Уроки истории: эталонный двигатель от БМВ М50 и путь его совершенства. Двигатель БМВ М20: технические характеристики мотора BMW Порядок работы цил

Двигатель BMW M20 — шестицилиндровый поршневой двигатель с одним верхним распределительным валом, который производился в период с 1977 по 1993 год.

Двигатель БМВ М20 так же известен как M60 и имеет 12 клапанов, которые приводятся в движение ремнем ГРМ. Первоначально был выпущен с карбюратором, а со временем был укомплектован системой впрыска топлива — Bosch.

Двигатель BMW M20B20

Первая модель на которой использовался этот двигатель была — E12 520/6. Топливо поставлялось карбюратором Solex, а с 1982 года на двигателе B20 стали впервые использовать систему впрыска топлива Bosch L-Jetronic. В 1987 году мотор БМВ М20 был вновь пересмотрен и было добавлено систему управления двигателем Bosch Motronic и каталитический нейтрализатор.

Проблемы и неисправности мотора М20

трещины в головке блока цилиндров в районе 4 и 5 цилиндров возле канала для охлаждающей жидкости;
повреждение клапанов: причина — обрыв ремня газораспределительного механизма, так как ресурс ремня ГРМ — 60 000 км.;
сильный износ передачи газораспределительного механизма: причина — нарушение углового натяжного ролика;

Абсолютно каждый наслышан о такой марке как БМВ. Достаточно емкая история этой компании заслуживает уважения со стороны автолюбителей. Корпорация была и остается лидером в автомобилестроении. На качество и уровень развития ее продуктов равняются многие производители машин.

Особенности двигателя модели М20 немецкого производства

В первой половине XX века инженеры компании активно занимались доводкой рядных агрегатов. Одной из удачных конструкций стал 6-цилиндровый двигатель М20 от БМВ, ставший отправной точкой для последующих агрегатов.

«Двадцатка» хорошо прижилась в модельных рядах третьей и пятой серий, о чем свидетельствует наличие этой установки в:

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

Стабильную работу обеспечивают 12 клапанов, получающие команды от вращающегося распредвала. Компоновка головки блока цилиндров организована по типу SOHC. Силовая установка выпускалась в 4 видах:

M20B20;
M20B23;
M20B25;
M20B27.

Цифра после буквы B означает литраж изделия. Владельцы стареньких «троек» говорят о часто возникающих неисправностях такого рода:

образование трещины в ГБЦ (часто между 4 и 5 цилиндрами), соединяющей полости охлаждения и картера;
повреждение клапанов при обрыве ремня газораспределительного механизма;
нарушение положения натяжного ролика, что вызывает сильный износ передачи ГРМ.

Надежность прежде всего: двигатель М50 от немецкого концерна БМВ

Сотрудники компании не останавливались на достигнутом. Желание повысить динамику и при этом не изменить общей конфигурации агрегата окончилось созданием двигателя с маркировкой М50 новой генерации.

Основные особенности:

четыре клапана на один цилиндр;
два распредвала (это позволило несколько разъединить связь между впуском и выпуском);
цепной привод ГРМ.

Данная силовая установка сменила М20 на конвейере завода, рабочие показатели которого на начало 90-х годов были далеко не идеальными. Через два года «пятидесятка» была оснащена фирменным ноу-хау – активной системой регулирования фаз газораспределения VANOS.

По команде, исходящей от ЭБУ, с помощью гидромуфты происходил доворот на определенный угол впускного распределительного вала. В результате проведенной модернизации, работа мотора стала эффективной во всем диапазоне вращения коленчатого вала.

Инновационный рядный шестицилиндровый двигатель М50 имел следующие модификации:

M50B20;
M50B20TU VANOS;
M50B25;
M50B25TU VANOS.

Надежность и долговечность этой серии неоднократно отмечена многими фанатами баварского автопрома. Неисправности зачастую возникают в результате неквалифицированного ремонта. При большом пробеге встречались прогары впускных клапанов. Длительный перегрев приводит к появлению трещин в ГБЦ.

В погоне за эффективностью: двигатель М54 под брендом БМВ

Встретить начало XXI века корпорация решила с новым шестицилиндровым рядником. Мотор получил такие новшества:

блок цилиндров, отлитый из алюминиевого сплава с чугунными вставками;
систему Double VANOS (прорыв в начинке по сравнению с М52);
оптимизированную конструкцию масляных колец.

При создании этого изделия инженеры шагнули еще дальше, заставив подчинятся компьютеру оба распредвала. Как следствие, более лучшая приемистость работы и отличная тяга на любых оборотах.

Надежность двигателей М54 у БМВ в кузовах E36, E39, E46 несколько пострадала. Владельцы отмечают такие проблемы:

отказы датчиков положения распределительных валов;
склонность к коксованию вследствие малой толщины поршневых колец;
нестабильная работа холодного двигателя (пропуски воспламенения);
прогар выпускных клапанов.

