоці управління DME. Тиск навколишнього середовища необхідний для діагностики та перевірки достовірності сигналів датчиків.
Обидва блоки управління охолоджуються в контурі охолодження наддувного повітря за допомогою рідини, що охолоджує.
На наступному малюнку зображено охолодний контур для охолодження цифрової електронної системи керування двигуном (DME), а також охолоджувачів наддувного повітря.
| Позначення | Пояснення | Позначення | Пояснення |
|---|---|---|---|
| 1 | Радіатор для охолодження наддувного повітря | 2 | Додаткова електрична водяна помпа 1-го ряду циліндрів |
| 3 | Охолоджувач наддувного повітря 1-го ряду циліндрів | 4 | |
| 5 | 6 | Охолоджувач наддувного повітря 2-го ряду циліндрів | |
| 7 | Додаткова електрична водяна помпа 2-го ряду циліндрів |
Для забезпечення охолодження цифрової електронної системи керування двигуном (DME) важливо правильно без перегинів підключити шланги для рідини, що охолоджує.
Кришка головки блоку циліндрів
Внаслідок змін у системі вентиляції картера двигуна потрібно змінити конструкцію кришки головки блоку циліндрів.
Для відділення міститься в газі, що просочується, використовується вбудований в кришку головки блоку циліндрів лабіринтний відділювач. У напрямку потоку розташовані попередній відділювач та пластина фільтра тонкого очищення з невеликими форсунками. Відбійна перегородка з нетканим матеріалом попереду забезпечує подальше відділення частинок олії. Повернення масла оснащене зворотним клапаном, щоб запобігти безпосередньому всмоктуванню газів, що просочуються, без відділення. Очищені гази, що просочуються, подаються в систему впуску в залежності від робочого стану або через зворотний клапан, або через клапан регулювання об'єму. Додаткова лінія системи вентиляції картера двигуна до системи впуску не потрібна, оскільки в головку блоку циліндрів інтегровані відповідні отвори для окремих впускних каналів. Кожен ряд циліндрів має власну систему вентиляції картера двигуна.
Новим є розташування датчиків положення розподільного валу кришки головки блоку циліндрів. Вбудовано відповідно по одному датчику положення розподільного валу для розподільного валу впускних клапанів та розподільного валу випускних клапанів на кожен ряд циліндрів.
система вентиляції картера двигуна
При експлуатації безнаддувного двигуна у системі впуску існує розрідження. За рахунок нього відкривається клапан регулювання об'єму, і очищені гази, що просочуються, через отвори в головці блоку циліндрів потрапляють у впускні канали і в результаті в систему впуску. Оскільки при сильному розрідженні існує небезпека, що масло всмоктуватиметься через систему вентиляції картера двигуна, клапан регулювання об'єму виконує функцію дроселювання. Клапан регулювання об'єму обмежує потік і тим самим рівень тиску блок-картері.
Розрідження у системі вентиляції картера двигуна утримує зворотний клапан у закритому положенні. Через розташований над ним отвір для витоку масловідділювач додатково потрапляє зовнішнє повітря. Таким чином, розрідження у системі вентиляції картера двигуна обмежується максимум до 100 мбар.
У режимі наддування тиск в системі впуску підвищується і закриває тим самим клапан регулювання об'єму. У цьому стані розрідження існує в трубопроводі очищеного повітря. Якщо зворотний клапан відкривається до трубопроводу очищеного повітря, очищені гази, що просочуються, направляються в систему впуску.
На наступному малюнку показано положення установки системи вентиляції картера двигуна.
