В одном моторе — два коленвала — журнал За рулем
1 апреля 2000 года
ТЕХНИКА
В ОДНОМ МОТОРЕ — ДВА КОЛЕНВАЛА
Швейцарский плотник и баварский механик решили проверить теорию практикой…
Вилли Рюффенахта и Руперта Байндла объединяло хобби: оба — страстные любители мотогонок и известны среди единомышленников своими двигателями для супербайков. В 1997 году они встретились и решили осуществить идею Руперта — создать хитрый двухвальный мотор. Теоретически такая конструкция была известна еще в тридцатые годы, но почему-то (как, впрочем, и многие другие) осталась невостребованной.
Преимущества симметричного построения очевидны. Уравновешиваются инерционные силы первого порядка, притом без балансирных валов. А значит, нет больше столь неприятной вибрации
Два вала, вращаясь в противоположных направлениях, компенсируют гироскопический момент, что особенно важно для мотоциклов. Наконец, поршень теперь не прижимается к стенкам цилиндров и потому его можно сделать гораздо короче, легче; износ колец и гильз резко сокращается, как и потери на трение. Такова теория
Такова теория.
Другое дело, что появляются потери в шестернях, связывающих оба кривошипа, да и число подшипников удваивается. Интересно, однако, что перевесит? Друзья-изобретатели разъехались по домам и засели в своих мастерских, чтобы в канун миллениума явить публике два двухвальных мотора, бодро тарахтящих на испытательных стендах. Швейцарский плотник Вилли после долгих раздумий и прикидок всего за три недели построил одноцилиндровый агрегат рабочим объемом 125 смз. Коленчатые валы и поршень выточил сам, блок заказал в литейной мастерской по собственному эскизу, цилиндр и головку позаимствовал у «Хонды-XL 125». Получившийся мотор в первой же попытке раскрутился до… 16 000 об/мин и работал, работал, работал… Удача окрылила Вилли — теперь в его планах двухцилиндровый литровый агрегат мощностью не менее 200 л. с.
Механик из Баварии Руперт подошел к делу основательнее. С самого начала он вознамерился выйти со своим изделием на рынок, а не только проверить теоретические постулаты. Потому пришлось заказывать расчеты специальному КБ, а затем, получив конкретные цифры, искать спонсора для постройки двигателя. Им стал риэлтор Петер Пельц, выложивший 150 000 марок за право коммерческого использования изобретения. Постройка 750-кубового одноцилиндрового двигателя заняла почти полгода, но результат стоил того. Экспериментальный образец развивает максимальную мощность 97 л. с. при 9500 об/мин и крутящий момент 77 Н.м при 8200 об/мин. Хотя потери в шестернях и подшипниках съели до 10% мощности, итогом стал все-таки пятипроцентный выигрыш по сравнению с аналогом традиционной конструкции сразу «в трех номинациях»: расходе топлива, мощности и моменте. Кстати, в этой модели цилиндр и головка полностью самодельные и тоже весьма оригинальные. Четыре клапана расположены радиально, а впускные каналы, наоборот, проходят вертикально между распределительными валами.
Заинтересуются ли новинками солидные моторостроители? Этот вопрос пока остается открытым. Но то, что уже первые блины не стали комом, внушает оптимизм.
Начинка баварского двигателя, увы, скрыта от глаз: видны лишь два коленчатых вала.
На фото справа валы (вверху) и поршень (внизу) рядового «Сузуки» в сравнении с аналогичными деталями «К2». Последние в сумме значительно легче.
В одном моторе — два коленвалаВ одном моторе — два коленвалаОшибка в тексте? Выделите её мышкой! И нажмите: Ctrl + Enter
www.zr.ru
B38K15T0
Этот 3-цилиндровый бензиновый двигатель TwinPower Turbo был создан на основе предыдущих версий B38 и разработан в рамках стратегии BMW EfficientDynamics, объединив все преимущества, которые возможно ожидать от силового агрегата для спортивного автомобиля.
Динамика и высокий уровень производительности сопровождается выдающеюся эффективностью, и демонстрируются расходом топлива на BMW i8 I12 в среднем – 2,1 л/100 км.
