Ремонт головки блока цилиндров двигателя на автомобиле BMW X5 серии E53

Ремонт головки блока цилиндров лучше делать на СТО, т.к. только на специальном оборудовании можно выявить истинные причины неисправности. Попробуем разобраться с этим. Двигатель – это самый надежный узел на автомобилях BMW. Но еще никто не смог создать двигатель, который бы вообще никогда не ломался. И эти моторы иногда барахлят, доставляя своим хозяевам дополнительные проблемы. Надо отметить, что частенько это происходит из-за неправильной или небрежной эксплуатации. Кроме того, случается, что машины попадают в ДТП, следствием которого может быть выход двигателя из строя. Не стоит сбрасывать со счетов и естественный износ деталей, без которого также не обойтись.

На автомобили BMW X серии ставятся двигатели трех разновидностей:

• шестицилиндровый бензиновый (М54)
• шестицилиндровый турбодизель (М57 TU)
• восьмицилинровый бензиновый V-образный (М62)

Головка блока – это очень ответственная и довольно сложная часть двигателя. Именно здесь осуществляется распределение газовых потоков и от ее слаженной работы во многом зависят рабочие параметры двигателя. Головка блока выполнена из жаростойких и прочных алюминиевых сплавов. В ней расположены части камер сгорания, каналы системы охлаждения, каналы впуска и выпуска и каналы системы смазки.

В головке цилиндров находятся распределительные валы. У дизельного двигателя есть только один распредвал, а у четырехклапанных бензиновых – два. Один управляет движением клапанов впуска, другой – клапанов выпуска. При этом распредвал впускных клапанов в зависимости от оборотов двигателя при помощи регулировочного элемента поворачивается таким образом, чтобы обеспечить оптимальный момент открытия клапанов. Регулировка выполняется специальным блоком управления, который открывает и закрывает клапан давления.

Ремонт головки блока цилиндров бмв и двигателя в целом бывает необходим при следующих обстоятельствах:

• применение некачественного горючего
• применение не сертифицированного моторного масла
• неправильная установка угла опережения зажигания
• применение свечей зажигания, предназначенных для других моторов

Ремонт головки блока цилиндров bmw бывает необходим при следующих признаках:

• неожиданно увеличившийся расход топлива
• резко снизившаяся мощность двигателя
• плохой запуск двигателя
• неустойчивость работы на холостых оборотах
• «дергание» машины во время движения

Если замечен хотя бы один из этих признаков, значит, нужен ремонт блока цилиндров, а возможно и всего двигателя, поэтому надо немедленно обратиться на СТО.

Наиболее распространенные дефекты головок блока:

• повреждение уплотнительной прокладки
• прогар клапана
• износ клапанных втулок
• износ седел клапанов
• износ стеблей и фасок клапанов
• потеря упругости пружин клапанов
• разрушение перемычки между отверстиями для седел клапанов и распылителями форсунок
• потеря герметичности стаканов заглушек и форсунок

Эти дефекты можно устранить, заменив соответствующие детали или отремонтировав их, если есть специальное оборудование и инструмент. Можно попытаться проверить головку блока и самостоятельно, но для этого нужен соответствующий комплект измерительных инструментов и умение пользоваться ими.

Вот возможная последовательность самостоятельной проверки головки блока:

• Отклонение от плосткостности нижней плоскости
• Диаметр опорных шеек распредвала и его подшипников
• Диаметр направляющих втулок и, сопрягаемых с ними, стержней клапанов
• Износ кулачков, коромысел, рычагов, толкателей и седел
• Поверхность головки, которая соприкасается с окантовкой прокладки: заусенцы, засечки и другие дефекты обычно являются причиной не герметичности соединения блока цилиндров с головкой

Иногда можно увидеть трещины на стенках камер сгорания. Если появились подозрения на наличие трещины, то обязательно перед ремонтом надо проверить герметичность головки. Для этого следует иметь специально предназначенное оборудование.

Головка блока цилиндров дизельного двигателя серии М51 — снятие и установка

Внимание: В этой главе приводятся отличительные особенности, характерные только для этой серии двигателей. Общую информацию по проведению мелкого ремонта двигателя необходимо смотреть в предыдущих главах.