| Позначення | Пояснення | Позначення | Пояснення |
|---|---|---|---|
| 1 | Масловідділювач | 2 | Зворотний клапан до трубопроводу очищеного повітря з отвором для витоку |
| 3 | Провід до трубопроводу очищеного повітря | 4 | Відбійна перегородка з нетканим матеріалом спереду |
| 5 | Пластина фільтра тонкого очищення з невеликими форсунками | 6 | Попередній віддільник |
| 7 | Вхід газів, що просочуються | 8 | Зворотний маслопровід |
| 9 | Повернення олії зі зворотним клапаном | 10 | Сполучна лінія з впускним каналом |
| 11 | Клапан регулювання об'єму для системи впуску з функцією дроселювання |
Привід клапанів
У двигуні S63 TOP поряд з подвійним VANOS також використовується регулювання ходу клапанів, що повністю змінюється. Сам привод клапанів складається з відомих компонентів. Новими вузлами є коромисло та проміжний важіль із формованого листового металу. У поєднанні з розподільним валом полегшеної конструкції вдалося ще більше зменшити вагу. Для приводу розподільних валів кожного ряду циліндрів використовується зубчастий втулковий ланцюг. Натягувачі ланцюга, натяжні планки та заспокійливі планки для обох рядів циліндрів використовуються однакові. Масляні жиклери вбудовані в натягувачі ланцюга.
Valvetronic
Valvetronic складається із системи зміни ходу клапанів і системи газорозподілу із змінною фазою відкриття впускних клапанів, причому момент закривання впускного клапана вибирається довільно. Управління ходом клапанів здійснюється тільки на стороні впуску, а управління системою газорозподілу як на стороні впуску, так і випуску. Момент відкривання та момент закривання, а отже тривалість відкривання, а також хід впускного клапана вибираються довільно.
Система Valvetronic 3-го покоління вже використовується у двигуні N55.
Регулювання ходу клапанів
Як бачимо на наступному малюнку, серводвигун Valvetronic розташовується на головці блоку циліндрів з боку впуску. Датчик ексцентрикового валу вбудований у серводвигун Valvetronic.
| Позначення | Пояснення | Позначення | Пояснення |
|---|---|---|---|
| 1 | Розподільний вал випускних клапанів | 2 | Розподільний вал впускних клапанів |
| 3 | Куліса | 4 | Проміжний важіль |
| 5 | Пружина | 6 | Серводвигун Valvetronic |
| 7 | Пружина клапана на стороні впуску | 8 | VANOS на стороні впуску |
| 9 | Впускний клапан | 10 | Випускний клапан |
| 11 | Пружина клапана на боці випуску | 12 | VANOS на стороні випуску |
VANOS
Між двигуном S63 та двигуном S63 TOP є такі відмінності:
- Діапазон регулювання системи VANOS був розширений завдяки скороченню кількості лопатей з 5 до 4. (колінчастий вал на впуску 70°, колінчастий вал на випуску 55°)
- Завдяки використанню алюмінію замість сталі вдалося зменшити вагу з 1050 до 650 г.
Головка блоку циліндрів
Головка блоку циліндрів двигуна S63 TOP є новою розробкою з інтегрованими повітряними каналами для системи вентиляції картера двигуна. Масляний контур був також перероблений та адаптований до підвищеної потужності. У двигуні S63 TOP, як і раніше у двигуні N55, використовується система Valvetronic 3-го покоління.
Як ущільнювальну прокладку головки блоку циліндрів використовується нове тришарове ущільнення з пружинної сталі. Контактні поверхні з боку головки блоку циліндрів та блоку циліндрів забезпечені протипригарним покриттям.
На наступному малюнку показані компоненти, вбудовані в головку блоку циліндрів.
Диференційована система впуску
Система впуску була змінена відповідно до положення установки F10, одночасно отримавши оптимізоване залежно від потоку підключення до корпусу дросельної заслінки. На відміну від двигуна S63 у двигуні S63 TOP відсутній клапан рециркуляції наддувного повітря. У двигуні S63 TOP для кожного ряду циліндрів є свій глушник шуму всмоктування. У глушник шуму всмоктування відповідно вбудований плівковий термоанемометричний витратомір повітря. Нововведенням є використання плівкового термоанемометричного витратоміра повітря 7-го покоління. Плівковий термоанемометричний витратомір повітря такий самий, як і в двигуні N20.
Теплообмінники для повітря та охолоджувальної рідини були також адаптовані до підвищення інтенсивності охолодження.
