BMW M30 — 25 лет в строю

Эта замечательная статья написана Сергеем под ником M5Sergey и первый раз я встретил её на Смотре. Именно она окончательно влюбила меня в этот мотор. Предлагаю её Вашему вниманию.

У каждой автомобильной компании есть свои удачные разработки. Большинство из них остаётся на уровне концептов, к некоторым судьба более благосклонна, и они всё же попадают в серию. Но лишь единицы достойны, что называется, пройти сквозь века и остаться в анналах истории. У BMW же самой величайшей разработкой я считаю мотор серии М30. Мотор, в котором сочеталось несочетаемое: и спорт, и комфорт, и момент, и мощность. И, что самое главное, далеко не каждый мотор может похвастать столь долгим сроком выпуска.

История мотора BMW серии М30 (Motor Model 30) началась в 1966 году. В то время, после крайне удачного старта модели BMW Type 115, называемой так же Neue Klasse, тогдашний председатель совета директоров Эберхард фон Кюнхайм объявил о начале работ по разработке автомобиля, способного конкурировать с Mercedes в сегменте бизнес-класса. Разрабатывать автомобиль взялась всё та же бригада, что пятью годами раннее выпустила в свет Type 115. В эту бригаду входил и Вильгельм Хоффмайстер, главный дизайнер BMW с 1959 по 1973 годы, создавший образ ныне классических «акул».

В 1967 году, когда уже был утверждён дизайн, и дело оставалось за ходовыми макетами, очень остро встал вопрос о двигателе. Имевшийся в то время морально устаревший V8 с модели BMW 3200CS был слишком тяжёлым, прожорливым и маломощным, поэтому о его установке в подкапотное пространство не могло идти и речи. Что касается только появившегося на тот момент 4-цилиндрового мотора М10, то его 75 сил при объёме в 1.5 литра категорически не хватало. Конечно, были попытки увеличения рабочего объёма до 2 литров, что в 1968 году привело к серийному выпуску моторов М10В20, но для большого и тяжёлого седана и этого было недостаточно. И тогда Эберхард фон Кюнхайм обратился к истории BMW. Ведь ещё в довоенные годы Баварцы славились своими мощными 6-цилиндровыми рядными моторами, которые заслужили звание лучших во всевозможных гонках и ралли.

И работа над рядной «шестёркой» нового поколения закипела в полную силу. Барон Алекс фон Фалькенхаузен решил пойти по той же схеме, что и при создании своего предыдущего детища — М10. Чугунный блок, алюминиевая головка блока цилиндров (далее ГБЦ) с одним верхним распредвалом SOHC с цепным приводом. Конструкция надёжная, простая и неприхотливая, она уже доказала своё право на существование на четырёхцилиндровом моторе нового поколения.

И вот, в сентябре 1968 года в городе Роттах-Эгерне, что в Баварии, была представлена новейшая BMW с индексом е3, получившая название «Neue Sechs» (в переводе «новая шестёрка»). Эта модель оснащалась моторами М30 объёмами 2.5 (B25) и 2.8 (B28) литра с двумя карбюраторами Zenith мощностью 150 и 170 сил соответственно. На выставке седан был тепло принят, но, так как знаменитого слогана BMW «The Ultimate Driving Machine» в то время не существовало, а автомобиль был призван конкурировать не много не мало, а с самим Мерседесом Е-класса в кузове W114/115, то первоначальные мысли о повадках автомобиля и конкретно мотора совершенно не походили на реальную картину.

BMW 2500 — базовая модель в семейсте e3. Что интересно, короткобазная е3 — предшественник пятрёрки е12, а длиннобазная (модели 3.0L, 3.3L, 3.3Li) — семёрки е23.

Первые же тесты привели журналистов в глубокий шок. Вместо того, чтобы вальяжно и с достоинством перемещать большой седан в пространстве, новый авто проявлял весьма непривычную для подобного класса прыть. У мотора была отменная приёмистость практически во всём диапазоне оборотов, он достаточно легко раскручивался, а отсечка была установлена на уровне 6250 оборотов в минуту, что по тем временам было очень большим показателем для простых автомобилей. Подобных спортивных наклонностей от мотора добились благодаря использованию достаточно «злых» распредвалов с фазами 272/272 и подъёмом 10.6. Что интересно, подобные показатели были признаны оптимальными для моторов серии М30 и практически не менялись на протяжении всего выпуска мотора даже независимо от литража и системы подачи топлива.

