Двигатель BMW M54

BMW M54 – рядный шестицилиндровый DOHC двигатель, выпускавшийся концерном BMW в период с 2000 по 2006 год, который пришел на замену двигателю M52. В отличии от двигателя предыдущего поколения, этот мотор не получил версии TU (technical update), а его спецификации не менялись на протяжении всех семи лет выпуска.

Двигатель разработан на базе мотора M52TU. Среди основных его отличий – использование топливной системы без обратной магистрали, полностью электронный дроссель и управляемый электроникой термостат.  В отличии от его предшественника, североамериканские модели теперь также получили алюминиевый блок с чугунными гильзами.

Как и M52TU, мотор оснащен системой изменения фаз газораспределения Double Vanos (Dual Vanos), регулирующей работу как впускных, так и выпускных клапанов, и раздельной системой всасывания воздуха, получившей название DISA.

Помимо этого, двигатель M54 получил поцилиндровую систему управления детонацией и обновленные катализаторы. При разработке данного силового агрегата в BMW преследовали цели снижения выбросов в окружающую среду, экономии топлива и в то же время увеличения производительности.

В 2003 и 2004 годах двигатель M54 был удостоен звания лучшего двигателя в сегменте «от 2,0 до 2,5 литров».

Впервые этот силовой агрегат был представлен в 2001 году в модели X5 E53. С июня 2000 года он устанавливался на BMW 3 серии в кузове E46 (седан, туринг, купе, кабриолет и компакт) и Z3  (Coupe/Roadster), а с сентября и на 5 серию E39 (2.5 литровые версии). Также различные версии M54 устанавливались на 5 серию E60/E61, 7 серию E65/E66, Z4 (Coupe/Roadster) и X3 E83.

С 2004 года мотор постепенно вытеснялся с конвейера пришедшим ему на замену двигателем BMW N52.

Технические особенности BMW M54

Старый и надежный двигатель BMW M50 заложил отличный фундамент для дальнейшего развития рядных «шестерок» BMW. В отличии от предшественников M54 получил алюминиевые головку и блок с тонкостенными гильзами из чугуна.

В мотор вернулись ремонтные размеры, что позволило повысить его ремонтопригодность.

Двигатель собран на одном коленвалу, приводимом в движение от шести поршней. Использованы кованные шатуны. В газораспределительном механизме в сочетании двумя распредвалами используется цепь, что также повышает его надежность.

Система Double VANOS обеспечивает распредвалам возможность проворачиваться относительно звездочек в зависимости от режима работы двигателя. Впускной коллектор выполнен из пластика и имеет переменную длину, в результате чего поступающий воздух имеет большую плотность, что положительно сказывается на наполнении цилиндров.

В отличии от моторов семейства M52 выпускной коллектор стал короче, а воздушные каналы получили увеличенный диаметр. В системе ГРМ используются гидрокомпенсаторы, что позволяет отказаться от необходимости регулировки зазоров клапанов.

Конструкция цилиндропоршневой группы имеет три исполнения, объемом 2.2, 2.5 и 3.0 л. Разность объемов зависит только от диаметра и хода поршней. Система газораспределения обеспечивает работу с изменяющимися фазами открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов. Работа исправного мотора ровная и бесшумная. Дроссель управляется электроникой. Резкое нажатие на педаль газа информативно подымает стрелку тахометра.

Под капотом БМВ 5-й серии мотор располагается продольно оси автомобиля. Каждая из шести платиновых свечей обеспечивается искрой от отдельной катушки зажигания, что позволяет отказаться от лишних проводов под капотом и обеспечить устойчивую работу.

Цепной привод ГРМ увеличивает надежность двигателя. Коленчатый вал несет на себе двенадцать противовесов и опирается на 7 коренных подшипников. Поршни имеют облегченное исполнение с укороченной графитированной юбкой, что уменьшает трение о стенки цилиндра двигателя. Масляный насос и регулятор давления масла встроены в масленый успокоитель. Вес двигателя составляет 170 кг. Оснащение турбонаддувом позволяет мгновенно раскручивать коленчатый вал. В целом двигатель достаточно удачен и надежен. Однако он требователен к качеству топлива и масла. Не стоит забывать про пробеги до технического обслуживания. Любой недостаток в работе следует исправлять вовремя, так как мелкая поломка может привести к дорогостоящему ремонту. В двигателе устранено большинство недочетов предшествующих моделей силовых агрегатов BMW. Конструкторы Баварии разработали не только более надежный и экономичный мотор, но и более экологичный.

Проблемы и неисправности двигателя БМВ М54

Этот мотор принято считать одним из самых удачных и успешных двигателей BMW, но тем не менее он не лишен вероятности возникновения технических неисправностей, возникновение которых во многом зависит от характера эксплуатации и технического обслуживания данного силового агрегата.