Снятие

Отсоедините провод массы.

Внимание: При этом из аккумулятора бортового компьютера стирается информация о неисправностях.

Отверните от выпускного коллектора переднюю трубу глушителя.

Отверните переднюю трубу глушителя от турбонагнетателя.

Слейте охлаждающую жидкость из двигателя.

Отверните болты крепления впускного коллектора и снимите крепление.

Выньте из креплений на головке цилиндров следующие шланги: вакуумный шланг гидроусилителя тормозной системы (1), водяной шланг отопителя (2), топливный шланг к топливному насосу высокого давления (3).

Отсоедините вакуумный шланг от впускного канала (на клапане рециркуляции отработавших газов).

Расстыкуйте разъем датчика температуры на впускном коллекторе, отжав проволочную скобку.

Отверните впускной коллектор.

Отверните накидные гайки трубок впрыска на форсунках и на топливном насосе высокого давления. Закройте отверстия пробками.

Отсоедините кабели со свечей накаливания.

Снимите клиновой ремень. Отверните болты крепления крышки головки цилиндров сначала на ½ оборота, а затем полностью.

Отверните гидравлический натяжитель клинового ремня и отсоедините успокоитель.

Внимание: Снятый натяжитель храните только в вертикальном положении. В противном случае могут наступить нарушения в его работе.

Отверните два болта и снимите вакуумный насос. Болт (2) одновременно служит для крепления направляющей цепи.

Установите поршень первого цилиндра в положение верхней мертвой точки. Для этого включите пятую передачу и проворачивайте ременной шкив коленчатого вала в направлении вращения двигателя до положения, при котором кулачки распределительных валов впускного и выпускного клапанов первого цилиндра (со стороны приводной цепи) будут обращены навстречу друг другу. При этом стрелки на звездочках обоих распределительных валов должны быть обращены вверх.

Зафиксируйте коленчатый вал в положении верхней мертвой точки. Для этого вставьте стержень через отверстие в моторном блоке в отверстие маховика.

Зафиксируйте распределительный вал приспособлением. Можно обойтись при отворачивании звездочки распределительного вала и без приспособления, удерживая распределительный вал за шестигранник 27 мм.

Вставьте подходящий зажимной рычаг у планки натяжителя цепи и прижмите натяжитель.

Выверните заглушку и зафиксируйте натяжитель в сжатом состоянии.

Отверните удерживающий штифт натяжной планки от головки цилиндров и снимите кольцо круглого сечения.

Отвернув удерживающий штифт направляющей цепи, снимите кольцо круглого сечения.

Отверните болты крышки коробки шестерен. Крепление (1) выполнено в виде шпильки и гайки.

Отверните болт (стрелка), а также отсоедините сливной шланг от форсунки.

В последовательности с 14 по 1 сначала отверните болты головки цилиндров на 1/2 оборота, а затем выверните полностью.

Снимите головку цилиндров.

Установка

Проверьте положение центрирующих втулок (стрелки).

Наложите новую прокладку без герметика так, чтобы она не перекрывала отверстий. Новая прокладка должна иметь ту же толщину, что и снятая прокладка.

Если не ясно, какую прокладку устанавливать, необходимо замерить выступы поршней. Толщина прокладки выбирается по максимальному выступу одного из 6 поршней. Для измерения поставьте стрелочный индикатор в точке А и при небольшом проворачивании коленчатого вала в обе стороны определите самое высокое положение. После этого повторите измерение в точке В. Среднее значение между результатами измерения в точках А и В дает значение «выступа поршня». Эти измерения проведите на всех шести поршнях.

Внимание: Однако если на одном и более цилиндров выступ поршня превышает значение 0,81мм, устанавливается прокладка с тремя отверстиями.

Установите головку цилиндров. При этом метка на насосе высокого давления должна быть обращена вверх.

Вставьте и подтяните вручную болты головки цилиндров, смазанные моторным маслом.

Болты головки цилиндров затягиваются за 6 приемов. На каждом проходе подтяжка производится в последовательности с 1 по 14.