Конечно, у самых ранних М30 были и свои недостатки. К примеру, при «холодном» моторе на холостых оборотах давление масла было достаточно низким из-за неудачной конструкции поршня в масляном насосе, поэтому нормой является загорающаяся по утрам лампочка давления масла. К минусам М30 в целом можно отнести его достаточно большую шумность, а так же постоянно, пусть и не сильно «плавающий» холостой ход при холодном пуске. Причём последняя проблема не устранима априори и является исключительно заводским косяком, который, правда, абсолютно не мешает эксплуатации и получению удовольствия от вождения.

В 1968 году в декабре состоялась премьера первого купе класса Grand Touring, которое полностью вернуло компанию BMW к истокам: созданию больших спортивных и одновременно роскошных седанов, купе и родстеров. Выход этого купе – полностью заслуга гениальнейшего маркетингового директора Пауля Ханеманна, но не об этом речь. Вывод в свет прекрасно сконструированного спортивного купе – это гигантский прыжок в сторону автоспорта, а ничего не могло служить лучшей рекламой для авто в 20-м веке, как победы в различных гонках. Тут то и проявились все заложенные в М30 спортивные задатки.

У мотора М30 прекрасный масляный насос, который спроектирован с огромным запасом. Вкупе с надёжным и хорошо сбалансированным КШМ давало прекрасное поле для деятельности различных гоночных команд, так как на такой мотор требовался минимум дорогостоящих доработок (пожалуй, только небольшой портинг ГБЦ и иные выпускные коллекторы), чтобы выдавать показатели в 240-260 сил с объёма 2.8 литра при трёх горизонтальных карбюраторах. Модель BMW e9 практически сразу же, благодаря прекрасному шасси и двигателю с огромным потенциалом, стала любимицей у гонщиков. Её можно было встретить повсеместно, во всех уровнях любительских и профессиональных классов. И с ростом популярности BMW как гоночного авто росла популярность и мотора М30.

В апреле 1971 года появился новый мотор объёмом 3 литра. Это знаковый мотор, так как главным местом его обитания смело можно назвать BMW 3.0CSL. На этом моторе была выиграна не одна гонка и не один чемпионат и поставлен не один десяток рекордов в различных гонках. Этот мотор так же интересен тем, что именно он стал родоначальником, пожалуй, самого знаменитого мотора серии М30 – М90, но об этом чуть позже.

Что интересно, в этом же году, только уже в июле, на М30B30 был впервые установлен впрыск. Система под названием D-Jetronic производства Bosch подняла мощность 180-сильного мотора до красивой отметки в 200 сил. Этот мотор стал первым серийным в истории компании, разменявшим третью сотню лошадок. Но не менее интересной особенностью этого мотора, да и последующих инжекторных М30 выпуска до сентября 1982 года, является впускной коллектор. Конструкция впускных каналов такова, что потери на этом участке минимальны, ведь к каждому цилиндру идёт равная по длине труба впускного коллектора. Изначально этот коллектор разрабатывался специально для автоспорта, но для простых дорожных машин систему решили не менять. В BWM посчитали, что покупателям будет приятно ощущать, что твой автомобиль имеет прямое отношение к большим призам в больших гонках, пусть и такой мелочью.

В сентябре 1973 года специально для омологации был представлен М30B32 мощностью 206 сил и крутящим моментом 286 Нм. Он появился на свет в период разгара ожесточённой борьбы за первые места в Группе 2 между Motorsport GmbH с их BMW 3.0CSL и вездесущим Ford со своими доселе непобедимыми Capri, который буквально не давал продыху! Чуть позже этот же мотор, который, в итоге, стал многократным чемпионом, в несколько дефорсированном виде будут устанавливать в BMW e3.