Схема крутящего момента B38K15T0 и B38A15M0
Изменения в B38K15T0 по отношению к предыдущим моторам B38:
- картер был адаптирована для фронтальной установки насоса охлаждающей жидкости. Это было необходимо чтобы сэкономить место для генератора высокого напряжения и системы впуска воздуха требующие больше пространства;
- диаметры коренных подшипников и шатунных подшипников был увеличен до 50 мм;
- головка блока цилиндров производится в гравитационном литье, и как результат, имеет большую плотность и высокую стабильность;
- диаметр вала выпускных клапанов был увеличен до 6 мм. Этот клапан предотвращает вибрации, которые могли бы возникнуть из-за высокого давления нагнетателя с клапаном перекрытия;
- масляный насос легче на 1 кг;
- стабилизатор поперечной устойчивости расположен на передней стороне масляного картера;
- новый ременный привод. Двигатель запускается с помощью генератора высокого напряжения. Обычные шестерни стартера не устанавливаются;
- подшипники приводного вала в корпусе системы механического насоса охлаждения были усилены за счет большей силы в ременном приводе;
- компрессор кондиционера в ременном приводе также не установлено;
- новые натяжители ремня;
- приводной ремень был расширен с шести до восьми ребер;
- адаптирован демпфер крутильных колебаний при отключенном шкиве;
- первое использование водоохлаждаемой дроссельной заслонки;
- охлаждение наддувочного воздуха осуществляется с помощью косвенных охладителей воздуха, который встроены в впускной системе;
- корпус турбины выпускного турбокомпрессора был интегрирован в стальной коллектор;
- зарядное давление до 1,5 бар достигается модифицированной изменяемой геометрией турбины и управляется электрическим разгрузочным клапаном;
- охлаждение турбонагнетателя осуществляется через гнездо подшипника;
Надежность, проблемы и ремонт двигателя BMW B38
В 2014 году появилась замена всем известному мотору N13, который получил индекс B38. Он существенно отличается от своего предшественника и является копией B48, но в трехцилиндровом исполнении. Здесь такой же алюминиевый закрытый блок цилиндров с напылением 0.3 мм, внутри которого, на 4-х опорах, стоит коленвал с ходом 94.6 мм, а диаметр цилиндров 82 мм. Это дает рабочий объем 1.5 литра. Так как данный мотор БМВ имеет всего 3 цилиндра, то без балансировочного вала не обойтись, и он тут также установлен.
Блок накрывает головка, такая же, как на B48, но адаптирована под 3-х цилиндровую конфигурацию. Головка имеет 4 клапана на цилиндр, два распредвала и непосредственный впрыск топлива. Размеры клапанов: впуск 30 мм/выпуск 28.5 мм, диаметр ножки клапана на впуске 5 мм, на выпуске 6 мм. Оба распредвала имеют систему изменения фаз газораспределения Double-VANOS, а впускной распредвал оснащен еще и системой изменения высоты подъема клапана Valvetronic. Распредвалы вращаются с помощью однорядной цепи ГРМ. Дует в мотор турбина Continental 7633795, давление наддува 1.17 бар. На таких силовых установках стоят ЭБУ Bosch MEVD 17.2.3. В 2018 году моторы получили GPF фильтры и стали соответствовать стандарту Евро-6d-TEMP.
На всем известной BMW i8 применяется двигатель B38, но он существенно доработан и развивает 231 лошадиную силу. От обычного 136-сильного движка, версия для i8 отличается адаптацией под центральномоторную установку, шатунные и коренные подшипники увеличены с 45 мм до 50 мм, а степень сжатия снижена с 11 до 9.5. Также была применена новая отливка ГБЦ, полностью своя впускная система со встроенным во впускной коллектор интеркулером и с дроссельной заслонкой с водяным охлаждением. Здесь установлена модифицированная турбина B38, а давление наддува увеличено до 1.5 бар. Выхлопная система здесь также полностью своя. К этому моторчику добавлен электродвигатель мощностью 131 л.с. Суммарная мощность двух установок 362 л.с. при 5800 об/мин, крутящий момент 570 Нм при 3700 об/мин. В 2021 году электромотор доработали, а бензиновый двигатель получил GPF-фильтр, и стал отвечать требованиям Евро-6d-TEMP. Суммарная мощность увеличилась до 374 л.с. при 5800-6000 об/мин.
