Як працюють турбокомпресори на двигунах BMW M57TU та M57TU2

Інформація про систему регулювання турбокомпресорами на двигунах BMW M57TU TOP (дорестайловий двигун 272 л.с.) та M57TU2 TOP (дорестайловий двигун 286 л.с.).

Ця система може бути складною для розуміння, особливо якщо ви не працюєте з цими автомобілями постійно.

Насамперед слід зазначити, що ця система регулювання турбокомпресорами має велике значення для ефективності та продуктивності двигуна. Вона забезпечує оптимальний тиск наддуву, що дозволяє автомобілю працювати на максимальній потужності.

Однак, якщо виникають проблеми з цією системою, це може призвести до зниження продуктивності двигуна та інших проблем із автомобілем. Тому важливо знати, як працює ця система та які особливості її роботи.

M57TU TOP (дорест. на 272 к.с.) and M57TU2 TOP (рест. на 286 к.с.) — робота на оборотах до 1500, низьке навантаження та швидкість

 

На впуску велика турбіна спочатку стискає повітря, потім дотискається малою турбіною. Мала турбіна робить основну частину роботи. Весь процес ефективно позначається на чуйність двигуна.

Від неодружених до 1500 об/хв

1. Двигун
2. Мала турбіна
3. Клапан управління турбіни
4. Велика турбіна
5. Клапан вестгейту
6. Випуск (у вихлопну)
7. Впуск (з вулиці)
8. Заслінка байпасу

 

 

M57TU2 TOP: Від 1500 до 3000 оборотів (середнє навантаження та швидкість)
M57TU TOP: Від 1500 до 3250 оборотів (середнє навантаження та швидкість)

У міру збільшення швидкості великій турбіні відводиться головна роль. Двигун досягає максимального крутного моменту 580 Нм при 1750 об/хв.
Клапан керування турбінами (гаряча частина) поділяє потік вихлопних газів між обома турбінами. Змінне положення клапана керування турбінами дозволяє реалізувати різні робочі діапазони та водночас регулювати тиск наддуву.

Від 1500 до 3000 об - рест Від 1500 до 3250 об - дорест

1. Двигун
2. Мала турбіна
3. Клапан управління турбіни
4. Велика турбіна
5. Клапан вестгейту
6. Випуск (у вихлопну)
7. Впуск (з вулиці)
8. Заслінка байпасу

 

 

M57TU2 TOP: Від 3000 до 3500 оборотів (середнє навантаження та швидкість)
M57TU TOP: Від 3250 до 4200 оборотів (середнє навантаження та швидкість)

Від 3000 до 3500 об - рест Від 3250 до 4200 об - дорест

1. Двигун
2. Мала турбіна
3. Клапан управління турбіни
4. Велика турбіна
5. Клапан вестгейту
6. Випуск (у вихлопну)
7. Впуск (з вулиці)
8. Заслінка байпасу

 

M57TU2 TOP: Більше 3500 оборотів (високе навантаження та швидкість)
M57 TU TOP: Більше 4200 оборотів (високе навантаження та швидкість)

Мала турбіна вимикається, коли заслінка байпасу та клапан управління турбіни повністю відкриваються.
Це дозволяє великій турбіні доставляти великі обсяги повітря без втрат на малу турбіну.
Робота зі стиснення повітря робиться винятково великою турбіною. Двигун досягає своєї максимальної потужності - вихід 210кВт/286к.с. при 4400 оборотах за хвилину (для рест.).

Понад 3500 об - рест Понад 4200 об - дорест

1. Двигун
2. Мала турбіна
3. Клапан управління турбіни
4. Велика турбіна
5. Клапан вестгейту
6. Випуск (у вихлопну)
7. Впуск (з вулиці)
8. Заслінка байпасу

 

 

Тепер поговоримо про вакуумну систему M57TU/TU2 TOP.

