Регулировка фаз ГРМ на BMW M52 и M54

Регулировка фаз ГРМ на BMW M52 и M54

А теперь обо всем по порядку: Одеваем насадку на 22 на центральный болт коленвала и проворачиваем по часовой стрелке до совпадения верхней и нижней меток Верхняя выбита на шестерне распредвала и на пластике этой шестерни в виде стрелки, а нижняя — на зубчатом шкиве. До конца не откручиваем!

У шестерни должен появиться ход влево и вправо для более точного выставления меток при сборке. Очень интересовало, как по прошествии тыс чувствуют себя фазы грм? Обнуляем сервисный счетчик, если в нем есть нужная позиция.

Например, что касается двигателя BMW M52, его очень легко перегреть, если не уследить за уровнем антифриза или не обнаружить загрязнение радиаторов или завоздушивания всей системы охлаждения. В случае перегрева как минимум «ведет» головку блока или прогорает ее прокладка. В худших случаях «прихватывает» поршни и стенки цилиндров, перегреваются шейки коленвала и двигатель клинит.

Выбрать и купить ГБЦ для двигателя БМВ М52 вы можете в нашем каталоге.

Они могут есть масло и перегреваться

Учитывая возраст этих двигателей, ожидание проблем на месте. Наиболее распространенными являются повышенное потребление масла. Для двигателей M54 многие связывают это с укороченными поршнями. Однако, если масляный аппетит более выражен, причиной может быть сломанный маслоотделитель. Он расположен в слегка неудачном месте сзади, на самом деле под лобовым стеклом. Поэтому очень трудно получить доступ. Эта проблема также касается других двигателей BMW.

И M52TU, и более новый M54 имеют клапаны, приводимые в действие с помощью чашечных кранов с гидравлическим зазором. Однако они требуют регулярной замены качественного масла. В противном случае толкатели будут забиты углеродом, что ухудшит их функцию, и в результате седла клапана могут воспламениться с последующей потерей сжатия.

Двигатель BMW M54

Самые большие проблемы, как правило, связаны с охлаждением. Необходимо поддерживать систему охлаждения в хорошем состоянии для длительного выживания. Это включает в себя очистку радиатора. К счастью, двигатели M52TU и M54 не повторяют эпизод с пластиковыми колесами водяного насоса, который касается оригинальных двигателей M52 (а также раннего M50). Но спустя годы все может на самом деле потерпеть неудачу. От порванной крышки расширительного бака до неисправного термостата или неработающего охлаждающего вентилятора.

Вентиляторов здесь два, но иногда это не очень актуально. Механический охлаждающий вентилятор приводится в движение от водяного насоса через вязкую муфту. Затем есть вторая электрическая резервная копия, которая включается, когда кондиционер включен. Проблема в том, когда вспомогательный электрический вентилятор уходит. В жаркое лето все работает только на механическом вентиляторе, который со временем становится все более и более напряженным для водяного насоса, пока в один прекрасный день он не начнет течь.

Следовательно, это может привести к выходу из строя компрессора кондиционера, поскольку его среда недостаточно охлаждается из-за неисправности электрического вентилятора, что приводит к увеличению давления в системе кондиционирования, причем верхний предел ограничен предохранительным клапаном на компрессоре. Если он активируется один раз, он обычно прекращает герметизацию, и вас будет беспокоить дорогой дефект.

Обслуживание цепи и когда менять?

Замену цепной передачи ГРМ можно провести и в одном из сервисных центров, но здесь мы будем говорить о том, как провести данную процедуру своими руками. Производитель не обозначил точного регламента по замене цепи на данном автомобиле, но из рекомендаций специалистов можно сделать вывод о необходимости обследования цепи после 100 000 км. Если этого не делать, то можно пропустить тот момент, когда может произойти сход цепи. А если это случится, то клапана ударятся о поршни, так как синхронизация их движения прекратиться. После этого автомобиль придется серьезно ремонтировать, так что до этого лучше не допускать.

Износ цепи можно определить на слух – в этом случае включенный мотор будет издавать характерный скрежет. А визуальные симптомы износа могут быть следующими:

• на цепи образовались сколы;
• если цепь оттягивается на половину зубца;
• шаг между звеньями увеличен;
• метки на кожухе и шкиве коленвала больше не совмещаются.