Кроме 4-цилиндрового В48, данный мотор имеет родственника в лице 3.0 л. B58, а также он очень близок к дизельному В37.
Модификации двигателя BMW B38
1. B38A15U0 (2015 — н.в.) — версия для переднеприводных моделей MINI One, Clubman и Countryman, а также для BMW 216i. Эти версии имеют 102 л.с. при 3900-6500 об/мин, момент 190 Нм при 1380-3600 об/мин. 2. B38B15U0 (2015 — н.в.) — аналог В38A15U0, но для заднеприводных автомобилей. Мощность 109 л.с. при 4500-6000 об/мин, крутящий момент 180 Нм при 1250-3900 об/мин. Встречается на BMW с цифрами 16i. 3. B38A15M0 (2014 — н.в.) — наиболее популярная версия на 136 л.с. при 4500-6000 об/мин, момент 220 Нм при 1250-4000 об/мин. Устанавливается на переднеприводные автомобили с индексом 18i. 4. B38B15M0 (2015 — н.в.) — аналог В38А15М0, но в классическом продольном исполнении. Мощность 136 л.с. при 4000-6000 об/мин, момент 220 Нм при 1250-4000 об/мин. Стоит на заднеприводных БМВ с обозначением 18i. 5. B38A15M1 (2018 — н.в.) — версия с GPF-фильтром, которая отвечает нормам Евро-6d-TEMP. Мощность 140 л.с. при 4600-6500 об/мин, момент 220 Нм при 1480-4200 об/мин. Мотор по-прежнему стоит на BMW, в названии которых есть 18i. 6. B38K15T0 (2014 — н.в.) — поперечная версия, которая создана для BMW i8 и устанавливается по центру. Детальное описание и отличия от обычного В38, вы найдете выше.
Проблемы и недостатки двигателей БМВ B38
Данный трехцилиндровый движок имеет отличные отзывы, несмотря на свой очень скромный размер, служит хорошо и больших проблем не приносит. Ресурс мотора еще не известен, но гарантию 2 года он ходит без проблем. Следите за системой охлаждения, лейте только качественное масло и хороший бензин, регулярно обслуживайте свой автомобиль, и срок службы вашего B38 будет вполне вменяемым.
Проблемы и неполадки
Неисправности в двигателях возникают из-за недостаточно качественного обслуживания или его несвоевременности, а также из-за нарушений в правилах эксплуатации автомобиля. Сама конструкция двигателей В48 достаточно надежна, и признаки износа деталей начинают проявляться при пробеге более 100 тысяч километров.
Наиболее распространенные неисправности BMW B48:
Частые изменения оборотов холостого хода. В этом случае ЭБУ может регистрировать ошибку, указывающую на бедную топливную смесь. Точную причину поломки можно установить с помощью компьютерной диагностики: ремонт или замена могут потребоваться для свечей зажигания, форсунок, воздушного фильтра или очистки впускных клапанов.
По сравнению с предыдущими версиями, двигатели из серии B48 менее склонны к избыточному потреблению масла, но ближе к отметке 100 000 км часто проявляется проблема с маслосъемными колпачками и появляется некоторый расход масла.
Неполадки, связанные с утечкой охлаждающей жидкости, которые могут возникнуть из-за разгерметизации системы, неисправности термостата, помпы и загрязнения системы. Если система охлаждения работает неправильно, могут появиться следующие признаки: перегрев двигателя, выход белого дыма из выхлопной системы, изменение качества охлаждающей жидкости, утечки, предупреждения на приборной панели и высокие показания на индикаторе температуры
Чтобы решить проблемы с системой охлаждения, важно провести диагностику и оперативно устранить выявленные неисправности.
Убывание мощности бензинового двигателя
Важно обратить внимание на состояние выпускного коллектора, где может накапливаться сажа и другие остатки сгорания. Очистка выхлопных труб помогает решить эту проблему.
