Двигатель BMW M43 – четырехцилиндровый поршневой двигатель SOHC, который заменил M40 и производился с сентября 1993 по 2002 г.г. (не использовался на автомобилях Северной Америки).

Содержание:

Серийная сборка двигателя М43, как и мотора М40, производился на заводе BMW в городе Штейр. Двигатель был построен в количестве 1 254 420 единиц, что сделало завод Steyr самым продуктивным по уровню производства двигателей.

Усовершенствования двигателя M43

  • Привод распределительного вала роликовой цепью;
  • Привод клапанов от роликовых рычагов;
  • Дифференцированная система впуска (DISA);
  • Повышенная степень сжатия;
  • Поцилиндровая антидетонационная регулировка;
  • Бесконтактная система зажигания;
  • Блок компактных катушек зажигания;
  • Система управления двигателем (Motronic) фирмы Bosch;
  • Вентиляция картера блока цилиндров, регулируемая давлением;
  • Привод вспомогательных агрегатов много-ручьевым клиновым ремнем;
  • Термостат с температурой срабатывания 95º C;
  • Поршень с вырезом в юбке до зоны поршневых колец;

За весь период производства мотор M43 был установлен на BMW 3 серии (E36 и E46), BMW Z3 и BMW 5 серии (E34).

Объем двигателя варьируется от 1,6 до 2,0 литров. По сравнению с его предшественником M40, он имеет двойной путь впускного коллектора (так называемый индивидуальный впускной коллектор контроля), чтобы обеспечить крутящий момент в широком диапазоне оборотов.

Благодаря применению системы DISA (дифференцированная система впуска), уже известной по двигателю M42, удалось наряду с повышением крутящего момента добиться дополнительного улучшения характера его изменения. Максимальный крутящий момент устанавливается уже при 3900 оборотов в минуту.

Дальнейшее снижение эксплуатационных затрат и затрат на обслуживание было достигнуто за счет применения цепного привода распределительного вала и многоручьевого клинового ремня для привода вспомогательных агрегатов.

Мотор М43 - устройство

Двигатель BMW M43B16

1,6-литровый вариант поставлялся с системой впрыска топлива Bosch Motronic 1.7.1. и устанавливался на::

Двигатель BMW M43B18

С 1993 года доступен 1,8-литровый двигатель М43 с системой впрыска топлива – Bosch Motronic 1.7.1.
Устанавливался на:

Характеристики двигателя BMW M43

Технические параметры двигателей БМВ М40 и М43:

 Двигатель  M40  M43
 Модификация  М40Б16  М40Б18  М43Б16  М43Б18
 Мощность (кВт/л.с.) при 1/мин  73/100 при 5500  83/113 при 5500  75/102 при 5500  85/116 при 5500
 Крутящий момент (Нм) при 1/мин  141 при 4250  162 при 4250  150 при 3900  168 при 3900
 Частота вращения холостого хода, 1/мин  800±50  800±50  800±50  800±50
 Максимальная частота вращения, 1/мин  6200  6200  6200  6200
 Рабочий объем, см³  1596  1796  1596  1796
 Диаметр цилиндра, мм  ∅84  ∅84
 Ход поршня, мм  72  81  72  81
 Степень сжатия, :1  9,1  8,8  9,7  9,7
 Минимальное октановое число, (по исслед. методу)  91  95
 Последовательность зажигания  1342  1342
 Межцилиндровое расстояние, мм  91  91
 Длина шатуна, мм  140  140  145  140
 Впускной клапан, ∅ мм  42  42
 Выпускной клапан, ∅ мм  36  36
 Максимальны ход клапана впуск/выпуск (при нулевом зазоре клапанов), мм  10,6/10,6  10,6/10,6  10,6/10,0  10,6/10,0
 Длительность открытого состояния впуск/выпуск (º кол. вала)  244/244  244/244  244/244  244/244
 Угол регулировки впуск/выпуск (º кол. вала)  104/108  104/108  104/110  104/110
 Масса двигателя, кг  132  133

Двигатель BMW M43TU

Двигатель БМВ М43ТУ – модернизированный вариант M43, прежде всего в отношении таких критериев работы как вибрации и акустические параметры, крутящий момент, расход топлива, а так же учет ставших более строгими стандарты по токсичности отработавших газов. В нем в максимально возможной степени используются аналогичные детали двигателя прежней спецификации М43.

1,9-литровый мотор М43 был представлен в 1998 году и известен так же как M43B19.

