宝马E85M54发动机技术培训教材.doc

宝马E85 M54 发动机技术培训教材 BMW 售后效劳培训 E85 M54 发动机 培训班工作资料 说明 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“客户技术效劳〞的相关信息 2001 BMW AG 慕尼黑,德国未经 BMW AG(慕尼黑)的书面许可不得翻印本手册的任何局部 VS-42 MFP-HGK-BRK-M54_0300TH 目录页码第 1 章 E85 M54 发动机 1简介 1- 车辆特有的改良 1- 技术数据 2发动机外围设备 4- 冷却系统 4- 排气系统 11- 二次空气系统 15- 新鲜空气系统 17- 附属总成和皮带传动机构 22发动机管理系统 MS45 24燃油系统 34E85 M54 发动机 E85 M54 发动机简介2002 年 10 月在美国上市时,E85 首先装备了现有的发动机 M54B25 和 M54B30方案于 2003 年 10 月将 M54B22 作为 E85 发动机使用为在 E85 上使用已对 M54 发动机进行相应调整 车辆特有的改良M54 发动机已在车型系列 E36、E39、E46 和 E53 中使用。

针对 E85 车辆进行的改良:l 发动机外围设备: ? 冷却系统 ? 排气系统 ? 二次空气系统 ? 新鲜空气系统 ? 附属总成和皮带传动机构 l 发动机管理系统 MS45 l 燃油系统 - 1 - E85 M54 发动机 - 技术数据技术数据 M54B25 M54B30结构形式 6 缸 / 直列发动机 6 缸 / 直列发动机 3批量(cm)2494 2979缸径 / 行程(mm) 84x75 84x89.6功率(kW/HP) 141/191 170/231 对应转速(rpm) 6000 5900扭矩(Nm) 245 300 对应转速(rpm) 3500 3500怠速转速(rpm) 700 700 限速转速(rpm) 6500 6500压缩比 1:10.5 1:10.2每缸气门数 4 4燃油系统设计参数(RON) 98 98燃油(RON) 91-98 91-98爆震控制 是 是 数字式发动机电子系统(DME) Siemens MS45.0 Siemens MS45.0德国排放法规 D4 D4 其它国家或地区 EU3 EU3点火顺序 1 5 3 6 2 4 1 5 3 6 2 4E85 V(km/h)249 250 - 2 - E85 M54 发动机插图 1:M54B25/M54B30 满负荷特性曲线 KT-10494索引 说明 M54B30 扭矩曲线1M54B30 功率曲线2M54B25 扭矩曲线3M54B25 功率曲线4- 3 - E85 M54 发动机 发动机外围设备- 冷却系统E85 冷却系统与 E46 冷却系统大致相同,二者区别如下:? 冷却模块(取消了粘性离合器风扇) ? 空气调节式暖风调节(取消了暖风调节阀) ? 采用电子助力转向系统(取消了转向助力液散热管)- 4 - E85 M54 发动机 系统概览插图 2:M54 冷却液循环回路 KT-9945- 5 - E85 M54 发动机索引 说明 索引 说明 1 冷却液补液罐 10 冷却液泵 放气塞 自动变速箱油冷却器 2 113 端盖 12 自动变速箱油冷却器节温器套筒 4 特性曲线式节温器 13 液位传感器/冷却液液位排气通道 浮子 5 14发动机局部冷却回路 空调系统冷凝器 6 15暖风供应管路 低温区域 7 16暖风热交换器 主区域 8 17暖风回流管路 发动机散热器 9 18 - 6 - E85 M54 发动机 冷却模块 E85 冷却系统使用了一个冷却模块(与 E46 相似)。

E85 的冷却模块没有直接安装在发动机前,而是通过一个隔板(结构支架)与发动机隔开插图 3:处于安装位置的冷却模块 KT-10169索引 说明 隔板(结构支架) 1冷却模块 2 - 7 - E85 M54 发动机 根据车辆配置情况,采用五种不同类型的冷却模块配置 1 2 3 4 5 国家规格 欧洲 欧洲 欧洲 欧洲 热带 国家 手动变速箱 X X自动变速箱 X X X 空调系统 X X X 空调系统冷凝器 X X X 高级型冷却液散热器 X X X 标准型冷却液散热器 X X电风扇 400 W X X X X电风扇 600 WX- 8 - E85 M54 发动机 冷却模块的结构冷却模块包括以下冷却系统组件:? 冷却液散热器 ? 空调系统冷凝器 ? 电风扇(抽吸式) ? 冷却液补液罐 ? 自动变速箱油冷却器(仅用于自动变速箱车辆)冷却模块的特点冷却液补液罐: 通过补液罐加注冷却液时,可将发动机(处于静止状态)几乎完全加满冷却液 暖风回流管路直接通入冷却液补液罐内这样可以防止暖风装置中的剩余空气在暖机时进入发动机内并降低冷却液泵的输送功率 从而确保冷却系统顺利排气冷却系统功能E85 冷却系统的特殊设计方案可确保运行磨损较低并能可靠控制温度。