Ещё одной проблемой, о которой было сообщено в отношении двигателя B48, является возможная неисправность клапана рециркуляции отработавших газов
Данный клапан отвечает за уменьшение выбросов путём возвращения некоторых выхлопных газов обратно в двигатель
Если он функционирует неправильно, это может привести к снижению производительности мотора и увеличению выбросов.
В 2019 году была организована отзывная кампания по замене неисправных двигателей из серии B48. Проблема заключалась в дефекте игольчатых подшипников, которые играют роль опор для балансировки.
Эти моторы требовательны к качеству используемого топлива и регулярности замены масла, и в случае экономии на этом может возникнуть серьезный ремонт или даже замена всего двигателя.
Тюнинг двигателя БМВ М5 Е34
S38 Атмо. Строкер
Наиболее простой вариант увеличить мощность двигателя БМВ М5 Е34 без наддува, это купить распредвалы Schrick 280/280 с пружинами, форсунки 440 сс, холодный впуск, полный спортивный выхлоп вместе с коллектором 6-2-1 и после этого настроить мозг под новое железо. Такие преобразования повысят отдачу до 380 л.с. на S38B38 и до 350 л.с. на S38B36. Это наиболее городская конфигурация. Установив впуск от 3.8 на S38B36, а также распредвалы 296/280, вместе с портингом ГБЦ и увеличенными впускными клапанами до 39 мм, вы получите около 390 л.с. Портинг ГБЦ, увеличенные на 1 мм впускные клапаны, а также распредвалы 296/280 на S38B38 повышают мощность до ~420 л.с. Очередным шагом на пути увеличения мощности может стать замена стандартной поршневой на легкую кованую (95 мм) под степень сжатия 12, покупка легких шатунов Carrillo, установка распредвалов 304/296 и мозга Haltech E11 (или другой). На выходе получите до 450 л.с. на S38B38 и до 420 л.с. на S38B36. Помимо валов, раскачать БМВ М5 Е34 можно установкой строкер кит: коленвал с ходом 98 мм, Н-образные шатуны, кованые поршни диаметром 95 мм под нужную степень сжатия.
S38 Турбо. Компрессор
Вместо вышеописанного, на стандартный двигатель БМВ М5 Е34 можно установить турбину или компрессор и получить такие же 450 л.с. Для этого вам понадобится классический набор: ARP шпильки, Cometic прокладка ГБЦ, ресивер, Garrett GT42 с коллектором, пайпы, интеркулер, вестгейт, блоуофф, форсунки 630 сс, 044 Bosch, 85 мм выхлоп, мозг Megasquirt. Надуваете 0.5 бар и получаете под 500 л.с. на S38B38 и около 450-470 на S38B36. Дополнительно купив кованые поршни под степень сжатия 8.5 и Н-образные шатуны, доработав топливную систему, можно надуть до 600 л.с. и больше. Похожее можно сделать используя компрессор, готовые киты обеспечат около 450 л.с. на стандартных поршнях.
B38 до сих пор является эксклюзивным мотором, имеющим три цилиндра. Летом 2018 года это решение было самым новым на рынке от производителя BMW. Движки этой серии очень производительны и эффективны, они создают новую серию моторов внутреннего сгорания для бензина. Другими яркими преимуществами двигателя можно назвать экономичное использование топлива, мощность, отличную компактность и хороший крутящий момент. При всем этом изделие имеет небольшой вес, что помогает машине не быть тяжелей на дороге.
Для Б38 установлены параметры, которые нельзя нарушать. Объем таких движков 1.5 литров. Его максимальная мощность составляет 136 лошадиных сил, максимальный крутящий момент 220 Н*м. В качестве топлива требуется использовать бензин 95-ой марки. На 100 километров расход топлива будет всего лишь 5 литров. Здесь установлено три цилиндра и хорошо выделяется их рядность. Диаметр цилиндра равняется 82 миллиметрам, а 4 клапана на каждый цилиндр будет стандартной особенностью. Всего таких клапанов 12. Нагнетателем тут выступает турбина, которая отлично справляется со своей работой. Степень сжатия равняется 11. А вот ход поршня будет 94.6 миллиметров.