• 1-й прием — затяжка динамометрическим ключом с усилием 80 Нм.
• 2-й прием — затяжка ключом на 180° и затем отпускание болтов.
• 3-й прием — затяжка динамометрическим ключом с усилием 50 Нм.
• 4-й прием — затяжка ключом на 90°.
• 5-й прием — затяжка ключом на 90°. Через 25 минут работы двигателя (после его установки).
• 6-й прием — затяжка ключом на 90°.

Замените уплотнительную прокладку на опоре топливного насоса высокого давления. Нанесите в месте соединения с крышкой коробки шестерен герметик.

Поставьте крышку коробки шестерен, болты затяните моментом 10Нм.

Подтяните крепеж рядом с форсункой, а также наденьте на форсунку возвратный топливный шланг.

Вверните два удерживающих штифта натяжной планки и направляющей цепи с новыми кольцами круглого сечения.

Приверните к распределительному валу звездочку с наложенной цепью, болт пока не затягивайте.

Выньте блокирующий стержень из натяжителя цепи так, чтобы цепь натянулась. Вверните заглушку в отверстие в головке цилиндров. Для цепей с большим пробегом со стороны впускных клапанов головки цилиндров следует устанавливать прокладку (щуп) толщиной А = 4,61 мм. Если шаблон не используется, поверните распределительный вал примерно на 2° влево и в этом положении удерживайте его за шестигранник 27 мм.

В этом положении затяните звездочку распределительного вала на два приема.

• 1-й прием — динамометрическим ключом с усилием затяжки 20 Нм.
• 2-й прием — затяжка жестким ключом на 35°.

Вставьте вакуумный насос вместе с уплотнительным кольцом круглого сечения, поводок должен войти в зацепление с вырезом в звездочке распределительного вала.

Вставьте амортизатор и крон штейн натяжителя клинового ремня и закрепите.

Установите клиновой ремень. Закрепите переднюю трубу глушителя с новой прокладкой новыми самоконтрящимися гайками к турбонагнетателю. Предварительно покройте болты высокотемпературной пастой.

Подсоедините провода к свечам накаливания. Наденьте разъемы до щелчка.

Вставьте трубки впрыска. Затяните накидные гайки специальным ключом до момента затяжки 20 Нм.

Замените прокладки впускного коллектора. После этого поставьте впускной коллектор, затяните болты перекрестно моментом 25 Нм.

Приверните болты крепления опоры впускного коллектора.

На дизельном двигателе устанавливается более широкий клиновой ребристый ремень, приводящий генератор, водяной насос и насос гидроусилителя рулевого управления.

Снятие и установка головки цилиндров. Модели 320i, 325i, 328i (двигатели М50, М52)

Головка цилиндров снимается на холодном двигателе. Впускной и выпускной коллекторы не отворачиваются.

Снятие

Отключить провод массы от аккумулятора.

Внимание: При отключении аккумулятора стира ется информация в электронных устройствах памяти, например накопитель неисправностей двигателя или память охранного кода радиоприемника. При отключении аккумулятора соблюдать указания разделов «Радиоприемник» и «Снятие и установка аккумулятора».

Внимание: На автомобилях с шестицилиндровыми двигателями аккумулятор расположен в багажном отсеке справа рядом с запасным колесом.

Отвернуть от выпускного коллектора переднюю трубу глушителя.

Слить охлаждающую жидкость из двигателя.

Слить охлаждающую жидкость из двигателя, для чего вывернуть сливную пробку сбоку на моторном блоке под выпускным коллектором. После слива пробку сразу же навернуть и затянуть.

Отсоединить водяные шланги от термостата, предварительно ослабив крепление хомутов.

Отсоединить трос газа от рычага дроссельной заслонки.

Снять крышку маслозаливной горловины.

Подцепить отверткой небольшие заглушки -стрелки- и отвернуть расположенные под ними болты. Снять с головки цилиндров 2 пластмассовые накладки.

Отвернуть с передней стороны головки цилиндров перемычку массы -1-.

Отсоединить штуцер вентиляции -2- головки цилиндров, приподняв при этом отверткой планку на штуцере.

Отвернуть болт -3- и вытащить датчик из головки цилиндров.