此外还能通过这种冷却系统设计方案影响重要的发动机功能参数:因此可以通过曲轴箱内的高温冷却液温度减小气缸套与活塞之间的摩擦从而降低耗油量气缸盖内冷却液温度较低时对发动机的整个扭矩曲线有积极影响:- 9 - E85 M54 发动机 气缸盖内温度较低时,会提高发动机换气量和爆震限值气缸盖内冷却液温度较低时还可提高部件的耐久性在 M54 上冷却液首先直接流过气缸盖,因此可以提高曲轴箱内的冷却液温度这种方案称为局部流通式冷却方案(MTK)冷却液由水泵通过一个浇铸连接的供应通道输送到气缸盖后端,并从此处向前输送至冷却液出口(发动机处于运行温度时的冷却液出口)曲轴箱内的水套通过曲轴箱内的开孔和气缸盖密封垫连接至气缸盖冷却回路因此仅有局部冷却液流经曲轴箱MTK 原理可在气缸盖内温度几乎保持不变的情况下显著提高曲轴箱内的温度特性曲线式节温器在 M54 中还能通过特性曲线式节温器以控制冷却液温度的方式加强 MTK 的作用特性曲线式节温器的任务是,在耗油量处于非临界状态的低负荷行驶状况下,将冷却液温度调节到有益于降低耗油的较高数值满负荷时或发动机转速较高时,通过降低冷却液温度保护相关部件 10 - E85 M54 发动机 - 排气系统简介 E85 的排气系统是新开发的产品。

其消声器的设计目标是降低敞篷跑车的发动机噪声发动机 M54B25 和 M54B30 的排气系统相同右侧和左侧驾驶型车辆的排气歧管和前消音器不同部件 排气系统由以下组件构成:? 排气歧管(带发动机侧催化转换器,气缸 1-3) ? 排气歧管(带发动机侧催化转换器,气缸 4-6) ? 前消音器 ? 中间消音器 ? 后消音器(排气尾管)- 11 - E85 M54 发动机 排气歧管插图 4:排气歧管(带发动机侧催化转换器) KT-9949索引 说明 索引 说明 氧传感器 催化转换器壳体 1 3 (控制传感器,Bosch LSH-25) (气缸 1-3) 2 氧传感器 4 催化转换器壳体 (监控传感器,Bosch LSH-25) (气缸 4-6)气缸 1-3 和气缸 4-6 各有一个排气歧管每个排气歧管都与催化转换器壳体构成一个部件在催化转换器壳体内依次安装了一个金属载体前催化转换器和一个金属载体主催化转换器由于结构空间有限,因此在右侧驾驶型车辆上催化转换器壳体内仅装有一个金属载体催化转换器另一个催化转换器那么安装在前消音器壳体内 12 - E85 M54 发动机 在所有型号的车辆上,控制传感器(带阶跃特性曲线的 Bosch LSH)的固定架都位于催化转换器前的排气歧管内。

监控传感器位于催化转换器后的催化转换器漏斗形出口内前、中间和后消音器插图 5:前、中间和后消音器 KT-9950索引 说明 索引 说明 前消音器 后消音器 1 3中间消音器 排气尾管 2 4 前消音器 前消音器采用吸收结构,容积为 3.4 升在右侧驾驶型车辆上用两个带有金属载体催化转换器的前消音器取代了一个共同的前消音器这两个前消音器的容积均为 0.763 升 13 - E85 M54 发动机 中间消音器 中间消音器也采用吸收结构其容积为 1.5 升后消音器 后消音器采用反射结构,容积为 22.7 升两个椭圆形的排气尾管与后消音器一起构成一个部件为了吸收振动及所产生的振动噪声,后消音器带有一个橡胶缓冲块 14 - E85 M54 发动机 - 二次空气系统简介 为在 E85 上使用 M54 发动机,该发动机采用了一个新的二次空气系统二次空气泵的输送功率更高(45 kg/h),因此也可以用于以下所有 E85 发动机型号二次空气阀通过二次空气泵压力来控制因此可以不再使用电动二次空气阀系统概览插图 6:二次空气系统 KT-9952索引 说明 索引 说明 空气滤清器 二次空气阀(SLV) 1 3二次空气泵(SLP) 2 - 15 - E85 M54 发动机 二次空气泵(SLP)电动二次空气泵安装在发动机室内(右侧车轮罩附近)车身上。

为了吸入二次空气,SLP 带有一个集成式空气滤芯该空气滤芯在车辆使用寿命期限内免维护发动机起动后,SLP 由 DME 通过二次空气泵继电器供电(车载电压)发动机到达某一空气供应量前,该泵一直处于接通状态接通时间最多 90 秒钟,取决于发动机的以下运行状态:? 冷却液温度(从 -10 °C 直至约 60 °C) ? 空气供应量 ? 发动机转速二次空气阀(SLV) 二次空气阀安装在气缸盖侧面 SLV 由二次空气泵产生的空气压力翻开此后二次空气通过一个管路引至气缸盖内的二次空气通道中只要关闭二次空气泵 SLV 就会关闭,因此可阻止废气流向二次空气泵 16 - E85 M54 发动机 - 新鲜空气系统简介 E85 的新鲜空气系统是新开发的产品,设计用于 M54 发动机M54B30 发动机的新鲜空气系统集成有一个发动机声音系统(MSS)系统概览插图 7:新鲜空气系统(带有二次空气系统,图中的第 7 和第 8 项) KT-9911索引 说明 索引 说明 1 前围板上的 MSS 接口 4 电子节气门(EDK) 发动机声音系统(MSS) 空气滤清器壳体 2 5制动助力引流泵 进气导管 3 6 - 17 - E85 M54 发动机 发动机声音系统(MSS) 发动机声音系统是一个用于调制进气装置压力脉冲并将其传输至乘员区的膜片式系统。

通过发动机声音系统在乘员区内产生一个敞篷跑车特有的运动型声音 在这个市场区段内, BMW 是有意将进气装置压力脉冲引入乘员区内以产生声音的第一个制造商只有使用 M54B30 发动。