محرك BMW N42B20

إن المحركات المضمنة لواحدة من أكبر شركات صناعة السيارات في العالم ، BMW ، ليست بطبيعتها جوهر الابتكار والجرأة الهندسية فحسب ، بل هي أيضًا حامل لتاريخ طويل.

باستخدام مثال المحركات القائمة على كتلة الأسطوانات N42B20 ، يمكنك متابعة الفروق الدقيقة التي يوليها المهندسون البافاريون اهتمامًا عند تصميم المحركات.

وصف

إذا استعرضت تاريخ محركات BMW بشكل عرضي ، فيمكننا أن نستنتج أن المهندسين البافاريين يحترمون تقاليدهم بعناية ، وتستند حلولهم المبتكرة إلى السعي لتحقيق الكمال. أنت تقول أن المحرك المثالي من جميع الجوانب لا يمكن أن يوجد؟ فقط ليس لعقول المهندسين الألمان الفضوليين ، لأنهم لم يوافقوا على هذا البيان ، في كل مرة يكسرون الصور النمطية حول الطاقة المنخفضة على المحركات ذات السعة الصغيرة.

ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن عبقرية الهندسة والتكنولوجيا لم تدم طويلاً ، لأنه بحلول منتصف التسعينيات - أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين ، طغى عصر التسويق بشكل متزايد على الصناعات المختلفة ، والسيارات تقريبًا في المقام الأول.

هذه هي الطريقة التي ظهرت بها المحركات "التي تستهلك الكثير من الزيت" باللتر ، وكتل الأسطوانات التي تتعطل فقط بسبب ارتفاع درجة الحرارة الطفيف و "التقنيات" المحزنة الأخرى التي تثير اشمئزاز العديد من مالكي السيارات ذوي الخبرة ومديري خدمة السيارات.

ومع ذلك ، فإن هذا النوع من "الحيل" التكنولوجية ليست قلقة للغاية ، إن لم نقل العكس.

دعنا لا نتحدث عن الأشياء المحزنة ، دعنا نفكر بشكل أفضل في الترتيب الزمني لإنشاء محركات BMW ذات الحجم المتوسط ​​(حسب معايير السوق) ، أي 2.0 لتر. كان هذا الحجم ، جنبًا إلى جنب مع التقنيات الحالية ، هو ما اعتبره المهندسون البافاريون مثاليًا تقريبًا من حيث جميع الخصائص (!) المطلوبة منه: القوة ، والعزم ، والوزن ، واستهلاك الوقود ، وعمر الخدمة. صحيح أن المهندسين لم يأتوا إلى هذا الحجم على الفور ، ولكن كل شيء بدأ مع المحرك الأسطوري بمؤشر M10 ، بدأ معه التاريخ الواسع النطاق للوحدات ذات الأربع أسطوانات لعلامة BMW التجارية.

يجب أن أعترف أنه في ذلك الوقت ، صنعت BMW ، إن لم تكن محركًا مثاليًا ، فهي بالتأكيد واحدة من أفضل المحركات في تاريخ الشركة. كانت كتلة M10 بمثابة حقل إضافي لعدد كبير من الحلول الهندسية ، والتي بدأت الشركة في النهاية في إدخالها في وحداتها الجديدة. كان هناك عدد كبير من الاختلافات التقنية للمحركات بناءً على كتلة M10 ، من بينها:

• تجارب على حجم محركات الاحتراق الداخلي ؛
• تجارب مع الاسطوانة.
• أنظمة مختلفة لتزويد الوقود (1 مكربن ​​، مكربن ​​مزدوج ، حقن ميكانيكي).

في المستقبل ، بدأ وضع اللمسات الأخيرة على كتلة M10 ، وتم "تشغيل" التقنيات الجديدة ، وفي النهاية ، تم إصدار عدد من المحركات ، والتي كانت تستند إلى M10 "الأسطوري". كان هناك الكثير من الحلول التكنولوجية في ذلك الوقت ، بدءًا من أنظمة الإمداد بالوقود إلى التجارب باستخدام رؤوس الأسطوانات (رؤوس الأسطوانات ثنائية المحور) وتوزيع الوزن العام للمحرك والآلة ككل. القائمة التكنولوجية للمحركات ، التي استندت إلى M10 كثيرًا ، نقدم قائمة قصيرة وفقًا للتسلسل الزمني للتطوير:

• M115 / M116 ؛
• M10B15 / M10B16 ؛
• M117 / M118 ؛
• M42 ، M43 ؛
• M15 – M19, M22/23, M31;
• M64 ، M75 - إصدارات تصدير من المحركات لأسواق الولايات المتحدة (M64) واليابان (M75).

في المستقبل ، مع المزيد من إنشاء المحركات ، توصل المهندسون البافاريون إلى استنتاج مفاده أن محرك M10 الأكثر تفكيرًا وتطورًا تقنيًا سيصبح خليفة للمحركات القائمة على BC (كتلة الأسطوانة) M40. وهكذا ظهرت المحركات اللاحقة ، من بينها M43 و N42B20 ، والتي كانت ذات أهمية خاصة بالنسبة لنا.