Отвернуть 2 болта -1- и вытянуть наверх ко лодку разъемом. Заметить положение резиновых прокладок для последующей установки.

На каждой катушке зажигания оттянуть вверх металлическую скобу -2- и отсоединить разъем, см. рисунок. Снять колодку разъемов вместе с проводами.

Отвернуть катушки зажигания и снять с головки цилиндров. Заметить положение перемычек массы для последующей установки.

Отсоединить от патрубка дроссельной заслонки следующие шланги и разъемы. Целесообразно перед отсоединением замаркировать шланги и провода и места их подключения, чтобы не перепутать их при последующей установке. Освободить-хомуты крепления шлангов, сжимать фиксирующие скобы разъемов. -1- разъем выключателя дроссельной заслонки, -2- разъем датчика температуры воздуха, -3- водяные шланги подогрева дроссельной заслонки, -С- шланг вентиляции топливного бака, -6- подающий топливный шланг (белый штуцер), -7- возвратный топливный шланг (черный штуцер).

Внимание: Опасность возгорания, не курить. Вытекающее топливо вытирать тряпкой.

Отсоединить шланг клапана регулирования холостого хода с нижней стороны впускной трубы.

Внимание: Фиксирующие язычки легко ломаются. Место подключения сверху не видно, на рисунке показан вид на впускную трубу снизу.

Отвернуть опору впускной трубы.

Отвернуть впускной коллектор от головки цилиндров.

Внимание: Не допускать попадания во впускной канал никаких предметов. Не удаленные предметы могут привести к тяжелым повреждениям двигателя.

Прижимая проволочные фиксаторы, отсоединить разъемы. -1- датчик температуры, -2- датчик указателя температуры, -3- выключатель давления масла, -4- клапан регулирования холостого хода.

Отвернуть крышку головки цилиндров.

Внимание: Обратить внимание на расположение резиновых подкладок под болты для последующей установки.

Снять с передней части термостата кабельный канал, для чего оттянуть боковые зажимы.

Установить двигатель в положение верхней мертвой точки цилиндра 1. Для этого включить 5-ю передачу и перемещать автомобиль вперед по ровной площадке или проворачивать за ременной шкив коленчатого вала в направлении вращения двигателя до положения, при котором кулачки распределительных валов впускного и выпускного клапана первого цилиндра (со стороны приводной цепи) будут направлены навстречу друг другу. При этом стрелки на звездочках обоих распределительных валов должны быть обращены вверх.

Зафиксировать коленчатый вал в положении верхней мертвой точки приспособлением BMW 11 2 300 или другим соответствующим стержнем.. Для этого вставить стержень через отверстие в моторном блоке в отверстие в маховике.

Модели выпуска до августа 1992 г.

Снять подъемную проушину и верхнюю крышку коробки шестерен. Заметить положение центрирующих втулок обоих наружных болтов для последующей установки. Снять прокладку, которую следует обязательно заменять.

Отвернуть оба болта крепления крышки клапанов.

Прижать верхний натяжитель цепи и зафиксировать в этом положении специальным приспособлением BMW.

Отвернуть цепные звездочки и снять их вместе с цепью.

Модели выпуска с сентября 1992 г. (с VAN0S)

Отвернуть масляную рубку исполнительного элемента VANOS и закрыть чистой пробкой.

Отсоединить разъем электромагнитного клапана исполнительного элемента VANOS.

Вывернуть пробки из исполнительного элемента.

Отвернуть болты звездочки распределительного вала выпускных клапанов.

(Рисунок W 10133) Прижать верхний натяжитель цепи и зафиксировать в этом положении специальным приспособлением BMW.

Отвернуть гайки и снять исполнительный узел VANOS.

Отвернуть болты звездочки распределительного вала впускных клапанов. Снять со звездочки дистанционную шайбу.

Снять обе звездочки с распределительных валом вместе с цепью.

Снять кронштейн верхнего натяжителя цепи.

Отвернуть с головки цилиндров натяжное устройство.

Внимание: Удерживать натяжитель, он находится под действием пружины.

Снять направляющую цепи, после этого снять звездочку распределительного вала выпускных клапанов. Внимание: Закрепить цепь на проволочном крюке, чтобы она не упала вниз.