Даже при нормальной компрессии мотор не будет работать слаженно, если цепь растянулась. Исправить это ее состояние уже не получится, и ее в этом случае придется менять. Колебания ненатянутого привода могут привести к поломке успокоителей. Растянутый цепной привод послужит причиной того, что топливо будет расходоваться чрезмерно, движок будет вибрировать. Уже одной из этих причин будет достаточно для того, чтобы заменить изношенную цепь на новую.

Нужно сказать, что менять придется еще и некоторые другие детали, являющиеся расходными материалами. Речь идет о сальниках и шестернях. Цепь создает на шестеренки сильную нагрузку, и они достаточно быстро изнашиваются. Поэтому лучше поставить новые шестеренки, чтобы потом не заниматься разборкой всего механизма из-за замены шестеренок. Но менять их необходимо все же не всегда. Лучше визуально оценить их состояние перед тем, как принять решение. Если на себя вы не очень надеетесь, тогда позовите специалиста, который сможет провести диагностику состояния шестерней. Это очень важно, ведь если не заменить сильно изношенные шестерни, они будут оказывать негативное действие на новую цепь, и она износится гораздо раньше положенного срока.

При покупке новой цепи не экономьте, и покупайте расходники только проверенных производителей и в серьезных торговых точках. Вместе с цепью купите еще и сальники, шестерни (если это потребуется), прокладки и пластиковые успокоители. Подготовьте необходимый для такого ремонта инструмент и можете приступать к работе.

УСТРОЙСТВО, ПРИНЦИП РАБОТЫ VVT

За угловое смещение распределительного вала отвечает фазовращатель, представляющий собой гидромуфту, работой которой управляет ЭБУ двигателя.

Конструктивно фазовращатель состоит из ротора, который соединен с распредвалом, и корпуса, наружная часть которого является шестерней распределительного вала. Между корпусом гидроуправляемой муфты и ротором находятся полости заполненные маслом. Заполнение их приводит к перемещению ротора, а, следовательно, и смещению распредвала относительно шестерни. В полости масло подается по специальным каналам. Регулировка количества поступающего через каналы масла осуществляется электрогидравлическим распределителем. Распределитель представляет собой обычный электромагнитный клапан, который управляется ЭБУ посредством ШИМ-сигнала. Именно ШИМ-сигнал делает возможным плавное изменение фаз газораспределения.

Система управления, в виде ЭБУ двигателя, использует сигналы следующих датчиков:

• ДПКВ (рассчитывается частота вращения коленчатого вала);
• ДПРВ;
• ДПДЗ;
• ДМРВ;
• ДТОЖ.



Минусы и недостатки конструкции: все слабые места BMW M54B25


Данная модель двигателя считается весьма успешной моделью BMW ввиду долгого эксплуатационного ресурса и свежего технического оснащения, однако также не лишена и недостатков. Проблемными участками у BMW M54B25 являются:

1. Корпус термостата – при достижении отметки в 50 000 км пробега могут появиться подтеки охлаждающей жидкости. Исправить проблему можно прочисткой системы охлаждения и реставрацией покрытия корпуса;
2. Выход из строя системы вентиляции – дифференциальный клапан вентиляции является слабым конструкционным узлом, который выходит из строя при регулярной интенсивной эксплуатацией. Проблему расшатывания шарниров клапана лучше устранить установкой новой детали – ремонт в данном случае не оправдан;
3. Трещины на крышке двигателя – с целью уменьшения веса крышка мотора изготовлена из пластика, который со временем лопается под воздействием вибрации или перепада температур. Нарушение герметичности сказывается только на звукоизоляционных свойствах, однако производитель рекомендует своевременно заменить поврежденную деталь;
4. Хронический перегрев мотора – проблема может наблюдаться при пробеге от 100 000 км. Причиной неисправности является нарушение целостности магистральных патрубков с антифризом или срывом резьбы в блоке под креплением головки блока цилиндров. Исправляется поломка заменой новых комплектующих;
5. Перерасход масла – пробой в трубопроводе или вывод из строя уплотнительных колец, вызванный чрезмерной эксплуатацией автомобиля. Болезнь лечится заменой деталей на новые и бережным использованием авто: важно не перегружать транспортное средство и использовать высокооктановое топливо. В случае попадания масла в систему охлаждения придется заметь все технические жидкости, предварительно промыв магистральные патрубки техническим спиртом.