Четырехцилиндровый двигатель М40 и стремление БМВ к экономии

На замену морально устаревшему M10 в конце 80-х пришел новый рядник на четыре трущихся пары (цилиндр-поршень). Из разряда новых технологий M40 заполучил гидрокомпенсаторы и алюминиевый корпус ГБЦ. Также была произведена замена цепного привода на ременной. Это позволило снизить тональность работы силового агрегата.

Серия включала две модификации:

M40B16;
M40B18.

Процесс подачи топлива стал подчиняться электронике благодаря инжекторной системе питания Bosch M1.3. Эксплуатационные особенности агрегата следующие:

повышенная чувствительность к состоянию ремней (они здесь достаточно тонкие);
быстрый износ пары кулачек-рокер вследствие нестабильности процесса смазки распредвала;
капризные форсунки провоцируют возникновение провалов при движении автомобиля;
неустойчивость работы на холостых оборотах (велика вероятность подсоса и заклинивания дросселя).

История развития потенциала автомобилей БМВ отражает постоянный прогресс в динамике и мощности. Кропотливая работа над мелочами и высокий уровень изобретательности персонала способствовали созданию инновационных рядных двигателей, рассмотренных выше.

Двигатель БМВ М20 – это 6-цилиндровый движок с 12 клапанами, небольшого (как для автомобилей BMW) объема и имеющий ременной привод распредвала. Агрегат был разработан в 1977 году и поступил на конвейер с маркировкой М60.

Двигатель в основном предназначался для новой и первой машины 5 серии в кузове Е12, который появился в том же году. Он предназначался для создания экономичных, дешевых и современных версий автомобилей. Помимо этого для BMW 3 серии также был необходим более мощный двигатель, однако под капотом этих автомобилей было чрезвычайно мало места для (М89).

Техническая характеристика БМВ М20

По сравнению со своим старшим собратом М30, этот агрегат имел более легкую конструкцию и ременный привод распредвала. Но, несмотря на это, остался с блоком цилиндров из чугуна и головкой из алюминия. Важным новшеством у М60 стало появление вместо цепи ременного привода распредвала.

В 1982 году был немного модернизирован и получил маркировку М20. Также предыдущие выпуски стали называть М20, а название М60 в 1993 году присвоили абсолютно другой модели. Между М20 и М60 были незначительные отличия: на М20 не было бензонасоса в блоке цилиндров, а также поменялось количество зубьев на ремне газораспределения, в М60 было их 111, а в М20 – 128 зубьев, а с 1985 года – 127. Таким образом, изменились ролик натяжителя ремня и шестеренки ГРМ.
Дальнейшее усовершенствование М20 дало версию на 2,5л и 170 лошадиных сил, а также ее тяговитую дефорсированную версию с объемом 2,7л.

Особенностью двигателя М20 В27 с 2,7 литровым объемом было то, что агрегат был очень сильно дефорсирован. Он показывал только 125 лошадок при 4800 об/мин, но тем не менее у него был достаточно большой крутящий момент в 241 Нм при 3200 оборотах. За это он удостоился прозвища «бензиновый дизель». Автомобили с такими двигателями имели маркировку 325е и 525е, а в Америке – 328е и 528е.

Ставился на машины 3ий и 5ой серии.

Автомобили с двигателем BMW M20

Третья серия:

Е21, модель 320 с агрегатом объемом 2 литра, карбюраторная, модели 323 и 323i с двигателем 2,3 литра, карбюратором или механическим впрыском K-Jetronic.

Е30, модели 320i и 323i, двигатели с объемом 2 и 2,3 литра, имели систему впрыска K-Jetronic или похожую L(E)-Jetronic, модели 325i и 325е с двигателями объемом 2,5 а также 2,7 литра и имеющие систему впрыска Motronic 1.0.

Пятая серия:

Е12, модель 520 с объемом 2 литра, только карбюратор.

Е28, модель 520i оснащенная системой K или L(E)-Jetronic, 525e с двигателем 2,7 литра и системой Motronic 1.0.

E34, модель 520i и 525i с двигателем на 2,5 литра и имеющая систему Motronic 1.0.

M20 - 6-цилиндровый 12-клапанный двигатель сравнительно небольшого (для BMW) объема и ременным приводом распредвала - был разработан и начал выпускаться на BMW еще в 1977 году и устанавливался на E12 520 и E21 320/6, 323i. Однако, в то время он назывался M60. M60 был переработан в 1982 году для использования в новом кузове 5-й серии E28. С того момента он получает имя M20 (также, M20 стали называть и предыдущие выпуски). Нижеприведенные данные касаются модификации, выпускавшейся с 1982 года для Е28 520i, 525e; E30 320i, 323i, 325e, 325i; E34 520i, 525i.