На наступному малюнку показано проходження відповідних компонентів.
| Позначення | Пояснення | Позначення | Пояснення |
|---|---|---|---|
| 1 | охолоджувач наддувного повітря | 2 | Турбонагнітач ОГ |
| 3 | Підключення системи вентиляції картера двигуна до трубопроводу очищеного повітря | 4 | Датчик температури наддувного повітря та датчик тиску у впускному колекторі |
| 5 | Система впуску | 6 | Дросельна заслінка |
| 7 | Плівковий термоанемометричний витратомір повітря | 8 | Глушник шуму всмоктування |
| 9 | Всмоктуючий патрубок | 10 | Датчик тиску наддуву |
Турбонагнітач ОГ
У двигуні S63 TOP є 2 турбонагнітач ОГ з технологією Twin-Scroll. Турбінні колеса та колеса компресора також були перероблені. Завдяки модернізації турбінних коліс було підвищено продуктивність та коефіцієнт корисної дії на високих оборотах турбонагнітача ОГ. Завдяки цій зміні турбонагнітач ОГ став менш чутливим до роботи насосів. Тому вдалося відмовитись від клапана рециркуляції наддувного повітря. Турбонагнітач ОГ має вже відому конструкцію з перепускним клапаном, керованим розрядженням.
На наступному малюнку показаний випускний колектор та турбонагнітач ОГ з Twin-Scroll для всіх рядів циліндрів.
Каталізатор
У двигуні S63 TOP на кожен ряд циліндрів передбачений каталізатор із двома стінками. У каталізаторах немає розчіплювальних елементів.
Використовуються відомі лямбда-зонди виробництва Bosch. Регулювальний зонд розташовується перед каталізатором якомога ближче до виходу турбіни. Його положення було обрано таким чином, щоб можна було обробляти дані всіх циліндрів окремо. Контрольний зонд розташований між першим та другим керамічними монолітами.
На наступному малюнку показана труба каталізатора із вбудованими компонентами.
Система випуску відпрацьованих газів
Система випуску газів, що відпрацювали, була адаптована під двигун S63 TOP і конкретний автомобіль. Випускний колектор для всіх рядів циліндрів було посилено, тепер він виконаний у вигляді коліна труби. Зовнішні оболонки випускного колектора більше не потрібні. Для компенсації термомеханічних рухів усередині випускних колекторів розчіплювальні елементи вварені у випускні колектори. Система випуску відпрацьованих газів у двопотоковому режимі веде до задньої частини автомобіля і закінчується чотирма круглими випускними трубами. Двигун S63 TOP має активні заслінки глушника, що активуються за допомогою розрідження.
На наступному малюнку зображено систему випуску відпрацьованих газів, починаючи від труби каталізатора.
Додатковий електричний насос охолоджувальної рідини
Додаткова електрична водяна помпа разом з насосом рідини, що охолоджує, приєднана до головного контуру охолодження. Додаткова електрична водяна помпа відповідає за охолодження турбонагнітачів ОГ. Додаткова електрична водяна помпа працює за принципом відцентрового насоса і сконструйована для подачі рідини, що охолоджує.
DME активує додаткову електричну водяну помпу за допомогою дроту ланцюга керування залежно від потреби.
Додаткова електрична водяна насос може працювати з напругою від 9 до 16 вольт, причому номінальна напруга становить 12 вольт. Діапазон допустимих температур для охолоджуючого середовища становить від -40° до 135°.
Система упорскування
У двигуні S63 TOP використовується впорскування під високим тиском, вже відоме двигуном N55. Воно відрізняється від струминного безпосереднього упорскування використанням електромагнітних форсунок з багатоструменевим розпиленням. Електромагнітна форсунка HDEV 5.2 компанії Bosch, на відміну від системи впорскування, що відкривається назовні, являє собою багатоструминний клапан, що відкривається всередину. Електромагнітна форсунка HDEV 5.2 характеризується високою варіативністю щодо кута падіння та форми струменя та розрахована на тиск у системі до 200 бар.
Наступною відмінністю є зварна магістраль. Окремі шлангопроводи для впорскування палива більше не пригвинчуються до магістралі, а приварюються до неї.
У двигуні S63 TOP було вирішено відмовитись від датчика низького тиску палива. Використовується відоме регулювання кількості палива за допомогою реєстрації значення частоти обертання колінвала двигуна та навантаження.
