Главная
База знаний
Как работают турбокомпрессоры на двигателях BMW M57TU и M57TU2

Как работают турбокомпрессоры на двигателях BMW M57TU и M57TU2

AvtoAd

01/04/2023

Как работают турбокомпрессоры на двигателях BMW M57TU и M57TU2

Информация о системе регулирования турбокомпрессорами на двигателях BMW M57TU TOP (дорестайловый двигатель 272 л.с.) и M57TU2 TOP (дорестайловый двигатель 286 л.с.).

Эта система может быть сложной для понимания, особенно, если вы не работаете с этими автомобилями постоянно.

Прежде всего следует отметить, что эта система регулирования турбокомпрессорами имеет большое значение для эффективности и производительности двигателя. Она обеспечивает оптимальное давление наддува, что позволяет автомобилю работать на максимальной мощности.

Однако, если возникают проблемы с этой системой, это может привести к снижению производительности двигателя и других проблем с автомобилем. Поэтому важно знать, как работает эта система и какие особенности ее работы.

M57TU TOP (дорест. на 272 л.с.) and M57TU2 TOP (рест. на 286 л.с.) — работа на оборотах до 1500, низкая нагрузка и скорость

На впуске большая турбина сначала сжимает воздух, затем он дожимается малой турбиной. Малая турбина делает основную часть работы. Весь процесс эффективно сказывается на отзывчивость двигателя.

От холостых до 1500 об/мин

1. Двигатель
2. Малая турбина
3. Клапан управления турбины
4. Большая турбина
5. Клапан вестгейта
6. Выпуск (в выхлопную)
7. Впуск (с улицы)
8. Заслонка байпаса

M57TU2 TOP: От 1500 до 3000 оборотов (средняя нагрузка и скорость)
M57TU TOP: От 1500 до 3250 оборотов (средняя нагрузка и скорость)

По мере увеличения скорости, большой турбине отводится главная роль. Двигатель достигает максимального крутящего момента 580 Нм при от 1750 об/мин.
Клапан управления турбинами (горячая часть) разделяет поток выхлопных газов между обеими турбинами. Переменное положение клапана управления турбинами позволяет реализовать различные рабочие диапазоны и в то же время регулировать давление наддува.

От 1500 до 3000 об — рест От 1500 до 3250 об — дорест

M57TU2 TOP: От 3000 до 3500 оборотов (средняя нагрузка и скорость)
M57TU TOP: От 3250 до 4200 оборотов (средняя нагрузка и скорость)

От 3000 до 3500 об — рест От 3250 до 4200 об — дорест

M57TU2 TOP: Больше 3500 оборотов (высокая нагрузка и скорость)
M57 TU TOP: Больше 4200 оборотов (высокая нагрузка и скорость)

Малая турбина отключается, когда заслонка байпасса и клапан управления турбины полностью открываются.
Это позволяет большой турбине доставлять большие объемы воздуха, без потерь на малую турбину.
Работа по сжатию воздуха делается исключительно большой турбиной. Двигатель достигает своей максимальной мощности — выход 210кВт/286л.с. при 4400 оборотах в минуту (для рест.).

Свыше 3500 об — рест Свыше 4200 об — дорест

Теперь поговорим о вакуумной системе M57TU/TU2 TOP.

Вакуумная система M57TU/TU2 TOP состоит из различных компонентов, таких как вакуумный насос, вакуумный бак, вакуумные линии, вакуумные клапаны и другие детали. Эти компоненты сотрудничают между собой, чтобы обеспечить правильную работу двигателя и помочь вам избежать проблем.

Наиболее распространенными проблемами вакуумной системы M57TU/TU2 TOP является утечка вакуума и повреждение вакуумных линий. Эти проблемы могут привести к снижению производительности двигателя, увеличению расхода топлива и другим проблемам с автомобилем.

M57TU TOP

M57TU TOP — дорест

1. Электропневматический преобразователь давления для клапана вестгейта
2. Электропневматический преобразователь давления для клапана управления турбины (горячая часть)
3. Электрический клапан управления заслонки байпасса
4. Диафрагма клапана управления турбины (горячей части)
5. Турбина (горячая часть)
6. Диафрагма клапана вестгейта
7. Ресивер вакуумной системы
8. Диафрагма клапана байпасса

M57TU2 TOP

M57TU2 TOP — рест

1. Электрический переключатель вихревых заслонок
2. Электропневматический преобразователь давления системы ЕГР
3. Электропневматический преобразователь давления клапана вестгейта
4. Электропневматический преобразователь давления клапана управления турбины (горячая часть)
5. Электрический клапан заслонки байпасса
6. Электрический переключатель подвески двигателя

Вакуумная система

1. Вакуумная магистраль, заслонка байпасса
2. Вакуумная магистраль, клапан управления турбины (горячая часть)
3. Распределитель
4. Вакуумная магистраль, заслонка байпасса и клапана управления турбины
5. Вакуумная магистраль, клапан вестгейта
6. Линия подключения к клапану вестгейта
7. Ресивер вакуумной системы
8. Вакуумная магистраль, заслонка байпасса и клапана управления турбины
9. Электропневматический преобразователь давления клапана вестгейта
10. Электропневматический преобразователь давления клапана управления турбины
11. Линия подключения к клапану управления турбины
12. Электрический клапан заслонки байпасса
13. Линия подключения к заслонке байпасса