В основном, двигатель предназначался для появившегося в 77 году нового и первого автомобиля 5-й серии - E12 . Для создания современных, экономичных и недорогих версий автомобилей. Кроме того, для автомобилей 3-й серии также требовался более мощный двигатель, под капотом трешек БМВ просто не было достаточно места для двигателей M30(M89).

Новый двигатель отличался от своего старшего собрата M30 более легкой конструкцией и ременным приводом распредвала. Но тем не менее, двигатель сохранил чугунный блок цилиндров с алюминиевой головкой. Важным нововведением у M60 стало появление ременного привода распредвала, вместо использовавшейся ранее цепи.

В 82-м году двигатель M60 немного модернизировали и он получил маркировку M20. Также M20 стали называть и предыдущие выпуски, а название M60 было присвоено в 93 году совершенно другому двигателю.

Различия между M20 и M60 были очень незначительны.

На M20 отсутствует бензонасос в блоке цилиндров, а также изменилось количесво зубов на ремне газораспределения - M60 - 111, M20 - 128, а с 85-го года - 127. Соответственно, изменились и шестеренки механизма ГРМ, а также ролик натяжителя ремня.

Дальнейшее развитие М20 принесло 2.5 литровую 170-сильную версию и тяговитую дефорсированную 2.7 литровую ее модификацию.

Особенностью двигателя M20B27 объемом 2.7 литра было то, что двигатель был сильно дефорсирован. Он выдавал всего 125 л.с. при 4800 об/мин, но зато, он имел очень высокий крутящий момент - 241 Hm при 3250 об. За что получил прозвище "бензиновый дизель".

Модели, оснащенные таким двигателем имели обозначение 325e, 525e, а на американском рынке 328e и 528e соответственно.

Двигатель M20 устанавливался на автомобили третьей и пятой серии.

Третья серия:

E21 - 320 - 2 литра, только карбюратор, 323, 323i - 2.3 литра карбюратор, либо механический впрыск K-Jetronic.

E30 - 320i, 323i - 2.0, 2,3 литра - с системой впрыска K-Jetronic либо L(E)-Jetronic, 325i, 325e - 2.5, 2.7 литра с системой впрыска Motronic 1.0 Basic.

Пятая серия:

E12 - 520 - 2.0 литра - только карбюратор.

E28 - 520i - K либо L(E)-Jectronic, 525e - 2.7 литра с системой впрыска Motronic 1.0 Basic

E34 - 520i, 525i - 2.5 литра с системой впрыска Motronic 1.0

Головки блока двигателя BMW M20.

На M20 использовалось несколько типов ГБЦ, правда, различия между ними были весьма незначительны. На карбюраторные двигатели M60 и на K-Jetronic M20 устанавливались головы с уменьшеными впускными каналами, точнее, при появлении система впрыска L-Jetronic впускные каналы были существенно расширены.

Меньшее сечение впускных каналов требовалось для более правильного смесеобразования (особенности работы карбюратора), а также, для лучшего наполнения цилиндров на малых оборотах.

Для двигателя M20 B25 также была существенно изменена головка блока. А именно: установлены клапана увеличенного размера - впускные 42, выпускные - 36. Вместо 40 и 34 для остальных модификаций.

Тем не менее, головы являются частично взаимозаменяемы, хотя, иногда, и с некоторыми переделками.

Например, полностью взаимозаменяемы B20 и B23, также полностью взаимозаменяемы B25 c B27 c 9/87, и с некоторыми переделками B20/B23 и B27 (до 12/86).

Головка блока B27. Одна из самых интересных из используемых головок.

В зависимости от годов выпуска они были как с тонкими впускными каналами (как на карбюраторном двигателе M60 и на K-Jetronic M20) и камерой сгорания, аналогичной B20, так и с большими, почти прямоугольными впускными каналами, увеличенной камерой сгорания и распредвалом с 7-ю шейками (если заменить распредвал, то получится полная копия B25). Но также были и промежуточные версии - увеличенные впускные каналы овальной формы, увеличенная камера сгорания и распредвал с 4-мя шейками.

Для более подробной информации смотри таблицу сравнения ГБЦ двигателя M20B27.

Движение газов - поперечное.

Прокладка головки цилиндров

Прокладка головки цилиндров устанавливается только в одном положении, всухую.

На модели M20B20 с впрыском топлива усилены металлические обкладки прокладки головки цилиндров. Прокладка этого типа может также применяться для карбюраторного двигателя M60B20. Запрещается установка прокладки головки цилиндров карбюраторного двигателя на двигатель с впрыском топлива.

Клапаны изготовлены из специальной стали, стержни хромированы. В головке цилиндров клапаны расположены V-образно и приводятся в действие верхнерасположенным распределительным валом.