В 1975 году в отделении BMW Motorsport GmbH проводились исследования на тему дальнейшего увеличения объёма М30. После долгих раздумий, методом проб и ошибок инженеры-мотористы во главе с Георгом Тилем установили идеальное равновесие между мощностью и моментом и живучестью мотора, что для гонок так же немаловажно. В это сложно поверить, но мотор, получивший кодовое название М90, оставался актуальным на протяжении последующих 15 лет, что по гоночным меркам считается пропастью! Но, тем не менее, в тех или иных модификациях 3.5-литровая рядная шестёрка показала себя просто блестяще! Причём настолько, что к 1978 году была подготовлена серийная версия данного мотора, получившая индекс М30B35.

Про этот двигатель можно смело говорить, что мотористы BMW вывели формулу «идеального мотора BMW». Формула эта довольно проста: объём 3453 кубических сантиметра, помноженный на паровозную тягу в 310 Нм при 4000 оборотах в минуту, вкупе с 218 отборными немецкими скакунами, которые проявляют максимум активности, когда стрелка лежит на 5200 оборотах. Прибавьте к этому феноменальную надёжность и простоту конструкции по типу «сделай сам для чайников», присущую всей линейке моторов М30, и вы получите ту самую квинтэссенцию, которой удавалось достичь лишь единицам автопроизводителей. Конечно же, оставался открытым вопрос о расходе, а он у ранних М30B35, оснащённых впрыском Bosch LE-Jetronic, колебался от 14 до 33 литров на сотню, но, как говорится, за удовольствие приходится платить.

В 1979 году часть линейки моторов М30 претерпела изменения. Этот год стал знаковым для М30, так как в этом году появился совершенно новый впускной коллектор очень необычной конфигурации. Если вспомните ранний коллектор, там всё было понятно: трубы равной длины вели к каждому цилиндру для наименьшего сопротивления поступающему воздуху. Но у раннего коллектора есть один неоспоримый минус: он занимает слишком много места и ухудшает доступ к масляному фильтру, который находится с водительской стороны.

Новый коллектор представляет из себя эдакую трёхэтажную конструкцию, где первый этаж подаёт воздух к 1 и 6 цилиндрам, второй – к 2 и 5, а третий – к 3 и 4 цилиндрам. Но при такой компоновке уместен вопрос: как же инженеры BMW могли плюнуть на гоночную судьбу мотора, которая была, к слову, в самом разгаре? Ответ и прост, и сложен одновременно. Внутри коллектора есть небольшие бугорки, которые создают определённые воздушные завихрения, способствующие максимально полному наполнению камеры сгорания. Вся физика данного процесса просчитывалась империческим путём, так как ни один самый мощный компьютер даже в наши дни не справится с этой задачей, посему факт создания подобного изделия впринципе вызывает у меня огромное уважение к мотористам BMW.

С появлением нового коллектора, а процесс модернизации затянулся с 1979 до сентября 1982 года в зависимости от объёма, все моторы серии М30 стали оснащаться весьма необычным, но крайне необходимым девайсом. В коллектор снизу недалеко от раструбов вкручивалась 7-я, так называемая пусковая форсунка. Её изначальное предназначение – упростить запуск холодного мотора, подав порцию топлива прямо в цилиндры в обход 6-ти стандартных форсунок. Но мотористам BMW пришла в голову гениальная мысль: прошить мозги для экстренного включения форсунки либо при резком нажатии на газ, либо при достижении 5500 об/мин. Это давало дополнительный «заряд», который не требовался при спокойной езде. Так же этот интереснейший факт объясняет то, что все даже самые исправные рестайлинговые М30 «плюются» огнём после отсечки.

Но вернёмся на 2 года назад, в 1977 год. В этом году в отделении Motorsport возникли первые мысли о создании мотора с двухвальной ГБЦ. Решение это было ожидаемым, так как требовалась значительная прибавка к мощности атмосферных М30В35 без уменьшения ресурса. На первом этапе в задачу входило конструирование исключительно самой ГБЦ без каких-либо иных изменений в принципе. Рассудив, что данный мотор будет активно использоваться в гонках, была внедрена система смазки с сухим картером. Далее модификации подвергся термостат, который, из-за увеличившихся размеров ГБЦ, не вставал на родное место. Иной термостат повлёк за собой всё новые и новые изменения навесного оборудования, посему в итоге от М30В35 остался только блок.