Вакуумна система M57TU/TU2 TOP складається з різних компонентів, таких як вакуумний насос, вакуумний бак, вакуумні лінії, вакуумні клапани та інші деталі. Ці компоненти співпрацюють між собою, щоб забезпечити правильну роботу двигуна та допомогти вам уникнути проблем.

Найбільш поширеними проблемами вакуумної системи M57TU/TU2 TOP є витік вакууму та пошкодження вакуумних ліній. Ці проблеми можуть призвести до зниження продуктивності двигуна, збільшення витрат палива та інших проблем з автомобілем.

M57TU TOP

M57TU TOP - дорест

1. Електропневматичний перетворювач тиску для клапана вестгейту
2. Електропневматичний перетворювач тиску для клапана керування турбіни (гаряча частина)
3. Електричний клапан керування заслінки байпасу
4. Діафрагма клапана управління турбіни (гарячої частини)
5. Турбіна (гаряча частина)
6. Діафрагма клапана вестгейту
7. Ресивер вакуумної системи
8. Діафрагма клапана байпасу

M57TU2 TOP

M57TU2 TOP - рест

1. Електричний перемикач вихрових заслінок
2. Електропневматичний перетворювач тиску системи ЄДР
3. Електропневматичний перетворювач тиску клапана вестгейту
4. Електропневматичний перетворювач тиску клапана керування турбіни (гаряча частина)
5. Електричний клапан заслінки байпасу
6. Електричний перемикач підвіски двигуна

 

Вакуумна система

1. Вакуумна магістраль, заслінка байпасу
2. Вакуумна магістраль, клапан керування турбіни (гаряча частина)
3. Розподільник
4. Вакуумна магістраль, заслінка байпасу та клапана управління турбіни
5. Вакуумна магістраль, клапан вестгейту
6. Лінія підключення до клапана вестгейту
7. Ресивер вакуумної системи
8. Вакуумна магістраль, заслінка байпасу та клапана управління турбіни
9. Електропневматичний перетворювач тиску клапана вестгейту
10. Електропневматичний перетворювач тиску клапана управління турбіни
11. Лінія підключення до клапана керування турбіни
12. Електричний клапан заслінки байпасу
13. Лінія підключення до заслінки байпасу

 

1. Електричний перемикач вихрових заслінок
2. Вакуумна магістраль, підсилювач гальм
3. Вакуумна магістраль, система ЄДР
4. Лінія підключення до системи ЄДР
5. Електропневматичний перетворювач тиску системи ЄДР
6. Електричний перемикач підвіски двигуна
7. Лінія підключення до підвіски двигуна
8. Вакуумна магістраль, вихрові заслінки

 

 

розподільник вакуумної системи

 

1. Напрямок руху
2. Вакуумна магістраль, вихрові заслінки
3. Вакуумна магістраль, кріплення двигуна
4. Вакуумна магістраль, ЄДР
5. Вакуумна магістраль, заслінка байпасу та клапана управління турбіни
6. Вакуумна магістраль, клапан вестгейту

M57TU2 TOP є рейстайлінгом двигуна M57TU TOP із системою двоступінчастого турбонаддува (використовується 1 мала та 1 велика турбіни).

 

Потужність було збільшено на 10кВт/14к.с. Почали використовуватися форсунки з п'єзо-елементами.
Робота M57TU2 TOP відрізняється надзвичайними вихідними характеристиками:
- Високий момент на низьких оборотах двигуна
- робота у всьому діапазоні оборотів двигуна.
Вихідна потужність 210кВт/286к.с. Пік моменту 580 Нм досягається на 1750 об/хв. Але 1я, 2я та задня передачі обмежені моментом у 500 Нм.
Система двоступінчастого турбонаддуву була новою для серійних автомобілів і прийшла зі світу потужних моторів човнів. Максимальний тиск наддуву всієї системи становить 2,95 бар! Максимальна швидкість обертання турбіни 205 000 об/хв для малої турбіни і 150 000 об/хв для великої турбіни (фізичне обмеження), фактичні значення нижче, що позначається на надійності турбін.