Насос високого тиску вже відомий по 4-, 8- та 12-циліндровим двигунам. Для забезпечення достатнього тиску подачі палива за будь-якого рівня навантаження в двигуні S63 TOP для кожного ряду циліндрів відповідно використовується один насос високого тиску. Насос високого тиску пригвинчений до головки блоку циліндрів, він приводиться в дію за допомогою розподільчого валу випускних клапанів.
На наступному малюнку показано розташування компонентів системи упорскування.
Ремінний привід
Ремінний привід адаптований до підвищеної частоти обертання колінвала двигуна. Ремінний шків на колінвалі має менший діаметр. Відповідно, були змінені приводні ремені.
Ремінний привід приводить в дію основний ремінний привід з генератором, насос охолоджувальної рідини та насос гідропідсилювача рульового керування. Основний привід натягується за допомогою механічного натяжного ролика.
Додатковий ремінний привід охоплює компресор кондиціонера та оснащується еластичними ременями.
На наступному малюнку показані компоненти, з'єднані з ремінним приводом.
Вакуумна система
Вакуумна система двигуна S63 TOP порівняно з двигуном S63 має деякі зміни.
Вакуумний насос має двоступінчасте виконання, щоб підсилювач гальм отримував більшу частину розрідження, що створюється. Вакуум-ресивер більше не розташовується в просторі розвалу циліндрів, а встановлюється на нижній стороні масляного картера. Відповідним чином було адаптовано вакуумні трубопроводи.
На наступному малюнку показані компоненти вакуумної системи та їх становище установки.
Секційний олійний картер
Олійний картер виготовлений з алюмінію та має двосекційне виконання. Масляний фільтр вбудований у верхню частину олійного картера і доступний знизу. Масляний насос пригвинчений до верхньої частини масляного картера і приводиться в дію за допомогою ланцюга колінчастого валу. Щоб уникнути спінювання моторного масла, приводний ланцюг і зірочка ланцюгової передачі відокремлені від масла. Заспокійник олії інтегрований у верхню частину масляного картера. Різьбова пробка оливного отвору в кришці масляного фільтра більше не потрібна.
На наступному малюнку показано секційний масляний картер. Для кращого схематичного зображення компонентів рисунок повернутий на 180 °.
Масляний насос
Двигун S63 TOP має масляний насос, що регулює об'ємну витрату, зі ступенем всмоктування та нагнітання в одному корпусі. Масляний насос міцно пригвинчений до верхньої частини олійного картера.
Масляний насос рухається втулковим ланцюгом колінчастого валу. Втулковий ланцюг утримується в натягу за допомогою планки натягувача.
Як ступінь всмоктування використовується насос, який за допомогою додаткової лінії всмоктування подає моторне масло з передньої частини масляного картера в задню частину.
Для забезпечення в двигуні тиску масла використовується пластинчастий насос з золотником, що коливається, регульований за об'ємною витратою. Для забезпечення надійної подачі масла патрубок, що всмоктує, розташований в задній частині масляного картера.
На наступному малюнку показані компоненти масляного насоса та їх привод.
Поршень, шатун і колінчастий вал
Внаслідок зміни способу спалювання та підвищення рівня частоти обертання, ці компоненти також були сконструйовані заново.
Поршень
Тепер використовуються литі поршні з комплектом поршневих кілець Mahle. Форма днища поршня була відповідно адаптована до способу спалювання та використання електромагнітних форсунок з багатоструменевим розпиленням.
Шатун
Йдеться про ламаний кований шатун з прямим розподілом. У невеликій нероз'ємній головці шатуна, як у двигуні N20 і N55, розташовується утворений отвір. Завдяки цьому формованому отвору сили, що діють за рахунок поршня через поршневий палець, сили оптимально розподіляються по поверхні втулки. Завдяки покращеному розподілу сил зменшується навантаження на краї.
Колінчастий вал
Колінчастий вал двигуна S63 TOP є кованим колінчастим валом із загартованим верхнім шаром з 6 противагами. Колінчастий вал спирається п'ять підшипникових опор. Завзятий підшипник знаходиться в центрі третього ліжка підшипника. Використовуються підшипники, які містять свинцю.