معلومات عامة وخصائص تقنية لمحرك الاحتراق الداخلي BMW N42B20

تم إنشاء وحدات الطاقة على أساس كتلة N42B20 وفقًا لجميع "شرائع" مبنى المحرك الحديث. وعدت المحركات النموذجية في هذه الكتلة بمجد طويل لهذه الوحدة ، لكن كل شيء لم ينجح كما كان متوقعًا. كان المحرك السابق لـ N42 هو المحرك المزود بمؤشر M43 ، والذي "استوعب" جميع أفضل التقنيات التي تم اختبارها على أربع خطوط متتالية:

• تشغيل الصمامات بواسطة دافعات الأسطوانة ؛
• آلية سلسلة التوقيت
• زيادة الصلابة وانخفاض وزن كتلة الأسطوانة ؛
• تعديل مضاد للخبط (مع عملية منفصلة لكل أسطوانة) ؛
• مكابس معدلة تقنيًا (مع فتحة في التنورة).

الاختلافات في المحركات على كتلة N42 ، على اليسار - N42B18 (الحجم - 1.8 لتر) ، على اليمين - N42B20 (الحجم - 2.0 لتر).

وفي الوقت نفسه ، كان أحد الاختلافات الرئيسية بين محركات N42B20 والاختلافات الأخرى في كتلة N42 هو ظهور رأس أسطوانة ثنائي المحور مع توقيت الصمام الديناميكي (بسبب نظام VANOS) ونظام رفع الصمام المتغير Valvetronic. جعل استخدام كل هذه الأنظمة والتقنيات من الممكن تقليل استهلاك الوقود وإزالة المزيد من الطاقة (مقارنة بالإصدارات السابقة) من المحرك ، ولكن للأسف ، لم يضيف ذلك الموثوقية.

سنة تصنيع وحدة الطاقة	من 2004 إلى 2012 *
نوع المحرك	بنزين
تخطيط وحدة الطاقة	في الخط ، أربع أسطوانات
حجم المحرك	2.0 لتر **
نظام امدادات الطاقة	محقن
الاسطوانة	DOHC (عمودان كامات) ، محرك توقيت - سلسلة
قوة محرك الاحتراق الداخلي	143 حصانًا عند 6000 دورة في الدقيقة ***
طوق معدني للعنق	200 نيوتن متر عند 3750 ***
مادة كتلة الأسطوانة ورأس الأسطوانة	كتلة الأسطوانة - الألومنيوم ، رأس الأسطوانة - الألومنيوم
الوقود المطلوب	AI-96 ، AI-95 (فئة 4-5 يورو)
مورد الجليد	من 200 إلى 000 (اعتمادًا على التشغيل والصيانة) ، يبلغ متوسط ​​الموارد 400 - 000 سيارة يتم صيانتها جيدًا.

إذا كانت هناك حاجة لمعرفة العلامات الدقيقة للمحرك ورقم تعريفه ، فعليك الاعتماد على الرسم التخطيطي أدناه.

بشكل عام ، لا يمكن للمحرك التباهي بالأداء المتميز ، خاصة عند مقارنته بالأجيال السابقة من المحركات. كما يتضح ، تتمثل الاختلافات الرئيسية في انخفاض استهلاك الوقود وزيادة طفيفة في الطاقة. لسوء الحظ فقط ، يمكنك ملاحظة زيادة كبيرة في القوة فقط بسرعات أعلى ، وحتى بالاقتران مع ناقل حركة أوتوماتيكي ، يمكنك نسيان القوة والسباقات السريعة.

القروح النموذجية ICE BMW N42B20

أصبحت المحركات التي تعتمد على كتلة N42 أكثر محركات الاحتراق الداخلي تقدمًا من الناحية التكنولوجية في ذلك الوقت. على عكس أسلافهم ، قرر البافاريون تعقيد التصميم بإضافة 2 عمود كامات إلى رأس الأسطوانة ، كما تمت إضافة نظام Double-VANOS إليهم. في الواقع ، جلبت كل قابلية التصنيع المجد لهذه المحركات ، وإن لم تكن على الإطلاق تلك التي حلم بها مصممو هذه المحركات.

عمودي الكامات رائعان بالطبع ، لكن مجموعة كبيرة من الحلول التقنية المعقدة ، مثل Double-VANOS ، تصبح حجر عثرة. كل هذا له تأثير إيجابي على العملية اليومية ، لأنه يتم تقليل استهلاك الوقود ، ولكن هل هناك أي معنى في ذلك؟ خاصة في حالة تشغيل السيارات في دول الاتحاد الروسي ورابطة الدول المستقلة ، حيث تترك جودة الوقود والزيت الكثير مما هو مرغوب فيه. يتضح للقارئ سريع البديهة أن استخدام الوقود ومواد التشحيم منخفضة الجودة له تأثير سلبي للغاية على عقد المحرك. ما إذا كان الاقتصاد التخيلي للوقود يستحق الإصلاح المكلف لمحرك الاحتراق الداخلي - دع الجميع يجيب بنفسه.

