Двигатели BMW M57

История создания линейки двигателей М57 берет свое начало в 1998 году. Она пришла на смену серии дизельных моторных установок с маркировкой М51. Двигатели М57 в целом обладают высокими показателями надежности и экономически, в сочетании с хорошими техническими характеристиками. Благодаря этому двигатели из данной серии получили большое количество международных премий. Разработка моторных установок М57 производилась на базе предыдущего поколения, название которого М51. Модель e39 стала самой распространенной версией, на которую ставили силовые установки М57.

Топливная система и блок цилиндров

Система впрыска топливной жидкости в двигателях серии М57 называется Common Rail. Также в этих агрегатах используется турбонаддув и интеркулер. Каждая модификация из этой линейки обладает турбонаддувом. Самые мощные из них дополнительно комплектуются двумя турбинными нагнетателями. Турбины для данных двигателей поставляет фирма Garret. Они маркируется следующим образом:GT2556V. Эти турбоагрегаты обладают изменяемой геометрией.

Распределительные валы вращаются благодаря цепи газораспределительного механизма, ресурс которой очень велик. При бережной эксплуатации автомобиля и бережном отношении к моторной установке, то замену цепи можно и вовсе не производить, поскольку она сделана очень качественно. Конусная выемка, выполненная на поверхности поршней, осуществляет улучшенное смешивание рабочей смеси. Шатунные шейки коленчатого вала расположены под углом 120 градусов. Благодаря идеально подобранному движению масс в двигателе, вибрация практически отсутствует во время работы агрегата.

Изготовление блока цилиндров осуществляется из чугуна. По сравнению с предыдущим поколением диаметр цилиндров был увеличен, его значение составило 84 мм. Величина хода поршня коленчатого вала равна 88 мм, длина шатунов и высота поршней составляет 135 и 47 мм соответственно. Рабочий объем двигателей в линейке М57 составляет 2,5 и 3 литра. Модификации M57D30 и M57D25 являются самыми ранними версиями. Версия M57D30TU выпущена в самом большом количестве среди других двигателей М57. Номер двигателя расположен около стартера.

В отличие от блока цилиндров, головка данного блока выполнена из алюминия. Коленчатый вал имеет такую конструкцию, которая обладает двенадцатью противовесам. Распределительные валы приводятся от цепи роликового типа имеющей один ряд. Газораспределительный механизм оснащен 24 клапанами, следовательно, на каждый цилиндр приходится 4 клапана. Клапаны и пружины позаимствованы у дизельного мотора М47. В данных двигателях нажатия на клапана производится не на прямую, а с помощью рычага. Габаритные размеры клапанов: впускные и выпускные 26 мм, диаметр ножек клапанов 6 мм. Последний двигатель из данной серии получил маркировку. M57TUD30

Второе поколение двигателей М57

В 2002 году впервые в автомобили начали устанавливать новую версию двигателя с маркировкой M57TUD30, рабочий объем цилиндров составляет ровно 3 литра. Это стало возможно благодаря увеличению хода поршня на коленчатом валу до 90 мм. В них также устанавливали новую модель турбины Garrett GT2260V и блок управления двигателям DDE5.

Наиболее мощная модификация получила название M57TUD30TOP. Ее отличием является то, что в ней установлены 2 турбированые компрессорные установки различных размеров: BorgWarner KP39 и K26. С помощью их достигается высокое давление наддува, которое составляет 1.85 бар. В данном двс степень компрессии достигает отметки в 16,5. Позже на смену этому двигателю пришла доработанная версия с M57D30TOPTU.

Все двигатели серии М57 обладают электронной регулировкой геометрии крыльчатки. Также, в системе непосредственного впрыска топливной жидкости Common Rail, установлен аккумулятор давления. Благодаря интеркуллеру возможно увеличение количества подаваемого воздуха. Контроль за уровнем масла в двигателе осуществляют электронные датчики. Для точной подачи необходимого количества топлива в камеры сгорания двигателя, используется пьезоинжектор, расположенный в системе впрыска. Он также помогает обеспечить повышенные показатели экономичности и экологичности. Для полного соответствия всем экологическим нормам, предъявляемым дизельным двигателям, конструкторы установили на все агрегаты линейки М57 впускные коллекторы с вихревыми заслонками. При работе двигателя на низкой частоте вращения коленчатого вала, каждая заслонка перекрывает один впускной канал, вследствие чего улучшается качество образование смеси и сгорание топлива.