Огляд системи
| Позначення | Пояснення | Позначення | Пояснення |
|---|---|---|---|
| 1 | Датчик тиску палива | 2 | Цифрова електронна система керування двигуном 2 (DME2) |
| 3 | Додатковий електричний насос охолоджувальної рідини 2 | 4 | Електровентилятор |
| 5 | 6 | Датчик частоти обертання вхідного валу | |
| 7 | компресор кондиціонера | 8 | Блок Junction Box (JBE) |
| 9 | Передній розподільник струму | 10 | Перетворювач DC/DC |
| 11 | Задній розподільник струму | 12 | Струморозподільник на АКБ |
| 13 | інтелектуальний датчик акумуляторної батареї | 14 | Датчик температури (NVLD, США та Корея) |
| 15 | Мембранний вимикач (NVLD, США та Корея) | 16 | Коробка передач з подвійним зчепленням (DKG) |
| 17 | модуль педалі акселератора | 18 | Реле електровентилятора |
| 19 | Вбудована система керування ходовою частиною (ICM) | 20 | Заслінка глушника |
| 21 | Панель керування на центральній консолі | 22 | Вимикач зчеплення |
| 23 | Комбінація приладів (KOMBI) | 24 | Система доступу до автомобіля (CAS) |
| 25 | Центральний модуль міжмережевого перетворювача (ZGM) | 26 | Модуль у просторі для ніг (FRM); |
| 27 | контактний вимикач ліхтарів заднього ходу | 28 | Система динамічного контролю за стабільністю (DSC) |
| 29 | Стартер | 30 | Цифрова електронна система керування двигуном (DME) |
| 31 | Датчик стану олії |
Системні функції
Нижче описуються такі функції:- Охолодження двигуна
- Twin-Scroll
- Подача олії
Охолодження двигуна
Конструкція системи охолодження аналогічна системі двигуна S63. Для двигуна S63 TOP охолодний контур було перероблено з метою підвищення продуктивності. У двигуні S63 TOP поряд з механічним насосом охолоджувальної рідини всього 4 додаткові електричні водяні помпи.
- Додаткова електрична водяна помпа для охолодження турбонагнітачів ОГ.
- Дві додаткові електричні водяні помпи для охолодження охолоджувача наддувного повітря та цифрової електронної системи керування двигуном (DME).
- Додаткова електрична помпа для опалення салону автомобіля.
Охолодження двигуна та охолодження наддувного повітря мають окремі контури охолодження.
Завдяки зміні геометрії робочого колеса для ремінного насоса рідини, що охолоджує, досягнуто збільшення потоку охолоджуючої рідини. Тим самим вдалося оптимізувати охолодження головки циліндра. Для забезпечення охолодження обох турбонагнітачів ОГ після вимкнення двигуна встановлено додатковий електричний водяний помпа. Під час роботи двигуна вона також використовується для підтримки охолодження турбонагнітачів.
Для забезпечення достатнього охолодження наддувного повітря у двигуні S63 TOP у порівнянні з двигуном S63 збільшено теплообмінники для повітря та охолоджуючої рідини. Вони забезпечуються охолоджувальною рідиною через власну систему охолодження з 2 додатковими водяними електричними помпами. Контур охолоджуючої рідини для охолодження наддувного повітря та цифрової електронної системи управління двигуном (DME) включає радіатор і 2 винесених радіатора охолоджуючої рідини. З наддувного повітря за допомогою теплообмінника для повітря та охолодної рідини для кожного ряду циліндрів відбирається тепло. Це тепло через теплообмінник для рідини, що охолоджує, виводиться в атмосферне повітря. Для цього охолодження наддувного повітря має власний контур охолодження. Він незалежний від контуру системи охолодження двигуна.
Сам модуль охолодження є лише одному виконанні. У автомобілях з виконанням для країн з тропічним кліматом та у поєднанні з додатковим обладнанням для максимальної швидкості (SA840) додатково використовується винесений радіатор (у колісній ніші праворуч).