Отвернуть 2 болта -стрелки-.

За несколько проходов в направлении изнутри наружу отвернуть болты головки цилиндров. Для отворачивания болтов требуется специальный ключ, например BMW 11 2 250.

Внимание: Не ставить после снятия головку цилиндров на контактную поверхность, при этом могут быть повреждены полностью открытые клапаны. Поэтому головку цилиндров следует положить на 2 деревянные подкладки.

Установка

Перед установкой очистить головку цилиндров и блок цилиндров от остатков старого уплотнения. Не допускать попадания остатков уплотнения в отверстия цилиндров.

Проверить целостность и правильность установки центрирующих втулок -стрелки-. В резьбовых отверстиях не должно находиться масло.

Внимание: Обязательно ставить новые болты головки цилиндров Прокладочные шайбы в серийных головках цилиндров не поставляются, так как они запрессованы. При установке новой головки цилиндров поставить прокладочные шайбы без из запрессовки.

Проверить отсутствие трещин на головке цилиндров и царапин на ее поверхности.

Обмерить плоскостность головки цилиндров и моторного блока стальной линейкой в продольном и поперечном направлениях и, если требуется, отфрезеровать (работа на станции обслуживания). Максимально допустимая не-плоскостность составляет 0,03 мм.

Внимание: При отфрезерованной головке цилиндров можно, в зависимости от высоты головки цилиндров после обработки, устанавливать прокладку головки цилиндров либо оригинальной толщины, либо на 0,3 мм толще. Установка более толстой прокладки предотвращает уменьшение объема камеры сгорания.

Тщательно очистить отверстия в головке цилиндров от масла и прочих предметов. Внимание: В глухих отверстиях не должно оставаться масло, так как иначе болты не будут обеспечивать полной затяжки головки цилиндров, хотя они и будут затянуты на нужный момент. Кроме того может треснуть моторный блок.

Обязательно заменять прокладку головки цилиндров. Новую прокладку наложить без уплотняющей массы так, чтобы не перекрывались отверстия.

Зафиксировать распределительные валы изображенным приспособлением BMW в правильном положении. Если требуется, повернуть распределительные валы за шестигранники 24 мм.

Внимание: Не повредить распределительные валы. При необходимости обточить наружные стороны ключа, чтобы он стал уже.

При этом если распределительный вал должен быть на столько, что начинают перемещаться клапана 1-го и 6 -го цилиндров то провернуть коленчатый вал сначала примерно на/30° от положения верхней мертвой точки и только после этого провернуть распределительный бал назад. Благодаря этому предотвращается соприкосновение клапанов с поршнями.

Затянуть болты головки цилиндров за три прохода каждый раз в последовательности с 1 по 14:

• 1-й проход: затянуть болты в последовательности с 1 по 14 динамометрическим ключом до момента затяжки 30 нм.
• 2-й проход: затянуть болты жестким ключом на 90°.
• 3-й проход: затянуть болты жестким ключом на 90°.

Внимание: Подтяжку болтов головки цилиндра производить очень аккуратно. Перед подтяжкой болтов произвести поверку точности динамометрического ключа. Кроме того для подтяжки болтов головки цилиндров требуется транспортир, например фирмы HAZET 6690. Если транспортира нет в распоряжении, поставить ключ на головку болта, приложить угольник к рукоятке ключа и отметить мелом нужный угол. Впоследствии рукоятку ключа за один проход поворачивать до отмеченной мелом линии.

Надеть звездочку на фланец распределительного вала. Стрелка на звездочке должна указывать вверх. Резьбовые отверстия должны располагаться с левой стороны прорезей, так как при установке натяжного устройства звездочка должна поворачиваться влево.

Установить направляющую цепи и верхний натяжитель цепи.

Модели выпуска с августа 1992 г.: Поставить верхнюю цепь со звездочками, стрелки на звездочках должны указывать вверх. Болты звездочек пока не затягивать.

Модели выпуска с сентября 1992 г. (с VANOS)

Ввернуть в резьбу натяжного устройства приспособление BMW, изображенное на рисунке. На двигателе М52требуется приспособление BMW 11 4 220. Это приспособление давит на цепь и немного нага иваетее, чтобы звездочки распределительных валов встали по середине прорезей. При некотором опыте такое приспособление можно изготовить и самостоятельно. Без приспособления правильная установка цепи невозможна.