1. Электрический переключатель вихревых заслонок
2. Вакуумная магистраль, усилитель тормозов
3. Вакуумная магистраль, система ЕГР
4. Линия подключения к системе ЕГР
5. Электропневматический преобразователь давления системы ЕГР
6. Электрический переключатель подвески двигателя
7. Линия подключения к подвеске двигаетля
8. Вакуумная магистраль, вихревые заслонки

Распределитель вакуумной системы

1. Направление движения
2. Вакуумная магистраль, вихревые заслонки
3. Вакуумная магистраль, крепление двигателя
4. Вакуумная магистраль, ЕГР
5. Вакуумная магистраль, заслонка байпасса и клапана управления турбины
6. Вакуумная магистраль, клапан вестгейта

M57TU2 TOP является рейстайлингом двигателя M57TU TOP с системой двухступенчатого турбонаддува (используется 1 малая и 1 большая турбины).

Мощность была увеличена на 10кВт/14л.с. Стали использоваться форсунки с пьезо-элементами.
Работа M57TU2 TOP отличается необычайными выходными характеристиками:
— высокий момент на низких оборотах двигателя
— работа во всем диапазоне оборотов двигателя.
Выходная мощность 210кВт/286л.с. Пик момента в 580 Нм достигается на 1750 об/мин. Но 1я, 2я и задняя передачи ограничены моментом в 500 Нм.
Система двухступенчатого турбонаддува была новой для серийных автомобилей и пришла из мира мощных лодочных моторов. Максимальное давления наддува всей системы составляет 2,95 бар! Максимальная скорость вращения турбины 205000 об/мин для малой турбины и 150000 об/мин для большой турбины (физическое ограничение), фактические значения ниже, что сказывается на надежности турбин.

Двигатель M57TU2 TOP соответствует стандарту выброса выхлопных газов ЕВРО4. Выхлопная система оснащена фильтром твердых частиц.

Общая схема

1. Двигатель
2. Малая турбина
3. Большая турбина
4. Клапан управления турбинами (горячая часть)
5. Клапан вестгейта
6. Катализатор
7. Фильтр твердых частиц
8. Банка глушителя
9. Глушитель всасываемого воздуха
10. Расходомер воздуха
11. Блок управления двигателем
12. Заслонка байпасса
13. Датчик температуры наддува воздуха
14. Интеркуллер
15. Клапан ЕГР
16. Электронная дроссельная заслонка
17. Радиатор охлаждения выхлопных газов ЕГР
18. Датчик давления наддува

Наиболее важными компонентами для системы двухступенчатого турбонаддува являются:

Двухступенчатая система наддува М57TU TOP — дорест.

Двухступенчатая система наддува М57TU2 TOP — рест.

1. Выпускной коллектор
2. Клапан управления турбины (горячая часть)
3. Малая турбина
4. Свежий воздух (впуск со стороны фильтра)
5. Сжатый воздух в направлении интеркулера
6. Заслонка байпасса
7. Большая турбина
8. Выпуск
— 1 малая турбина
Размер турбины оказывает решающее влияние на работу двигателя (мощность и отзывчивость).
Из-за своей малой массы, которая ускоряется выхлопными газами, малая турбина становится чрезвычайно отзывчивой. Давление наддува появляется очень быстро, когда дроссель открывается, а значит двигатель реагирует с гораздо меньшей задержкой.
— 1 большая турбина
Когда дроссель открыт, выхлопные газы ускоряют большую массу турбины, поэтому двигатель реагирует медленно. Однако когда необходим результат при высоком давлении и большом расходе воздуха, то большая площадь поперечного сечения турбины справляется с этим эффективнее.
В системе двухступенчатого турбонаддува, 2 турбины расположены последовательно. Выхлопные газы сначала раскручивают малую турбину, затем большую. Со стороны же впуска воздух сначала сжимается большой турбиной, затем малой.
— Клапан управления турбины (горячая часть)
Клапан управления турбины регулирует распределение потока выхлопных газов между малой и большой турбинами. Клапан управления турбины пневматически регулируется диафрагмой ("гриб", прим.), регулировка имеет переменное значение и изменяется в зависимости от давления в диафрагме с вакуумом.
— Обходная заслонка холодной части турбины (Байпасс)
Байпасс позволяет обходить потоку воздуха холодную часть малой турбины, что пневматически регулируется диафрагмой. Он может быть или полностью открыт, или полностью закрыт. Электрический клапан заряжает диафрагму вакуумом.
— Разгрузочный клапан (Вестгейт)
После того как номинальное значение было достигнуто, клапан вестгейта открывается чтобы избежать чрезмерно высокого давления наддува. Часть выхлопных газов подается через разгрузочный клапан мимо горячей части большой турбины. Вестгейт пневматически управляется диафрагмой и может быть частично открыт/закрыт. Управляющая диафрагма заряжается вакуумом через электропневматический регулятор давления.
Турбины имеют изменяемую геометрию горячей части. Обе турбины работают постоянно.

Если вы заметили какие-либо признаки проблем с вакуумной системой M57TU/TU2 TOP, такие как неправильная работа двигателя, снижение мощности или низкое давление в системе, то следует немедленно обратиться к опытным мастерам по ремонту автомобилей. Они смогут провести диагностику системы и решить любые возникающие проблемы.