На наступному малюнку показано контур охолодження.
| Позначення | Пояснення | Позначення | Пояснення |
|---|---|---|---|
| 1 | Датчик температури охолоджувальної рідини на виході з радіатора | 2 | Заливна склянка |
| 3 | термостата | 4 | Насос охолоджувальної рідини |
| 5 | Турбонагнітач ОГ | 6 | Теплообмінник обігрівача |
| 7 | Подвійний клапан | 8 | Додатковий електричний насос охолоджувальної рідини |
| 9 | Додатковий електричний насос охолоджувальної рідини | 10 | Датчик температури охолоджувальної рідини на двигуні |
| 11 | Розширювальний бачок системи охолодження | 12 | Електровентилятор |
| 13 | Радіатор |
Двигун S63 TOP має терморегулювальну систему, вже відому двигуну N55. Терморегулююча система включає незалежне регулювання електричних компонентів охолодження - електровентилятор, програмований термостат і насоси ОЖ.
Двигун S63 TOP оснащений традиційним програмованим термостатом. Завдяки електричному обігріву в термостаті, що програмується, додатково вдалося реалізувати відкривання вже при невеликій температурі охолоджуючої рідини.
Twin-Scroll
Twin-Scroll позначає турбонагнітач ОГ із двопотоковим корпусом турбіни. У корпусі турбіни газ, що відпрацював, з 2 циліндрів відповідно окремо направляється в турбіну. Завдяки цьому потужніше використовується так званий імпульсний наддув. Окремо потоки ОГ у корпусі турбіни турбонагнітачів ОГ у вигляді спіралі (scroll) прямують на турбінне колесо.
На турбіну газ, що відпрацював, рідко подається з постійним тиском. При низькій частоті обертання колінвала двигуна ОГ досягає турбіни в пульсуючому режимі. За рахунок пульсації досягається короткочасне підвищення співвідношення тиску на турбіні. Оскільки при зростанні тиску збільшується ККД, за рахунок пульсації зростає також тиск наддуву і, отже, момент двигуна, що крутить.
Для поліпшення газообміну двигуна S63 TOP циліндри 1 і 6, 4 і 7, 2 і 8, а також 3 і 5 були відповідно з'єднані з вихлопною трубою.
Для обмеження тиску наддуву використовується клапан перепуску.
Подача олії
При пригальмовуванні та проходженні повороту з M5/M6 можуть бути дуже високі значення прискорення. За допомогою відцентрових сил, що виникають, більшість моторного масла витісняється в передню частину масляного картера. Якщо це відбувається, пластинчастий насос з золотником, що гойдається, не може забезпечити подачу масла в двигун, оскільки не буде масла для всмоктування. Тому в двигуні S63 TOP використовується масляний насос зі ступенем всмоктування і ступенем нагнітання (роторний і пластинчастий насос з золотником, що коливається).
У двигуні S63 TOP компоненти змащуються та охолоджуються за допомогою маслорозпилювальних форсунок. Маслорозпилювальні форсунки для охолодження днища поршня в принципі відомі. Вони вбудований зворотний клапан, щоб вони відкривалися і закривалися, тільки починаючи з певного тиску масла. Кожен циліндр має власну форсунку, яка завдяки своїй формі підтримує правильне положення установки. Поряд із охолодженням днища поршня вона також відповідає за змащення поршневого пальця.
Двигун S63 TOP має відомий двигуном N63 повнопоточний масляний фільтр. Повнострумовий масляний фільтр знизу вкручений в масляний картер. У корпус масляного фільтра вбудований клапан. Наприклад, при холодному в'язкому моторному маслі клапан може відкрити байпас навколо фільтра. Це відбувається в тому випадку, якщо різниця тиску перед фільтром і після нього перевищує прибл. 2,5 бар. Допустима різниця тисків була збільшена з 2,0 до 2,5 бар. Таким способом забезпечується більш рідкісний обхід фільтра та надійніше відфільтровування частинок бруду.
Двигун S63 TOP для охолодження моторної олії має винесений масляний радіатор під модулем охолодження. Для забезпечення швидкого нагріву моторної олії в масляний картер вбудований термостат. Термостат розблокує трубопровід, що підводить, до масляного радіатора, починаючи з температури масла в двигуні 100 ° Цельсія.
Для контролю рівня олії використовується вже відомий датчик стану олії. Аналіз якості моторної олії не проводиться.