Характеристики двигателя B38B15
Мощность, л.с. | 136 — 140 |
Тип топлива | Бензин АИ-95 |
Объем, см*3 | 1499 |
Максимальный крутящий момент, Н*м (кг*м) при об./мин. | 220 (22) / 1400; 220 (22) / 4000; 220 (22) / 4300 |
Расход топлива, л/100 км | 5.9 — 6.5 |
Тип двигателя | Рядный, 3-цилиндровый |
Доп. информация о двигателе | непосредственный впрыск топлива |
Выброс CO2, г/км | 122 — 148 |
Диаметр цилиндра, мм | 82 |
Количество клапанов на цилиндр | 4 |
Максимальная мощность, л.с. (кВт) при об./мин. | 136 (100) / 4400; 136 (100) / 4500; 136 (100) / 6000; 140 (103) / 6000 |
Нагнетатель | Турбина |
Система старт-стоп | да |
Степень сжатия | 11 |
Ход поршня, мм | 94.6 |
Недостатки
Отзывы водителей свидетельствуют о том, что нет серьезных проблем. Двигатели и машины обычно полностью устраивают владельцев. Но попадаются и исключения. К примеру, расход в городской местности почти не отличается от аппаратов, которые имеют 4 цилиндра. По городу такой движок будет забирать от 10 до 12 литров на 100 километров, а на трассе от 6.5 до 7 литров. Гибридные новые моторы здесь не учитываются. Масло не имеет большого расхода. Обороты не имеют дополнительных проблем или минусов. Но все эти качества доступны только для новых моторов, а вот спустя 10 лет они все же получат свои недостатки. Обычно они связаны с потерей возможных ресурсов.
Двигатель B38A15M0
Основное о двигателе
Одна из версий уникальных моторов с тремя цилиндрами, считается одним из самых современных двигателей от компании BMW. B38A15M0 открыл новую эпоху ДВС. Отличается большой экономичностью, хорошими показателями мощности, высоким крутящим моментом и небольшими размерами. Точный объем двигателя составляет 1499 кубических сантиметров при мощности в 136 лошадиных сил. Крутящий момент составляет 220 Нм. Средний расход бензина на 100 километров составляет 5 литров. Характеризуется рядной структурой, применяется непосредственный впрыск топлива. Выброс углекислого газа в атмосферу составляет около 130 грамм на километр. Рекомендуется заправлять 95 бензином. Двигать имеет 3 цилиндра с диаметром каждого 82 миллиметра. В качестве нагнетателя используется турбина. Имеет 12 клапанов. Характеризуется системой старт-стоп. Степень сжатия составляет 11 к 1. Поршень имеет ход в 94,6 миллиметров.
Характеристики двигателя B38A15M0
Мощность, л.с. | 136 |
Тип топлива | Бензин АИ-95 |
Объем, см*3 | 1499 |
Максимальный крутящий момент, Н*м (кг*м) при об./мин. | 220 (22) / 1250; 220 (22) / 4300 |
Расход топлива, л/100 км | 4.8 — 5.3 |
Тип двигателя | Рядный, 3-цилиндровый |
Доп. информация о двигателе | непосредственный впрыск топлива |
Выброс CO2, г/км | 119 — 140 |
Диаметр цилиндра, мм | 82 |
Количество клапанов на цилиндр | 4 |
Максимальная мощность, л.с. (кВт) при об./мин. | 136 (100) / 4400; 136 (100) / 6000 |
Нагнетатель | Турбина |
Система старт-стоп | даопция производителя |
Степень сжатия | 11 |
Ход поршня, мм | 94.6 |
Преимущества
Механически B38A15M0 напоминает моторы версии В48 или В37. Он также характеризуется 4 клапанами на каждый цилиндр, в качестве нагнетателя применяется Twinscroll. Двигатель обладает системой Вальвтроник, которая отвечает за контролирование фаз газораспределения. Применяется демпфер для нивелирования вибраций. Создателям удалось добиться высокой степени экологичности за счет снижения выделяемых в окружающую среду веществ.
S38 Tuning Stages
Typical stage 1 mods often include: drilled & smoothed airbox, Fast road camshaft, Remaps/piggy back ECU, Sports exhaust header/manifold, Panel air filters, Intake manifolds.
Typical stage 2 mods often include:
high flow fuel injectors, fuel pump upgrades, Ported and polished head, Fast road cam, induction kit, Sports catalyst & performance exhaust.