Впускной коллектор на моторе М88 6-дроссельный, решение простое и безотказное, а главное, на впуске не теряется ни одной лошадки, каждая из которых так ценна в пылу борьбы с соперниками. Масляный насос, так же как и водяная помпа, были заменены на более производительные, дабы мотор уверенно чувствовал себя на высоких оборотах. Собственно, ради высоких оборотов было решено полностью пожертвовать моментом, поэтому в ГБЦ в качестве стандартных использовались распредвалы 282/282 с подъёмом 11.0. Вкупе с впрыском LE-Jetronic мощность мотора составила 277 сил, а крутящий момент – 338 Нм. Именно таким мотором оснащался первый и единственный центральномоторный суперкар BMW M1.

В 1983 году, когда Эберхард фон Кюнхайм всё же принял решение о выпуске BMW M635CSi e24, дело встало за малым: придумать, какой же мотор поставить в автомобиль, дабы не очень сильно прогореть в случае неудачи, но и не упасть в грязь лицом, если столь злая новинка станет популярна. Поль Роше, глава Motorsport GmbH, сменивший на своём посту Йохана Неерпаша в 1981 году, внёс предложение об установке модифицированного мотора М88 с индексом М88/3.

Несмотря на всё безумие идеи, М88/3 с новейшим на тот момент впрыском Bosch Motronic и простой системой смазки с мокрым картером мощностью 286 сил и крутящим моментом в 351 Нм занял своё место под капотом «шестёрки» BMW, а год спустя он появился и в BMW M5 e28. Мотор этот крайне неординарен в эксплуатации. Неровная работа на холостых оборотах, сопровождающаяся сильной вибрацией, высокая вероятность перегрева мотора в пробках, а так же масляное голодание, продолжающееся вплоть до 4500 об/мин, делают ту же М5 или М635CSi очень сложными при каждодневной эксплуатации. Но что ещё ждать от гоночного мотора, который путём нехитрых махинаций способен развивать уже 400 сил?

В 2010 году мне довелось проехаться на М5 е28, и чувства от той поездки я помню как сейчас. До 3000 об/мин мотор просто мёртв. Ни тяги, ни звука, только предательски низкий уровень давления масла в моторе, и только. С 3 до 4.5 тысяч мотор как будто начинает оживать, но всё равно он не воспринимается как нечто такое, чего стоит бояться. Но как только стрелка тахометра переваливает отметку «4500»… вот тут то и начинается настоящее шоу под названием «Волк в овечьей шкуре»! Мотор начинает грозно рычать и рваться вперёд, как бойцовый пёс, увидевший своего врага! Столь кардинальная перемена «настроения» — не что иное, как заслуга именно «злых» распредвалов, которые настроены только под максимальные обороты. В этом режиме автомобиль по-настоящему просыпается и разгоняет полуторатонный седан до контрольной сотни за 6.5 секунд! И именно в этом режиме двигатель, утолив свою масляную жажду, с наслаждением поёт баритоном свою арию.

У мотора М88/3 богатейшая история. Помимо его гоночных вариаций мощностью от 350 до 850 сил, громивших всех и вся на чемпионатах от ETCC и Group 2 до топовой Group 5, этот двигатель славен огромным количеством самых безумных тюнинг проектов.

Этому мотору было суждено оказаться и в «трёшке» е30, и в «семёрке» е23, и даже в 124-м Мерседесе!

В 1988 году все мировые журналы расхваливали новинку немецкого автопрома в лице BMW M5 e34. Отдельной похвалы заслуживал двигатель S38B36, представлявший собой дальнейшее развитие М88/3. Это такая же классическая рядная шестёрка с 24-клапанной ГБЦ, 6-дроссельным впуском, «злыми» валами и коваными поршнями, но с одним маленьким отличием. На этот раз мотор был создан сызнова, с уклоном на эксплуатацию в спокойном городском режиме.

Что 315-сильный S38B36, что его обновлённый в 1991 году вариант S38B38 на 340 сил, двигатели более спокойные и уравновешенные. Они не обладают столь внезапным взрывным эффектом, как их гоночный предок. Этим моторам присуща более ровная полка момента, они не боятся простоять в многочасовых пробках, их не трясёт, однако они ни в коем случае не потеряли своих боевых качеств. Недаром BMW M5 e34 называли Businessman Express: комфортная и статусная машина, которая в любой момент может превратиться в настоящего покорителя автобанов и гоночных трасс!