Вказівки для служби сервісу
загальні вказівки
Вказівка! Дати двигуну охолонути!
Ремонтні роботи допускаються лише після охолодження двигуна. Температура рідини, що охолоджує, не повинна перевищувати 40 ° Цельсія.
Залишаємо за собою право на друкарські помилки, смислові помилки та технічні зміни.
Двигун BMW S63 – розробка дочірньої компанії автоконцерну BMW – BMW Motorsport GmbH. Є різновидом серії N63 і вперше була використана для виробництва автомобіля BMW X6M. Основний упор даної серії двигуна зроблено на економічну витрату палива та високі технічні характеристики агрегату загалом. Перехресний випускний колектор, новітня система Valvetronic та багато інших новітніх розробки інженерів BMW були широко використані саме в S63.
Технічні характеристики
| Виробництво | Munich Plant |
| Марка двигуна | S63 |
| Роки випуску | 2009-н. |
| Матеріал блоку циліндрів | алюміній |
| Система харчування | інжектор |
| Тип | V-подібний |
| Кількість циліндрів | 8 |
| Клапанів на циліндр | 4 |
| Хід поршня, мм | 88.3 |
| Діаметр циліндра, мм | 89 |
| Ступінь стиснення | 9.3 10 |
| Об'єм двигуна, куб.см | 4395 |
| Потужність двигуна, л.с./об.хв. | 555/6000 560/6000-7000 575/6000-7000 600/6000-7000 |
| Крутний момент, Нм/об.хв | 680/1500-5650 680/1500-5750 680/1500-6000 700/1500-6000 |
| Паливо | 95-98 |
| Екологічні норми | Євро 5 Євро 6 (TU) |
| Вага двигуна, кг | 229 |
| Витрата палива, л/100 км (для M5 F10) - Місто - траса - Змішаний. |
14.0 7.6 9.9 |
| Витрата олії, гр./1000 км | до 1000 |
| Олія в двигун | 5W-30 5W-40 |
| Скільки олії в двигуні, л | 8.5 |
| Заміна олії проводиться, км | 7000-10000 |
| Робоча температура двигуна, град. | 110-115 |
| Ресурс двигуна, тис. км - за даними заводу - на практиці |
- - |
| КПП - 6АКПП - M DCT - 8АКПП |
ZF 6HP26S GS7D36BG ZF 8HP70 |
| Передаточні відносини, 6АКПП | 1 - 4.17 2 - 2.34 3 - 1.52 4 - 1.14 5 - 0.87 6 - 0.69 |
| Передаточні відносини, M DCT | 1 - 4.806 2 - 2.593 3 - 1.701 4 - 1.277 5 - 1.000 6 - 0.844 7 - 0.671 |
| Передатні відносини, 8АКПП | 1 - 5.000 2 - 3.200 3 - 2.143 4 - 1.720 5 - 1.313 6 - 1.000 7 - 0.823 8 - 0.640 |
Поширені несправності та експлуатація
Для двигуна BMW S63 характерні такі несправності: висока витрата олії, гідроудари, пропуски при запаленні.
Проблема підвищеної витрати олії пов'язана із закоксованістю поршневих канавок, зносом кілець. Несправність усувають проведенням капремонту із заміною кілець. Швидка витрата олії викликає корозія алюсила, у такій ситуації змінюють блок циліндрів. Турбіни знаходяться між циліндрами – спостерігається висока концентрація тепловіддачі у розвалі блоку. Тут проходять труби масловіддачі турбін, які закоксовуються, і турбіни виходять з ладу. Висока температура в розвалі негативно впливає на вакуумні трубки, а також на пластикові трубки системи охолодження.
Якщо спостерігаються провали під час запалювання, потрібно перевірити свічки, при необхідності замінити їх на аналогічні від М-серії. При гідроударах причина у п'єзофорсунках, вони вимагають заміни.
Щоб нівелювати проблеми в процесі користування силовим агрегатом, необхідно контролювати стан мотора, регулярно проводити технічне обслуговування. Зношені вузли потрібно своєчасно змінювати, щоб уникнути серйозних проблем.