Также в данных моторах устанавливается клапан рециркуляции отработавших газов – ЕГР. Его функцией является возвращения части выхлопных газов обратно в рабочие камеры цилиндров двигателя, что позволяет осуществить более качественное сгорание топливно-воздушной смеси. В зависимости от модификации, двигателя оснащаются двумя типами блоков управления: Bosch DDE4 или DDE6.

В 2005 году появились новые модификации двигателей из линейки М57, которые получили маркировку M57D30TU. В них установлен облегченный алюминиевый блок цилиндров, усовершенствованная система Common Rail, новые форсунки с пьезоэлементом, улучшенные распределительные валы, выпускной коллектор выполнен из чугуна. Диаметр впускных клапанов в новых двигателях равен 27.4 мм. Несмотря на установку модернизированного турбонагнетателя Garrett GT2260VK и Электронного Блока Управления DDE6, двигатель соответствует экологическим стандартам Евро-4.

На замену версии TOP пришла моторная установка с индексом M57D30TU2. В ней конструкторы применили две турбины от фирмы BorgWarner: KP39 и K26. Общее давление наддува составило 1.98 бар. Также впервые применен электронный блок управления Bosch седьмого поколения DDE7. Этот двигатель стал завершающим агрегатом линейки М57 и выпускался до 2012 года. Однако с 2008 года его постепенно заменяли на новое поколение дизельных двс с маркировкой N57.

Основные недостатки и достоинства двигателей BMW из линейки M57

Данные силовые установки очень требовательны к качеству топливной жидкости. Если использовать некачественную солярку, которая имеет сомнительное происхождение, может привести к выходу из строя топливного насоса, форсунок и других элементов топливной системы. Эти детали очень дорогостоящие, поэтому при их поломке владельцу придется хорошо раскошелиться для ремонта двигателя. При нормальных условиях эксплуатации средний ресурс форсунок составляет 100 000 км. Топливный насос высокого давления выполнен довольно качественно, по сравнению с агрегатом, устанавливаемым на двигатели М51. Турбинные установки обладают очень высоким ресурсом, который зачастую превышает 450 000 км. Однако если использовать некачественные смазочные материалы то можно существенно снизить ресурс основных элементов двигателя. Замену масла необходимо производить совместно с пластиковой крышкой корпуса фильтрующего элемента, поскольку он чаще всего деформируется во время замены фильтра.

Также двигатели данной серии очень чувствительны к перегреву, в особенности версия M57D30UL. Это может привести к массе неприятностей, в том числе к дорогостоящему ремонту. Слабым местом является клапан рециркуляции отработанных газов. Немного рее ломаются датчики расхода воздушной смеси и электровакуумные гидравлические опоры двигателя. Эти элементы подлежат замене примерно на 200 000 км пробега. Часто можно наблюдать масляные следы на патрубках, ведущих от турбоэлемента к интеркулеру, а также от вентиляционного клапана к турбине. Несмотря на то, что многие грешат на турбину и осуществляют ее замену, однако причина кроется в другом. Масляной отделить не обеспечивают отсечку картерных газов. Вследствие этого происходит оседание масляных паров на поверхности патрубков. Для обеспечения частоты подаваемого воздуха, необходимо производить замену валика, осуществляющего очистку картерных газов, совместно с заметой масла в двигателе. Также нельзя забывать осуществлять промывку циклонника, который также предназначен для очистки от масла.

Также как и в двигателях серии М47, здесь установлены ненадежные вихревые заслонки. В самом худшем случае они могут оторваться и попасть в полость мотора. Последствия от этого могут быть очень серьезные. Для того, что бы обезопасить себя от подобной ситуации, владельцы удаляют заслонки с помощью установки специальных заглушек и прошивки электронного блока управления, после чего двигатель может функционировать без данных элементов. Также при пробеге более двухсот тысяч могут появиться проблемы с демпфером коленчатого вала. Признаками выхода из строя демпфера является появление посторонних шумов и стуков.

Проблемы с выпускным коллектором появляются у владельцев автомобилей с двигателем M57D30OLTU. При его неисправности в подкапотном пространстве можно услышать запах выхлопных газов. Также можно почувствовать ухудшение тяги автомобиля. Многие производят замену коллектора на чугунные агрегаты, устанавливаемые на другие двигатели М57.