Обратите внимание! Общий эксплуатационный ресурс двигателя заводской комплектации составляет 300 000 км пробега. При бережном использовании, автомобиль на базе BMW M54B25 способен пройти до 400 000 км без необходимости в капитальном ремонте, меняя лишь расходные комплектующие.



ГРМ — механизм газораспределения, распредвал

Механизм газораспределения осуществляет впуск в цилиндры свежих порций горючей смеси и выпуск из них продуктов сгорания, отработавших газов. Эти процессы происходят в соответствии с принятым для данного двигателя порядком работы цилиндров, то есть 1-3-4-2. С отсчетом от шкива распредвала.
К механизму газораспределения (ГРМ) относится ремень распределительного вала, сам распределительный вал, выпускные и впускные клапана, пружины клапанов, винты толкатели и коромысла. Кулачок распредвала действует на клапан через коромысло, как качели. Каждому из клапанов соответствует 1 индивидуальный кулачок. В системе VTEC на кулачки впускных клапанов дополненные еще одним кулачком с большей высотой клапана и большей длительностью открытия клапана.
Внешняя пара кулачков в распредвале системе SOHC для открытия выпускных клапанов, внутренняя пара для впускных клапанов. Дополнительный кулачок VTEC ставится между впускными кулачками.



Работа газораспределительного механизма

Характеристики кулачков

Кулачок имеет несколько характеристик это подъем, база, высота, профиль, длительность или продолжительность и крутизна.
База База это диаметр вала, размер при котором коромысло и клапана находится в 0 состояние, обычно является шириной кулачка (распредвала) X. Высота Высота это самый большой размер на кулачке, обычно меряется, Y. Подъем, вычтите из Базы Высоту (Y-X) И получите подъем кулачка. Размер на который предположительно будет подниматься клапан. Подъем можно увеличить двумя способами, либо уменьшением базы, либо заменой распредвала с высотой кулачка больше раннего. Пример, база распредвала 30мм, высота 40мм. 40-30 и клапан опустится (идеально) на 10 мм. Сточите базу на 4мм в диаметре (2мм по радиусу), и получите 38-26 уже 12 мм.



Высота, углы на кулачке распредвала

Пропускная способность и подъем

Во впускном канале ГБЦ имеется сечение S которое перекрывается клапаном S1. При закрытом клапане S1=1 то есть ничего не проходит, при начале движение клапана S1 начинает расти и в какой то момент, обычно полностью открытый клапан, S1=S. Это идеально событие которое необходимо для впуска и выпуска, далее клапан закрывается и S1 начинает уменьшаться до 0.
Как вы понимаете эта система похожа на водопровод, у вас есть входная труба и кран, напор увеличивается по мере открывания крана. В какой то момент выходящий напор сравнивается с поступающим, то есть фактически нет сопротивления потоку. Если у вас есть ход крана, то покрутив его вы можете не добиться ничего. Впускная труба имеет четко заданную пропускную способность. Поэтому опускать клапана в MAX не нужно и не имеет смысла.
Другое дело попробовать поддержать клапан в открытом положение на много дольше, для это профиль кулачка делают менее острым и тогда клапан как бы «зависает» на время его фазы. Ниже я представил анимацию разных типов (даже не реальных) как ведет себя клапан при разных профилях.

• A — нормальный кулачок распредвала
• B — кулачок со сточеной кромкой подъема, меньше длительность
• C — кулачок распредвала в большим подъемом
• D — нормальный кулачок с той же высотой, но со шлифованной базой. Экстремальное опускние клапана
• E — широкий профиль кулачка, большая длительность

Анимация работы распредвала с разными кулачками, с одним клапаном

Количество зубов на ремне и шкиве

На большинстве Шкивов распредвала в двигателях D-Серии D15B-D14-D16 на шкиве 38 зубов, тоесть по 9.47 градусов на зуб, или 18.97 градусов на полный цикл работы двигателя. Длина ремня бывает 103, 104, 106 зубов. Причем на одном и том же блоке в зависимости от количества зубов, высоты блока и ГБЦ количества зубов меняется. Так для D14A4 38 на шкиве и 103 на ремне, а вот на D14A2 на ремне 106 зубов.