Рассказав о спортивных ответвлениях мотора М30, не могу не упомянуть об экспериментах BMW AG в области турбирования двигателей. Сия технология увеличения мощности успешно использовалась в автоспорте, что наглядно показывает болид Формулы 1 Нельсона Пике, развивавший 1200 сил с 4 цилиндров и двух литров объёма! Опираясь на гоночный опыт, мотористы BMW в кооперации с мотористами Motorsport попытались в 1978 году создать турбомотор с индексом М102 на базе М30В32 для седана представительского класса, то бишь, для «семёрки» BMW в кузове е23. В 1983 году этот мотор был создан на основе уже 3.4-литрового блока М30В34 (рестайлинговый М30B35) и назывался М106. На оба мотора устанавливалась шарикоподшипниковая турбина K27 производства KKK без водяного охлаждения центральной части.

Различия моторов M102/М106 и M30 можно назвать микроскопическими, поскольку они видны только при очень детальном рассмотрении, однако эти различия делают практически все детали моторов невзаимозаменяемыми. Так, к примеру, в блоке присутствуют масляные жиклёры, запрессованные в верхнюю часть коренных подшипников. Они способствуют охлаждению и смазке поршневых пальцев и поршней. А для подпитки этих жиклёров в блоке выполнены вертикальные масляные каналы, которых также нет на атмосферных блоках. Поршни от турбомотора имеют углубления, способствующие уменьшению степени сжатия, что необходимо для установки турбины, иначе бы блок просто разорвало на части. Из-за установки нагнетателя все кольца, и маслосъёмные, и компрессионные, были заменены на более прочные.

ГБЦ М102/М106 тоже имеет отличия от головки M30. У турбового варианта выпускной коллектор крепится шпильками диаметром 10 миллиметров, в то время как у «атмосферника» шпильки имеют диаметр 8 миллиметров, что обосновано простым усилением конструкции, дабы «не оторвало». Как бы странно это ни звучало, но распредвал на M30 и на M102/106 одинаковый! Но если разобраться, то здесь нет ничего удивительного, ведь стоковых фаз и подъёма с лихвой хватает даже для моторов с турбиной! А вот клапаны в зависимости от типа подачи воздуха разные. Выпускные клапаны у М102/106 изготовлены из сплава натрия для лучшего охлаждения.

Вестгейт М102/106 имеет штампованный верх и 1 дополнительный порт для контроля давления наддува. Вестгейт контролирует давление наддува, направляя избыточные выхлопные газы в обход крыльчатки турбины. Пружина, установленная в корпусе вестгейта, прижимает клапан, пока давление газов не будет достаточным, чтобы преодолеть силу нажима пружины. На M102 устанавливался блоу-офф, так как концерн БМВ планировал использовать на 745i механические коробки передач. Затем от этой идеи отказались, и на M106 объёмом перепускной клапан уже не устанавливался, хотя место под него всё же оставили.

Ещё долгих 10 лет счастливого производства после последнего обновления уготовила судьба мотору М30. Начиная с 1987 года, он производился всего в двух вариациях – 188-сильном М30В30 и М30В34, внутри которого скрывались 211 отборных немецких пони. И только в 1992 году с выходом на сцену 8-цилиндрового мотора М60 старина М30 был торжественно снят с производства. Многие из тех, кто на протяжении 27 лет собирал эти моторы, провожали BMW 535i e34, оснащённую последним в истории М30, как обычно провожают в последний путь всеми любимых актёров, со всеми полагающимися почестями. А сама машина торжественно заняла своё место в музее BMW.

М30 стал самым культовым мотором за всю историю баварской марки с пропеллером на капоте. В своё время на него существовало безумное количество различного тюнинга разного назначения, о нём ходили анекдоты и бесконечные шутки, вроде «Если в BMW не ставился М30, значит это не BMW». Более того, говорят, что в Германии стоит даже не один памятник, посвящённый М30, построенный на деньги фанатов. Хочется сказать Алексу фон Фалькенхаузену огромное спасибо за то, что дал нам образчик настоящего инженерного искусства, которое останется в анналах истории навсегда.