2004款宝马N52发动机技术信息培训手册.doc

2004款宝马N52发动机技术信息培训手册 学员手册 N52 发动机BMW 售后效劳 售后效劳培训本学员手册中所包含的信息仅适用于 BMW 售后效劳培训班的学员有关技术数据方面的更改/补充情况请参见 BMW 售后效劳的相关最新信息信息状态:2004 年 6 月conceptinfo@bmw.de2004 BMW 集团 慕尼黑,德国未经 BMW 集团(慕尼黑)的书面许可不得翻印本手册的任何局部 VS-12 售后效劳培训学员手册 N52 发动机世界首创的铝镁合金复合式曲轴箱全新换气系统 VALVETRONIC II 3 级可变进气装置(DISA)明显降低功率损失目录 N52 发动机目的 1 序言 3 系统概览 9 系统组件 11 功能 13 效劳信息 57 目的 N52 发动机 学习内容 通读本学员手册后您将了解到 N52 的全新 使用这些系统后,给售后效劳带来了诊断、技术解决方案 维修和保养方面的新工作内容(程序) 您会发现,本发动机的整体设计方案在于提 本学员手册不能替代维修说明,而是用于说高效率和功率,同时降低重量 明根本的工作技巧。

就是说,与本发动机配合使用的所有相关系统都要协助实现上述目的 因此对相关元件过去的功能进行了扩展冷却系统仍负责保持发动机的热平衡使用电动冷却液泵后,现在还能配备一个热管理系统,该系统可对发动机的运行状态产生明显影响12序言 N52 发动机 BMW 的新一代发动机过去我们已将新一代 4 缸、8 缸和 12 缸发 设计人员的任务是必须将明显矛盾的设计要求融合统一起来 动机引入 BMW 车辆 N52 代表了 BMW 新一代 6 缸发动机的开始使用该发动机后,即开发出一种高动力性及低污染物排放量和低直列 6 缸发动机现在也有了全新的面貌它耗油量的驱动装置 不是直列发动机的最后一款产品,而是又领先N52 首次应用于 E63 和 E64 了一步1 - N52B303 在提高功率/扭矩的同时降低耗油量/废气排放量! N52 的目的 与上一代产品 M54/M56 相比,N52 可降低 12 % 的耗油量并将动力性能提高 10 %同l 通过高效的动力性实现顶级地位 时到达了严格的欧洲和美国排放标准 EU4 和 l 提高功率和扭矩 ULEV II l 降低耗油量l 降低重量 l 为客户带来新的好处 到达上述目标最简单的方式就是减轻发动机重量。

自开发 M50 以来就一直在尝试通过不断改良和创新能够在不断降低耗油量的同时提高功率和动力性能升功率/比重量 为了能够对各发动机进行比拟,在此引入了“升 比重量表示每 kW 功率的结构重量 [kg/kW]功率〞和“比重量〞的概念升功率表示发动 结构重量与功率之比越小,所产生的功率就越机每升排量的最大有效功率 [kW/l]与 M54 有效N52 的比重量树立了新标准与 M54 的 55 kW/l 相比,N52 将升功率提高至 61.7 相比,N52 将 M54 的比重量 1.0 kg/kW 降kW/l 低至 0.82 kg/kW历史 BMW 一直以来都在对 6 缸发动机进行不断 因此,与上一代产品相比,动力性能再提高 2 优化开始时是用 M50 替代了 M20为了 %,同时耗油量再节省 2 %从而能够很好地提高功率并降低耗油量和废气排放量,在 满足 ULEV 和 EU 3 法定排放标准 M54 M50 上引入了新的进气 VANOS 和燃烧爆 的一款变型产品 M56 甚至能够到达严格的震控制装置 美国 SULEV 排放标准 作为 M50 的下一代产品,M52 采用了双 VANOS、铝合金曲轴箱和置于发动机附近的催化转换器,从而朝着上述目标的方向迈出了决定性的一步。

此外,减轻驱动装置重量也变得越来越重要这样与 M50 相比,动力性提高 2 % 且耗油量降低 5 % 随后的 M54 由于使用了电子加速踏板模块和其它技术改良措施,例如用于进行废气再处理的二次空气泵,因而继续表达了与前几代产品的不同特性 42 - BMW 轿车用汽油发动机气门机构技术的开展情况索引 说明 索引 说明 A 额定转速 [rpm] 3 2V,ohc B 年份 4 4V,dohc C 平均值 5 4V,dohc,进气 VANOS 1 2V,sv 6 4V,dohc,进气和排气 VANOS 2 2V,ohv 7 4V,dohc,进气和排气 VANOS,全可变气门调节客户/市场要求 N52 的开发主要针对以下客户和法规要求: l 提高舒适性 l 降低耗油量 l 降低排放量 l 优化动力性能 l 改善本钱/收益比例 5 全新的解决方案 通过采用轻型结构设计方案, N52 比 M54 减 将镁金属材料用于底板和气缸盖罩等部件,对轻了 10 kg所采用的铝镁合金复合式曲轴箱 于减轻发动机重量来说也起到了重大作用这些措施首先大大改善了比重量,这在降低发动和轻型结构排气歧管对此奉献最大 机油耗方面表现明显。