Среди часто встречающихся неисправностей можно выделить следующие:

• система вентиляции картера с дифференциальным клапаном;
• подтеки из корпуса термостата;
• трещины на пластиковой крышке двигателя;
• отказы датчиков положения распределительных валов;
• после перегрева появляются проблемы со срывом резьбы в блоке под крепление ГБЦ;
• перегрев силового агрегата;
• перерасход масла;

Выпадение металлического штифта из поворотного клапана

Часто случается, что появляется трепещущий стук под капотом автомобиля, похожий на звук гидрокомпенсаторов. Из поворотного клапана изменения длины коллектора спадает металлический штифт с одной стороны и начинает внутри вибрировать заслонка, создавая треск. В двигатель этот штифт врядли сможет попасть, так как подпирается с одной стороны стенкой коллектора. Иногда нужно просто вставить штифт плотно обратно в отверстие.

Повышенный жор масла

Высота поршневых колец невысока, поэтому они больше подвержены к закоксованию. И уже к пробегу в 200 000 км. двигатель начинает поджирать масло. Расход может увеличиться до одного литра на 1000 км. Большой расход масла приводит к прогоранию выпускных клапанов, отложениям на коллекторах, выпускной системе, нагаром на поршнях.

Неисправности гидрокомпенсаторов

При неисправностях гидрокомпенсаторов, на холодном двигателе клапана ГРМ не закрывают до конца свои ходы и блок управления фиксирует неэффективную работу цилиндра. Подача топлива в соответствующий цилиндр прекращается, и двигатель работает неустойчиво или вовсе может заглохнуть. Вылечить такую болезнь можно заменой неисправных гидрокомпенсаторов зазоров клапанов.

Разрыв клапана в системе вентиляции картера

Еще одна проблема двигателя M54 – система вентиляции картера с дифференциальным клапаном, при разрыве которого зверски увеличивается расход масла. При его замерзании увеличивается давление картерных газов, что может привести к выдавливанию какого-нибудь уплотнения и вследствие течи масла. В основном выдавливает прокладку клапанной крышки головки блоков цилиндров. Неустойчивая работа проявляется из-за подсоса воздуха через плоскость разъема впускного коллектора и головкой блока. Если впускной коллектор не треснул, что может произойти, то обойтись достаточно заменой прокладки.

Подтеки из термостата

Могут возникнуть подтеки из корпуса термостата, так как он пластиковый и со временем коробится и пропускает антифриз. Неизбежная частая проблема – это трещины на пластиковой крышке двигателя.

Поломка датчиков положения распредвалов

Частые отказы датчиков положения распределительных валов приводят к проблемному запуску мотора и неустойчивой работе. Выход из строя датчика положения коленчатого вала – болезнь редкая, но случающаяся.

Перегрев и его последствия

Перегрев в 100% случаев приведет к караблению длинной алюминиевой головки. Если трещин в ней не обнаружится, то шлифовка восстановит плоскостность разъема. После перегрева возникают проблемы со срывом резьбы в блоке под крепление головки блока цилиндров. Приходится рассверливать, нарезать резьбу большего диаметра и вворачивать ввертыш под размер шпильки.

Поломка пластиковой крыльчатки помпы может привести к перегреву. При замене помпы лучше выбирать с металлической крыльчаткой, что встречается у некоторых производителей.

Несмотря на множество поломок, которые, в принципе, могут возникнуть в двигателе любой марки автомобиля, M54 очень надежен и ремонтопригоден. Стоит только помнить про сроки замены эксплуатационных материалов и изредка заглядывать под капот для визуального осмотра.

Версии двигателя BMW M54

Данный мотор имеет три вариации исполнения с объемом 2.2, 2.5 и 3.0 литра. Различие объема достигается исключительно за счет изменения диаметра и хода поршней.

Двигатель M54B22

Базовая версия двигателя M54 дебютировала в 2000 году и основана на 2-литровой версии M52.

В этой версии мотор имеет объем 2171 куб.см. (2.2 литра), оснащается электронным блоком управления Siemens MS43.0, и развивает мощность в 170 л.с. при 6100 об/мин, и крутящий момент 210 Нм при 3500 об/мин.

Модификация M54B22 устанавливалась на следующие модели:

• BMW 320i/320Ci (2001-2006 г.в., поколение E46)
• BMW 520i (2001-2003 г.в., поколение E39)
• BMWZ3 2.2i (2001-2002 г.в., поколение E36)
• BMW Z4 2.2i (2003-2005 г.в., поколение E85)
• BMW 520i (2003-2005 г.в., поколение E60/E61)

Двигатель M54B25

Средний двигатель в линейке – M54B25 – создан на основе предшественника и сохранил в себе те же силовые характеристики и размеры: объем 2494 куб.см (2.5 литра), ход поршней 75 мм, диаметр цилиндра 84 мм.