При подведении итогов, можно сказать, что рядные шестицилиндровые двигатели БМВ М57 являются надежными агрегатами, если относиться к ним бережно и использовать качественные смазочные вещества и расходные материалы. Контрактные двигатели довольно легко найти, поскольку выпущено огромное количество автомобилей с данными силовыми установками под капотом. Ориентировочная цена составляет около 60 тыс. рублей. Для долгой службы двигателя наиболее оптимальным вариантом является: 5W40.

За весь период выпуска двигатели из серии М57 устанавливались на следующие автомобили BMW: 3 (E46 (седан, туринг, купе, кабриолет, компакт), E90, E91, E92, E93), 5 (E39, E60, E61), 6 (E63, E64) и 7 серии (E38, E65, E66), а так же на кроссоверы X3 (E83), X5 (E53, E70) и X6 (E71).

Двигатель BMW M57 и его особенности

Автомобили BMW всегда отличало то, что их производство предусматривало широчайшую гамму устанавливаемых в них силовых агрегатов. Двигатели могли быть бензиновыми или дизельными, иметь различный рабочий объём и мощность, всё это позволяло произвести выбор конкретной машины. При этом вариаций авто с бензиновыми моторами было значительно больше, чем с дизельными агрегатами, тем не менее многие двигатели с воспламенением от сжатия требуют обратить на них особое внимание, ввиду своей удачной конструкции и высокой надежности. Отдельным таким примером служит двигатель M57.

Двигатель M57 и его отличительные особенности

Силовой агрегат был спроектирован компанией BMW и его производство начато с 1998 г. Мотор имеет несколько своих модификаций, изменения и усовершенствования вносились по мере изучения эксплуатационных качеств, причём не все внедрённые инженерные доработки одинаково сказались на надёжности агрегата.

Двигатель имеет рядную и шестицилиндровую конструкцию. Материалом блока цилиндров являлся чугун, лишь на самых последних версиях блок стали изготавливать из алюминиевого сплава для достижения низкой массы. Головка блока цилиндров выполнена из алюминия. Главной инновацией этого мотора стала система впрыска дизельного топлива «Common rail», с помощью которой удалось добиться высоких показателей работы двигателя. Система газораспределения включала работу двух распределительных валов, приводимых во вращение цепью. Объём мотора составлял 2,5 и 3 л в зависимости от модификации. Все силовые агрегаты имели систему трубонаддува, в некоторых исполнениях устанавливалось две нагнетающие турбины.

Система Common rail

Учитывая то, что любой рядный шестицилиндровый двигатель менее всего подвержен появлению вибраций различного рода, новый M57 получился мощным, экономичным и сбалансированным мотором и именно это привело к увеличенному ресурсу службы. Пробег данного агрегата до капитального ремонта обычно превышал 500 000 км, а иногда достигал и 1 000 000 км!

Краткий список особенностей мотора M57:

• коленчатый вал, имеющий 12 балансиров (противовесов);
• привод распределительных валов от одной цепи однорядного типа;
• не прямое управление газораспределительными клапанами, а через рычаги;
• поршни имеют особую геометрию днища, влияющие на качество топливной смеси;
• система впрыска топлива аккумуляторного типа, под постоянным давлением в рампе;
• электронная регулировка лопаток компрессора наддува воздуха;
• высокий уровень сбалансированности.

Важной характеристикой всех двигателей M57 является их способность обеспечивать высокий крутящий момент при низких оборотах коленвала (точные данные зависят от модификации) и средние значения максимальных оборотов, что привело к повышению ресурса эксплуатации.

Технические характеристики некоторых модификаций моторов M57

Первые образцы агрегатов имели меньшую мощность при большей массе. По мере проведения модернизации мощностные характеристики росли, а снижение массы моторов происходило за счёт применения алюминия в качестве материала блока цилиндров.

Важно учесть то, что некоторые образцы M57 определённых модификаций могли иметь и чугунный и алюминиевый блок.

Двигатель BMW M57D25:

• мощность, л.с./об.мин – 163/4000;
• рабочий объём, см3 – 2497;
• диаметр цилиндра и ход поршня, мм – 80/80.2;
• максимальный крутящий момент, Нм/об.мин – 350/2000–3000;
• масса, кг – 180.