3 - N52 的创新之处索引 说明 索引 说明 1 VALVETRONIC II 6 标准型发动机,减少摩擦 2 集成式油水热交换器 7 单皮带传动机构 3 复合式镁合金曲轴箱 8 电动冷却液泵 4 三级进气装置 9 针对重量进行优化的 VANOS 单元 5 流量可调式机油泵6N52 的一些创新之处进一步改善整个发动机 l 三级可变进气装置 的状况 l 镁合金气缸盖罩 其中包括: l 调整为单皮带传动机构 l 铝镁合金复合式曲轴箱 l 耐高温轻型结构歧管(LSI 无空气间隙) l 全新换气系统 VALVETRONIC IIl 流量可调式机油泵 l 电动冷却液泵 7 8 系统概览 N52 发动机 技术数据 名称 数值 类型 直列式 6 缸发动机 排量 [cm3] 2996 气缸间距 [mm] 91 曲轴主轴承直径 [mm] 6 x 56 / 1 x 65 曲轴连杆轴承直径 [mm] 50 点火顺序 1-5-3-6-2-4 功率 [kW] 190 对应转速 [U/min] 6600 扭矩 [Nm] 300 对应转速 [U/min] 2500 - 4000 限速转速 [U/min] 7000 比重量 [kg/kW] 0.84 升功率 [kW/l] 63.4 压缩比 10.7 每缸气门数 4 进气门直径 [mm] 34.2 排气门直径 [mm] 29 最小进气门行程 [mm] 0.18 最大进气门行程 [mm] 9.9 排气门行程 [mm] 9.7 进气凸轮轴开启角度 [KW] 255 排气凸轮轴开启角度 [KW] 263 进气凸轮轴交错角度 [°KW] 120 - 50 进气凸轮轴交错角度 [°KW] 115 - 60 发动机重量 [kg](总成 11 至 13) 161(按照 BMW 指导准那么) 燃油系统设计参数 [RON] 98 燃油 [RON] 最低 91 发动机油 SAE 0W-30,BMW 长效 01 FE 爆震控制 是 可变进气装置(DISA) 三级谐振进气装置 数字式发动机电子系统 MSV70 电子气门调节系统(Valvetronic) VALVETRONIC II 德国排放法规 欧 4 其它国家或地区 ULEV2 CO2 [g/km] 216(HS)/ 226(A) 油耗 NEFZ [l/100 km] 9(HS)/ 9.5(A) E63/64 最高车速 V [km/h](暂定) 250 E63 0-100 km/h 加速 [s] 6.5(HS)/ 6.7(A) 9 1 - N52B30 OL 满负荷曲线图10 系统组件 N52 发动机 标准型发动机 l 6 缸 4 门直列发动机l 通过确定轴承尺寸和减小运行阻力优化摩擦情况 l 两件式铝镁合金复合式曲轴箱 l 梯形连杆 l 硅铝合金(Alusil)气缸盖 l 集成在曲轴箱和气缸盖内的正时齿轮室 l 带有硅密封唇的气缸盖密封垫 l VALVETRONIC II ? 重量经过优化的双 VANOS ? 全可变气门机构 2 ? 集成在发动机电子系统内的控制装置 l 流量可调式机油泵 l 电动调节式冷却液泵 l 带有集成式加热装置的曲轴箱通风 l 3 级可变进气装置11 12 功能 N52 发动机 镁金属这种化合物可在世界世界首创的铝镁合金复合式曲轴箱 上不受任何限制地得到。

可以3从海水中提取,每 1 m 海水可获得 1. 2 kg 金属镁此减轻重量意味着降低了耗油量使适当部位减 l 降低耗油量 外,还可从共占地壳约 1. 5 % 的菱镁矿和白云石中获得 轻重量可改善车辆的行驶动力性和灵活性 l 降低重量 新型发动机的研发目的 l 为客户带来新的好处 l 通过高效的动力性能实现顶级地位 发动机重量对车辆总质量和车桥载荷分配的影l 提高功率和扭矩 响很大因此,不断减轻发动机内最重的单个部件即曲轴箱的重量非常重要1 - N52 比 M54 轻 10 kg可以通过减轻曲轴箱的重量提高动力性能(重量较低时比功率较高)13 发动机结构的新型材料??镁 由于已针对铸铝曲轴箱采取了所有减轻重量的 虽然铸件的精度很高,但仍无法防止对其功能方法,现在需要进一步考虑镁这种材料 面进行最终的切削加工此时就表达出了镁金属的另一优势,即其出色的切削特性但在使用镁及镁合金时存在的一些问题抵消了这种优势特性 通过开发耐腐蚀性较强的合金,大大缓解了以前较为严重的腐蚀问题 N52 上采用的合金为 AJ62 但是,如果无视下述相关材料的根底知识,仍存在较大的腐蚀危险 与镁金属接触的材料必须经过许可。

即只允许安装 BMW 原厂配件安装件的材料必须与 AJ62 相配或用密封垫与镁制壳体隔开2 ? 直列发动机曲轴箱重量的开展情况索引 说明 A 曲轴箱重量(%)1 铸铁 砂型铸件 2 针对 P55 kW/l 低压铸件的硅铝功能集成 3 针对 P55 kW/l 复合铸件的铝3 ? 电动冷却液泵的隔离 镁功能集成 此时必须严格遵守维修说明中的提示内镁及镁合金最突出的特性是其具有大约 1.8 3容 g/cm 的低密度 由于某些镁合金具有很好的铸造特性,因此可以制造出面积较大、较复杂且具有较高外表质量的压铸件由于熔化温度较低、熔化能量和热容量较小,因此压铸镁合金时的压射率比压铸铝合金时最多可提高 50 %14采用镁金属的结构件 由于某些区域(例如气缸工作外表)不能使用 这种硅铝合金嵌入件通过螺栓连接变速箱、气镁金属,因此曲轴箱采用复合式结构 缸盖和曲轴轴承以及冷却液通道,这样镁金属就不会接触到冷却液和水 这种曲轴箱可以采用刨屑方式加工4 ? 铝镁合金复合式曲轴箱索引 说明 1 曲轴箱上部件 2 底板 曲轴箱由一个硅铝合金嵌入件组成,该嵌入件与一种镁合金浇。