Он развивает мощность 192 л.с. при 6000 об/мин и крутящий момент в 245 Нм при 3500 об/мин. Также двигатель оснащен системой изменения фаз газораспределения Double VANOS.

Модификация M54B25 устанавливалась на следующие модели:

• BMW 7/Z3 2.5i (2001-2002 г.в., поколение E36)
• BMW 325i/325xi (2001-2005 г.в., поколение E46)
• BMW 325Ci (2001-2006 г.в., поколение E46)
• BMW 325ti (2001-2004 г.в., поколение E46)
• BMW 525i (2001-2004 г.в., поколение E39)
• BMW 525i/525xi (2003-2005 г.в., поколение E60/E61)
• BMW X3 2.5i (2004-2006 г.в., поколение E83)
• BMW Z4 2.5i (2004-2006г.в., поколение E85)

Двигатель M54B30

Топовая версия в линейке двигателей M54. Помимо увеличенного в сравнении с предшественником M52B28 объема, он также изменился и механически. Были установлены новые поршни, имеющие более короткую юбку в сравнении с M52TU, а для уменьшения трения были заменены поршневые кольца.

Коленвал ему достался от S52B32, который устанавливался на M3. Фазы газораспределения DOHC были изменены, лифт увеличен до 9,7 мм, а для увеличения подъемной силы были установлены новые пружины клапанов. Модифицирован был и впускной коллектор, который стал на 20 мм короче. Диаметр трубок увеличился незначительно.

Мотор имеет объем 2979 куб.см. (3 литра), диаметр цилиндра – 84 мм и увеличенный до 89.6 мм ход поршня. M54B30 развивает 230 л.с. мощности при 5900 об/мин и 300 Нм крутящего момента при 3500 об/мин.

Модификация M54B30 устанавливалась на следующие модели:

• BMW 330i/330xi (2000-2005 г.в., поколение E46)
• BMW 330Ci (2000-2006 г.в., поколение E46)
• BMW 530i (2000-2003 г.в., поколение E39)
• BMW Z3 3.0i (2000-2002 г.в., поколение E36)
• BMW 530i (2003-2005 г.в., поколение E60)
• BMW Z4 3.0i (2003-2005 г.в., поколение E85)
• BMW X3 3.0i (2004-2006 г.в., поколение E83)
• BMW X5 3.0i (2001-2006 г.в., поколение E53)
• BMW 530i (2003-2006 г.в., поколение E60)

На протяжении 2001-2003 годов он неизменно попадал в десятку лучших двигателей, доступных на американском рынке по версии американского журнала Ward’s AutoWorld magazine – Ward’s 10 Best Engines.

Характеристики модификаций двигателя M54

Двигатель	Объем	Мощность	Крутящий момент	Redline	Диаметр цилиндра	Ход поршня	Степень сжатия	Год выпуска
M54B22	2,171 cc (132 cu in)	125 kW (168 hp) @ 6100 rpm	210 N·m (155 lb·ft) @ 3500	6500	80 mm (3.1 in)	72 mm (2.8 in)	10.8:1	2000
M54B25	2,494 cc (152 cu in)	141 kW (189 hp) @ 6000 rpm	245 N·m (181 lb·ft) @ 3500	6500	84 mm (3.3 in)	75 mm (3.0 in)	10.5:1	2000
M54B30	2,979 cc (182 cu in)	170 kW (228 hp) @ 5900 rpm	300 N·m (221 lb·ft) @ 3500	6500	84 mm (3.3 in)	89.6 mm (3.5 in)	10.2:1	2000
S54B32	3,246 cc (198 cu in)	256 kW (343 hp) @ 7900 rpm	365 N·m (269 lb·ft) @ 4900	8000	87 mm (3.4 in)	91 mm (3.6 in)	11.5:1	2000

Характеристики двигателя M54 в сравнении

	M45B22	M54B25	M54B30
Объем, см³	2171	2494	2979
Диаметр цилиндра/ход поршня, мм	80,0/72,0	84,0/75,0	84,0/89,6
Клапанов на цилиндр	4	4	4
Степень сжатия, :1	10,7	10,5	10,2
Мощность, л.с. (кВт)/об.мин	170 (125)/6100	192 (141)/6000	231 (170)/5900
Крутящий момент, Нм/об.мин	210/3500	245/3500	300/3500
Максимальная частота вращения, об.мин	6500	6500	6500
Рабочая температура, ∼ ºC	95	95	95
Вес двигателя, ∼ кг	128	129	120