Typical stage 3 mods often include:
Competition cam, Adding or Upgrading forced induction (turbo/supercharger), Engine balancing & blueprinting, Twin charging conversions, Crank and Piston upgrades to alter compression, Internal engine upgrades (head flowing porting/bigger valves).
The s38 power plant are fantastic to work on and thanks to their popularity there is an increase of upgrades and tuning parts about.
Mapping will help to establish the full potential of all the upgrades you’ve done to your s38.
(In some cases, as the factory ECU is locked flashing is not an option, so an aftermarket ECU is the route to take, and many of these will outperform factory ECU’s but make sure it has knock protection and that you get it setup properly.)
It will usually give you around 30% more power on turbocharged vehicles and you can expect to see around 15% on NA (naturally aspirated) engines, but the end result usually differs on the upgrades you’ve carried out and the condition of your engine.
Feeding more fuel and air into your s38 is the aim to any engine upgrade task.
Intake manifolds take the air during the suck phase from the air filter and allow it to be drawn into the engine and mixed with fuel.
Design and rate of flow of the Intake manifold can make a large improvement to fuel engine efficiency on the s38.
Many mass produced engine air intake manifolds are improved through an upgrade, although a few car makers provide reasonably well designed air intake manifolds.
Adding a s38 larger valve kit, doing some s38 port enlargement and head flowing will also improve performance, the fantastic side effect is it will raise potential for a better performance increase on other tuning mods.
История происхождения
Новый двигатель был представлен в 2014 году, он заменил предыдущий движок из линейки N20. Новый двигатель впервые был представлен в модели MINI Cooper F56, а начиная с 2015 года, он находит применение во многих автомобилях BMW, включая 7 серию. Двигатель B48 относится к семейству модульных моторов B-серии, в которое также входят бензиновые агрегаты B38 и B58, а также дизельные двигатели B37, B47 и B57.Этот новый бензиновый мотор выделялся алюминиевым блоком цилиндров, отличным от базовой основы.
В период со второго полугодия 2017 года до середины 2018 года двигатели с маркировкой В48 претерпевали технические усовершенствования, что отразилось в появлении дополнительных символов маркировки TÜ1/-M1/-O1/-T1. Эти приставки свидетельствовали об изменениях в системах впрыска топлива, выхлопных газов и охлаждения двигателя. В 2018 году появилась версия двигателя В48TU, включающая улучшения, такие как облегченный коленчатый вал, упрощенный цепной привод газораспределительного механизма и обновленный блок электронного управления.
Мне нравитсяНе нравится
Обслуживание
Плановое обслуживание двигателя, включая дозаправку масла, замену уплотнительных элементов главного блока цилиндров, маслосъемных колпачков и тому подобное, можно провести самостоятельно в своем гараже с соблюдением рекомендаций немецких инженеров.
Основные советы по обслуживанию B48:
Для поддержания вашего двигателя важно выбирать правильное масло и фильтр. BMW рекомендует применять масло BMW Longlife-01, специально разработанное для их двигателей.
Также важно использовать оригинальные или высококачественные фильтры, которые эффективно очищают от загрязнений
Рекомендованные интервалы обслуживания созданы для надежной работы двигателя и предотвращения проблем.
Регулярно проводите замену масла, проверку и другие рекомендуемые процедуры, чтобы сохранить двигатель в отличном состоянии.
Если заметили необычные звуки, ошибку или предупреждающие световые индикаторы, немедленно проверьте двигатель. Не откладывайте решение мелких проблем — своевременный ремонт может сэкономить средства и хлопоты в будущем.
Свечи зажигания требуется менять каждые 2 года или после проезда 30-60 тысяч километров.
Важно заправлять ваш двигатель BMW B48 премиум-классовым топливом, так как он спроектирован для этого типа топлива.
Мне нравитсяНе нравится
Рекомендуется проводить техническое обслуживание двигателя каждые 15 000 км, однако, как и для любого типа мотора, стоит уменьшить этот интервал в 1.5 раза, чтобы продлить срок службы двигателя. А для выполнения капитального ремонта необходимо обратиться к официальным сервисным центрам.