بناءً على البيانات الإحصائية ، سنلاحظ بعض الفروق الدقيقة فيما يتعلق بإمكانية صيانة هذه المحركات ، ولكن دعنا نأخذها بالترتيب ، لأنه قبل الحديث عن الإصلاحات ، تحتاج إلى معرفة ما ينهار غالبًا في هذه المحركات. وهنا أصبح كل شيء أكثر تعقيدًا ، لأن المشكلة الرئيسية لهذه المحركات هي ارتفاع درجة حرارتها وتخثر الزيت القوي.

وضع مهندسو BMW معيارًا عاليًا للتحكم في درجة حرارة المحرك - أكثر من 110 درجة ، نتيجة لذلك - تسخين الزيت في علبة المرافق إلى 120-130 درجة ، وإذا كنت تأخذ أيضًا في الاعتبار حجم التعبئة الصغير ، فحينئذٍ يصبح كل شيء شديدًا مؤسف.

فحم الكوك بالزيت الساخن يسد قنوات الزيت ، بمرور الوقت ، يبدأ محرك نظام Valvetronic في "العض" ، وتفشل مشغلات نظام Double-VANOS.

نتيجة لذلك ، يحصل المحرك على فحم الكوك بشكل كبير ، ويتوقف عن التنفس ، وبالنظر إلى أن التقنيات المذكورة أعلاه يتم تنفيذها على كتلة أسطوانة الألمنيوم ورأس الأسطوانة ، فإن الكتابة تضيع. يعرف العديد من مالكي BMW عن كثب رؤوس الأسطوانات "العائمة" بسبب ارتفاع درجة الحرارة ، فهل هناك حاجة إلى مثل هذه "التقنيات"؟ من الممكن تمامًا في الظروف الأوروبية ، مع درجات الحرارة المنخفضة ونقص الاختناقات المرورية والوقود عالي الجودة ، أن تظهر هذه التقنيات نفسها تمامًا. لكن في الواقع الروسي القاسي - بالتأكيد لا.

إذا لم تتطرق إلى المشكلة الخطيرة والمزمنة لمحركات N42B20 / N42B18 المرتبطة بارتفاع درجة الحرارة ، ولكنها تؤثر على بقية مكونات المحرك ، فلا توجد نقاط ضعف هنا عمليًا ، باستثناء ربما:

• شداد سلسلة التوقيت (المورد ~ 90 - 000 كم) ؛
• الفشل المتكرر لملفات الإشعال من نوع BREMI (تم حله عن طريق استبدال الملفات بـ EPA) ؛
• زيت "الزهور" بسبب كسر سدادات ساق الصمام (من الضروري تغيير الزيت بشكل متكرر ، كما أن ارتفاع درجة حرارة محرك الاحتراق الداخلي غير مقبول).

تبديل وصيانة محرك الاحتراق الداخلي BMW N42B20

لا يمكن تسمية المحرك N42B20 بأنه قابل للصيانة ويسهل صيانته ، ومع ذلك ، مع التشغيل السليم ، مع تغيير الزيت بشكل متكرر (مرة واحدة كل 4000 كيلومتر) وغياب السخونة الزائدة ، يمكن أن يستمر لفترة طويلة. وحتى إذا كان "رأس المال" مطلوبًا في لحظة معينة ، فهذا بعيد كل البعد عن حقيقة أنه سيتعين التخلص من المحرك الحالي.

في غياب السخونة الزائدة ورؤوس الأسطوانات "الحية" ، لن يكون الإصلاح فلكيًا ، ولكنه سيتطلب بالتأكيد استثمارات. يتم تبسيط الموقف أيضًا من خلال عدد كبير من قطع الغيار المماثلة غير الأصلية بسعر منخفض ، مما يمكن أن يطيل عمر المحرك لفترة زمنية معينة (اعتمادًا على جودة قطع الغيار).

في كثير من الأحيان ، يلجأ أصحاب سيارات BMW المزودة بمحركات N42B20 / N42B18 إلى حل مثل تبديل محرك بآخر. غالبًا ما يجبر عدم الرغبة في تحمل تقلبات المحركات الموجودة على كتلة N42 العديد من المالكين على استبدال أربعة "متوقفة" بشيء أكثر قوة.

في أغلب الأحيان ، أحد المحركات الرئيسية للتبديل بدلاً من N42B20 هي محركات الاحتراق الداخلي التالية (سداسية الأسطوانات في الخط):

• BMW M54B30 ؛
• تويوتا 2JZ-GTE.

لا تواجه المحركات المذكورة أعلاه مشاكل خطيرة مثل N42B20 ، وتتمتع بمزيد من القوة والموثوقية ، كما يمكن ضبطها بسهولة.

السيارات المزودة بمحركات BMW N42B20

تم تجهيز المحركات القائمة على كتلة الأسطوانات N42 بخط BMW واحد فقط - هذه هي السلسلة 3 (هيكل E-46). بشكل أكثر تحديدًا ، هذه هي النماذج التالية:

• BMW 316Ti E46/5;
• BMW 316i E46 (نوع الجسم سيدان والجوال) ؛
• BMW E46 318i ؛
• BMW E46 318Ci ؛
• BMW 318ti E46 / 5.