Распредвал проекта H4WK с разрезной шестерней

Опыт со шприцом

Для понимания наполнения смесью цилиндра можно использовать модель которая есть наверное у всех дома. RPM, Количество оборотов минуту. Чем выше обороты, тем выше скорость движения поршня по цилиндру и тем меньше времени на открытие клапанов. Возьмите шприц, я серьезно, найдите новый чистый шприц без иглы и опустите его в воду. В первом случае медленно потяните за поршень. Естественно вода заполнит почти весь объем. Вылейте воду. Теперь попробуйте сделать тоже самое только более резким движением. Сколько вы набрали? Только половину? Меньше? Тоже самое и в двигателе. Конечно, в двигателе поршень не останавливается на середине, объем остается прежним, а плотность уменьшается.
Мало воздуха, значит мало топлива. Значит, смеси получится мало. К примеру VTEC-E (с 12 клапанами до 2500 оборотов) мало того что на трассе потребляет 6 литров, так еще и со старта выигрывает у многих соперников, ввиду своей «тяговитости и задушености».
Еще один пример, зима лед, вы застряли. Если вы раскрутите двигатель до максимальных оборотах то не сдвинетесь не с места, наоборот же на низких оборотах сыграет не мощность, а именно момент.



Газораспределительный механизм в цифрах

Я советую либо себе зарисовывать для понимания. 4х тактовый двигатель называется так, потому что полный цикл составляет 4 действия: Впуск, сжатие, воспламенение и выпуск. Коленвал совершает 1 оборот, тоесть 360 градусов. 180 градусов на опускание поршня, 180 градусов на поднятие поршня. Но так как тактов (действий) 4, а не 2 то коленвалу придется повторить цикл. Тоесть полный цикл работы двигателя в 4 такта составляет 2 оборота или 720 градусов.
Распредвал, который делает полный оборот (360) является «схемой» работы впускных и выпускных клапанов и задает очередность работы цилиндров. В нашем случае 1-3-4-2 со стороны шкива. Распредвал крутится в 2 раза медленнее нежели коленвал, 1 градус на распредвале это 2 градуса полного цикла коленвала. Кстати датчик тахометра располагающийся в распределители меряет именно оборот распредвала и путем механического «умножения» на два выводит обороты на консоль.
Если работу двигателя (Впуск, сжатие, воспламенение и выпуск) нарисовать в виде четвертей круга то получится что впускной клапан и выпускной клапан работает только в 1 и 4 четвертях. Но не думайте что клапаны работают только 90 градусов (180 коленвала), ведь клапану нужно время на открытие и закрытие. Поэтому есть дополнительные градусы относительно Нижней Мертвой Точки (НМТ) и Верхней Мертвой Точки (ВМТ) относительно коленвала. Этот угол в пределах 180 — 240 Градусов определяется рабочей поверхностью профиля кулачка.
Угол между центрами кулачков впуска и выпуска называется углом перекрытия, в работе двигателя являющимся продувкой. В последнем 4 такте, выпуск, когда выпускной клапан в процессе закрытия, и отработавшие газ выходят через него, открывается впускной клапан. Тем самым новая смесь уже начинает заходить в цилиндр, а выходящие газы меньше нагревают двигатель, и как бы выходя из цилиндра пытаются через впускной коллектор затянуть новую смесь. Вообще двигатель это большой воздушный насос с кузовом, ваша задача обеспечить оптимальную работу насоса, и как можно эффективней перекачать воздух с меньшим уменьшением ресурса.

Примерные длительности фаз, что для чего

Mike Kojima, приводит пояснение длительностей фаз, которые обычно используется в построение двигателя, градусы приведены для коленвала.

• 240 градусов, с углом перекрытия 15 — обычное стоковое значение для работы в пределах 700-6500 оборотов, очень экономично.
• 265 гр, с перекрытием в 30 градусов, работает в диапазоне 4000-7500 оборотов, ХХ нужно поднять до 900RPM, подходит для начального тюнинга и уличных «покатушек».
• 280 гр, 4500-8000 оборотов, еще проходит экологичные нормы но ХХ уже на 950RPM подходит для гонок по кольцу к примеру.
• 290 гр, с поднятием около 11мм, обычно такие кулачки ставятся на VTEC. Работа идет на уже на высоких оборотах 5500-8500. ХХ уже 1200 оборотов, экологические нормы уже не проходит и конечно больше предназначены для гонок нежели другие предыдущие примеры.
• 305 гр, с высоким поднятием около 13мм, работает в диапазоне 7000-9500 оборотов, ХХ на этих кулачках около 1400 RPM. С таким распредвалом уже нужно перерабатывать и ГБЦ, и заменять впускной коллектор, можно работать с поршнями СЖ в 12:1. Имеются кстати варианты в 320 градусов фазы. Но это уже профессиональный спорт.