Вставить дистанционную шайбу и затянуть болты моментом 20 нм.

Поставить верхнюю цепь со звездочками, обеспечив при этом ее правильное положение: плоская сторона звездочки рай ределительного вала впускных клапанов должна быть обращена наружу, а прилив к распределительному валу.

Стрелка на звездочке распределительного вала выпускных клапанов должна быть обращена вверх Болты должны располагаться по середине прорезей.

Надеть дистанционную шайбу на распределительный вал впускных клапанов и завернуть.

Привернуть звездочку распределительного вала выпускных клапанов, не затягивая болтов.

Перед установкой исполнительного узла VANOS повернуть обе звездочки в прорезях до упора вправо.

Перед установкой отжать назад зубчатый вал VANOS с гидравлическим поршнем -1- до упора в направлении корпуса -2-.

Поставить исполнительный узел VANOS, при этом зубчатый вал входит в зацепление со звездочкой. Если требуется, повернуть немного звездочку против часовой стрелки, чтобы зубчатый вал вошел в зацепление. Переместить исполнительный узел VANIS в направлении головки цилиндров, при этом звездочка поворачивается влево. Помогать этому движению, подталкивая звездочку рукой.

Привернуть исполнительный узел VANOS. Покрыть стыки поверхностей между головкой цилиндров и исполнительным узлом VANOS жидким уплотнением «Drei Bond 1209».

Разгрузить верхнее натяжное устройство, вынув приспособление 11 3 290.

Натянуть натяжное устройство поворотом стяжного болта приспособления с моментом натяжения 1,3 нм.

В этом положении равномерно за два прохода затянуть болты звездочки распределительного вала выпускных клапанов до момента 20 нм.

Снять приспособления для фиксации распределительного вала и натяжения цепи.

Внимание: На станциях обслуживания BMW после этого производится проверка функционирования устройства VANOS с помощью специальных инструментов. Если после установки к работе устройства замечаний не имеется эту проверку можно не проводить, в противном случае следует обратиться на станцию обслуживания BMW.

Привернуть масляную трубку устройства VANOS с новыми прокладками. Подключить электрический разъем.

Завернуть нижний натяжитель с новым кольцом с моментом затяжки 35 нм. При этом соблюдать установочное положение. Прорезь на поршне должна располагаться вертикально. При установке разгрузить верхний Натяжитель.

Модели выпуска до августа 1992/г.: только теперь затянуть болты звездочек перекрестно моментом 20 нм.

Установить верхнюю крышку коробки шестерен с новой прокладкой. При этом затянуть болты М6 моментом 10 нм, а болты М8 моментом: 22 нм, не забыть поставить втулки на оба наружных болта.

Ввернуть 2 болта крышки клапанов.

Снять приспособление, фиксирующее распределительные валы.

Установить крышку головки цилиндров и впуск ную трубу в обратной последовательности. Заменить поврежденные прокладки. При наложении наружной прокладки крышки головки цилиндров обращать особое внимание на правильное положение вырезов с передней стороны головки цилиндров.

Равномерно затянуть болты крышки головки цилиндров до момента 10 нм.

Вставить катушки зажигания с бумажными прокладками и привернуть.

Подсоединить разъемы катушек зажигания и закрепить их металлическими скобами.

Подсоединить трос газа к рычагу дроссельной заслонки.

Подсоединить все водяные, топливные и вакуумные шланги и закрепить их хомутами.

Подключить электрические провода.

Привернуть накладки головки цилиндров.
Привернуть переднюю трубу глушителя к выпускному коллектору.

Внимание: Перед запуском двигателя вытащить блокирующий стержень для установки верхней мертвой точки.

Залить охлаждающую жидкость.

Проверить уровень масла в двигателе, при необходимости долить масло. Если головка цилиндров снималась для замены пробитой прокладки головки цилиндров, рекомендуется произвести замену масла с заменой масляного фильтра, так как в масло могла попасть охлаждающая жидкость.