 

Двигун M57TU2 TOP відповідає стандарту викиду вихлопних газів ЄВРО4. Вихлопна система оснащена фільтром твердих частинок.

 

Загальна схема

1. Двигун
2. Мала турбіна
3. Велика турбіна
4. Клапан керування турбінами (гаряча частина)
5. Клапан вестгейту
6. Каталізатор
7. Фільтр твердих частинок
8. Банку глушника
9. Глушник повітря, що всмоктується
10. Витратомір повітря
11. Блок керування двигуном
12. Заслінка байпасу
13. Датчик температури наддуву повітря
14. Інтеркулер
15. Клапан ЄДР
16. Електронна дросельна заслінка
17. Радіатор охолодження вихлопних газів ЄДР
18. Датчик тиску наддуву

 

Найбільш важливими компонентами для системи двоступеневого турбонаддуву є:

 

Двоступінчаста система наддуву М57TU TOP - дорест.

1. Випускний колектор
2. Клапан управління турбіни (гаряча частина)
3. Мала турбіна
4. Свіже повітря (впуск із боку фільтра)
5. Стисне повітря у напрямку інтеркулера
6. Заслінка байпасу
7. Велика турбіна
8. Клапан вестгейту
9. Випуск

 

Двоступінчаста система наддуву М57TU2 TOP - рест.

1. Випускний колектор
2. Клапан управління турбіни (гаряча частина)
3. Мала турбіна
4. Свіже повітря (впуск із боку фільтра)
5. Стисне повітря у напрямку інтеркулера
6. Заслінка байпасу
7. Велика турбіна
8. Випуск
- 1 мала турбіна
Розмір турбіни надає вирішальний вплив на роботу двигуна (потужність та чуйність).
Через свою малу масу, яка прискорюється вихлопними газами, мала турбіна стає надзвичайно чуйною. Тиск наддуву з'являється дуже швидко, коли дросель відкривається, а значить, двигун реагує з набагато меншою затримкою.
- 1 велика турбіна
Коли дросель відкритий, вихлопні гази прискорюють велику масу турбіни, тому двигун повільно реагує. Однак коли необхідний результат при високому тиску і великій витраті повітря, велика площа поперечного перерізу турбіни справляється з цим ефективніше.
У системі двоступінчастого турбонаддува, 2 турбіни розташовані послідовно. Вихлопні гази спочатку розкручують малу турбіну, потім велику. З боку впуску повітря спочатку стискається великою турбіною, потім малою.
- Клапан управління турбіни (гаряча частина)
Клапан управління турбіни регулює розподіл потоку вихлопних газів між малою та великою турбінами. Клапан управління турбіни пневматично регулюється діафрагмою ("гриб", прим.), Регулювання має змінне значення і змінюється в залежності від тиску в діафрагмі з вакуумом.
- Обхідна заслінка холодної частини турбіни (Байпас)
Байпас дозволяє обходити потоку повітря холодну частину малої турбіни, що пневматично регулюється діафрагмою. Він може бути або повністю відкритий або повністю закритий. Електричний клапан заряджає діафрагму вакуумом.
- Розвантажувальний клапан (Вестгейт)
Після того, як номінальне значення було досягнуто, клапан вестгейта відкривається, щоб уникнути надмірно високого тиску наддуву. Частина вихлопних газів подається через розвантажувальний клапан повз гарячу частину великої турбіни. Вестгейт пневматично управляється діафрагмою та може бути частково відкритий/закритий. Керуюча діафрагма заряджається вакуумом через електропневматичний регулятор тиску.
Турбіни мають змінну геометрію гарячої частини. Обидві турбіни працюють постійно.

 

Якщо ви помітили будь-які ознаки проблем з вакуумною системою M57TU/TU2 TOP, такі як неправильна робота двигуна, зниження потужності або низький тиск у системі, слід негайно звернутися до досвідчених майстрів з ремонту автомобілів. Вони зможуть провести діагностику системи і вирішити будь-які проблеми, що виникають.

Ще декілька фото