Лирика:Цель

Я всегда говорю, что вам нужно поставить для себя цель. Что вы хотите получить. От этого все и идет, понимаете что инженеры Honda пытались найти оптимальную работу для среднего пользователя и сделали за 10 лет 150 минимум комбинаций двигателей, с разными поршнями, системами ГРМ, и объемами от 1.2 до 1.7 литра. И не пришли к единому выбору.
Хотите мощность, и большую скорость уходите в верха, будете «жужжать» на 9000 оборотах. Немного доработок и правильная настройка и у вас получится отличный снаряд. Хотите больше машину на каждый день в бюджетном виде, уходите в низы. Хороший момент даст хороший старт, и экономность в городе и на трассе. Двигатели 3-Stage наверное выигрывают и там и там за счет своей системы.



Угол перекрытия

Я несколько раз в статье вставляю одну и туже картинку, вы должны видеть и понимать о чем я пишу. Угол перекрытия это время при котором оба клапана открыты, физически это угол между осями (центрами) кулачков. Чем меньше угол перекрытия тем лучше низкие обороты и момент. Чем больше угол перекрытия тем лучше верхние обороты и соответственно мощность. Конечно в SOHC системе нельзя настроить угол перекрытия, в отличие от DOHC (двувальной ) системе ГРМ, но есть возможность отрегулировать фазы.



Пример разрезной шестерни Golden Eagle и AEM

Разрезная шестерня [нужно проверить]

Самым дешевым тюнингом является разрезная шестерня. Нужна она для изменения фаз тактов впуска и выпуска. Раньше впуск, верхние обороты поднимутся и увеличится мощность, раньше выпуск и увеличится мощность и тяга на низах. Самое интересное в данной настройке, что в низах ваш мозг уже настроен. Ваш пик по мощности уже настроен для работы до 6600 оборотов, до этого предела двигатель настроен, спустите момент немного ниже и все, машина немного изменит характер.
Конечно если вы меняете сам распредвал, то придется все же настраивать смеси топливные карты.
Смотря на Шкив распредвала, вы увидите что он крутится против часовой стрелки, если относительно него распредвал повернуть по ходу движения то впускные клапана открываются и закрываются раньше что благоприятно сказывается на низах, если же вращать по часовой стрелки распредвал то вы уйдете в высокие обороты то есть в мощность.

DOHC или SOHC?

В SOHC кулачки выпускного и впускного клапанов находятся на одной оси (вале) и естественно неподвижны. Единственное что вы можете сделать это суммарно поменять фазы впуска и выпуска используя разрезную шестерню. Крутим в одну сторону уменьшаем впуск и увеличиваем выпуск, в другую на оборот. Если же вы берет двувальную систему, то у вас есть возможность регулировать фазы как для впуска так и для выпуска. Причем вы можете еще и поменять один из двух распредвалов не меняя настройки его пары. Именно поэтому DOHC в этом плане выигрывает у SOHC систем.

Дополнительные рисунки к сравнению кулачков



Как видите кулачки одинаковы по базе, различаются по высоте C и по базе D



Зато в начале работы видно что B проигрывает а E уже достиг своей максимальной точки



D возможно уже уперся в поршень, да и надежность такой тонкой базы вызывает сомнение. Кулачок C увеличил высоту, и конечно потока пройдет больше, но это полумера.



E продолжает держать максимальную планку почти до конца работы.

Случайная статья узнай что то новое

Данная статья актуальна для автомобилей Honda выпуска 1992-2000 годов, таких как Civic EJ9, Civic EK3, CIVIC EK2, CIVIC EK4 и CIVIC FERIO (частично). Информация будет актуальна для владельцев Honda Integra в кузовах DB6, DC1, с моторами ZC, D15B, D16A.

голоса
Рейтинг статьи