Этот мотор устанавливался на автомобили с кузовом Е39 (525d). Период установки занял интервал с 2000 по 2003 гг. Другие модификации устанавливались на машины с кузовом Е60 и Е61, (2004–2007 гг).

Двигатель BMW M57D30:

• мощность, л.с./об.мин – 184/4000;
• рабочий объём, см3 – 2926;
• диаметр цилиндра и ход поршня, мм – 84/88;
• максимальный крутящий момент, Нм/об.мин – 410/2000–3000;
• масса, кг – 162.

Мотор устанавливался на машину с кузовом Е46 (1998-2000), модификация M57D30O0 ставилась на кузова Е38 (730d), Е53 (Х5). Последняя версия мотора стояла в Е39 (530d).

Двигатель BMW M57TUD30:

• мощность, л.с/об.мин – 218/4000;
• рабочий объём, см3 – 2993;
• диаметр цилиндра и ход поршня, мм – 84/90;
• максимальный крутящий момент, Нм/об.мин – 500/2000–2700;
• масса, кг – 150.

Первая модификация этого мотора устанавливалась на кузова Е60, Е61, Е65, Е53. Более слабая вторая модификация также ставилась на кузова Е46, Е6, Е65, Е83 (Х3). Самая мощная версия с турбонаддувом двойного действия устанавливалась только на Е60 и Е61.

Двигатель BMW M57TU2D30:

• мощность, л.с./об.мин – 197;
• рабочий объём, см3 – 2993;
• диаметр цилиндра и ход поршня, мм – 84/90;
• крутящий момент, Нм/об.мин – 400/1300;
• масса, кг – 170.

Моторы имели три модификации, отличающиеся по мощности и величине крутящего момента. Агрегаты, имеющие 193 л.с., устанавливались на такие кузова: Е90, Е91, Е92, Е93, Е60. Двигатели с мощностью 231 л.с. стояли на таких авто: Е90, Е91, Е92, Е93, Е60, Е61, Е65, Е66. Наиболее мощные модификации применяли также в машинах с кузовами Е60, Е61, Е70 и некоторых Х6.

Двигатель BMW M57TU2D30TOP:

• мощность, л.с./об.мин – 286/4400;
• рабочий объём, см3 – 2993;
• диаметр цилиндра и ход поршня, мм – 84/90;
• крутящий момент, Нм/об.мин – 580/1750–2250;
• масса, кг – 132.

Данный мотор устанавливали на машины со следующими кузовами: Е90, Е91, Е92, Е60, Е61, Е63, Е64, Е83. Е70, Е71.

Все моторы имели общую схему своей конструкции и вне зависимости от конкретных модификаций обладали значительным ресурсом. Отличиями служили динамические характеристики и факторы экономичности. Тем не менее моторы с повышенной мощностью, укомплектованные двумя турбокомпрессорами, являлись наиболее сложными и имели несколько меньший выбег из-за возросших нагрузок на основные детали.

Типичные неисправности силового агрегата M57

Главной проблемой этого мотора, как и остальных дизелей, является низкокачественное дизельное топливо с повышенным содержанием серы. Это, как правило, приводит к выходу из строя форсунок впрыска. Особенно это актуально в двигателях, которые выпущены позже 2003 г., так как в них устанавливали форсунки нового образца, прихотливые к качеству топлива и неремонтопригодные. Одновременно известны проблемы с топливными фильтрами, которые забиваются парафинообразными включениями, появляющимися в плохом топливе при низкой температуре.

Узлы и детали, которые могут выйти из строя по конструкционным причинам:

• клапан рециркуляции газов;
• гидроопоры двигателя;
• заслонки коллектора (ослабление);
• крышка корпуса масляного фильтра;
• проблемы очистки картерных газов, идущих к турбине.

Подавляющее большинство проблем вызывает использование низкокачественного топлива. Прецизионная система впрыска «Common rail» требует применения топлива высокого класса, покупка неизвестной солярки приводит к преждевременному выходу из строя форсунок и ТНВД, ремонт или замена которых имеет высокую стоимость.

Двигатель M57 является классическим примером попытки создания мощного и одновременно экономичного агрегата, имеющего наилучшие физические показатели в моторах такого класса.