Новшества в двигателе М43ТУ

  • Единый рабочий объем двигателя – 1,9 литров;
  • Блок цилиндров двигателя с точками крепления для картера балансирных валов;
  • Блок цилиндров двигателя с узлом монтажа датчика частоты вращения вала двигателя и датчика опорного сигнала;
  • Коленчатый вал с ведущим зубчатым колесом для балансирных валов и инкрементное колесо для датчика частоты вращения вала двигателя и датчика опорного сигнала;
  • Блок балансирных валов;
  • Измененный распределительный вал мотора нижней ступени мощности;
  • Поршни и шатуны;
  • Масляный поддон, успокоитель масла и всасывающая трубка маслопровода приспособлены под двигатель с балансирными валами;
  • Термический датчик уровня масла;

Новшества в компонентах, монтируемых на двигателе M43 TU

  • Термостат для охлаждения с электронным управлением в пластмассовом корпусе;
  • Пластмассовая система впуска, состоящая из двух частей;
  • Пластмассовая система впуска с регулируемой длиной впускного тракта DISA с кассетным клапаном для двигателя верхней ступени мощности;
  • Модульный кабельный жгут (из 3 частей);
  • Всасывающий электрический вентилятор (не вентилятор с вязкостной муфтой);
  • Электрически управляемый эжекторный насос для усилителя тормозов на автомобилях с автоматической коробкой передач;
  • Все водяные и топливные шланги между двигателем и агрегатами автомобиля снабжены быстродействующими присоединительными элементами;

Новшества в системах подготовки и регулирования подачи топлива двигателя БМВ М43 ТУ

  • Система впрыска топлива BMS46;
  • Блок управления BMS46 с корпусом со 134 штырьковыми выводами под модульные штекерные разъемы (5 штекерных гнезд);
  • Пленочный расходомер воздуха 5-го поколения (HMF);
  • Клапанные форсунки, омываемые воздухом;
  • Патрубок дроссельной заслонки с однообмоточным регулятором угла поворота (EWD 3.2);
  • Наддув вторичного воздуха;
  • Обогреваемые кислородные датчики перед катализатором и после него;

Эта модель силового агрегата была доступна в двух вариантах:

Характеристики двигателя BMW M43TU

Двигатель M43B19 (UL) M43B19 (OL)
Модель BMW 316i E46 BMW 318i E46
Рабочий объем, куб. см 1895 1895
Диаметр цилиндра/ход поршня, мм 85/83,5 85/83,5
Межцилиндровое расстояние, мм 91 91
Диаметр коренного подшипника коленчатого вала, мм 60 60
Диаметр шатунного подшипника коленчатого вала, мм 45 45
Мощность, кВт/л.с. – при частоте вращения 77/105 – 5300 1/мин 87/118 – 5500 1/мин
Крутящий момент при частоте вращения 165 Нм при 2500 об/мин 180 Нм при 3900 об/мин
Частота вращения, при которой срабатывает ее ограничитель 6000 1/мин 6200 1/мин
Степень сжатия 9,7:1 9,7:1
Диаметр впускного клапана, мм 42 42
Диаметр выпускного клапана, мм 36 36
Ход клапана впускного/выпускного, мм 10,0/9,4 10,0/10,0
Положение распределительных валов впускных/выпускных клапанов относительно коленвала угол поворота коленчатого вала 100°/106° угол поворота коленчатого вала 104°/110°
Масса двигателя (конструктивная группа с 11 по 13), кг 138,3 138,3
Топливо неэтилированный бензин, октановое число 95 неэтилированный бензин, октановое число 95
Антидетонационное регулирование есть есть
DISA нет есть
Цифровая электронная система управления двигателем (DME) BMS46 BMS46
Стандарт по токсичности отработавших газов EU3 EU2 и EU3* 
UL - нижняя ступень мощности;
OL - верхняя ступень мощности;
* - может дополнительно программироваться под требования EU3, вводимые с сентября 1998 года;

Структура двигателя BMW M43

Блок цилиндров

Блок цилиндров двигателя М43 был взят от двигателя М40 с незначительными изменениями.

Новыми стали две точки резьбового соединения для двух датчиков детонационного сгорания.

От дросселя для подачи масла к головке блока цилиндров, который в двигателе М40 уменьшает количество масла при помощи сопла, ввернутого в верхнюю часть блока цилиндров, в двигателе М43 удалось отказаться благодаря использованию в нем вентиляции блока цилиндров, регулируемой давлением.

Корпус масляного насоса, а также система регулирования давления масла, как и в двигателе М40, встроены в переднюю крышку блока цилиндров. Однако нагружение клапана регулирования давления в двигателе M43 осуществляется через канал в упомянутой крышке. Масляный канал в блоке цилиндров, имеющийся в двигателе М40, в силовом агрегате М43 перекрыт крышкой с уплотнением.

Литые коленчатые валы для обоих вариантов M43 (B16, B18) были разработаны заново. Они имеют лишь 4 противовеса вместо 8, больший радиус щеки кривошипа и по массе они соответственно на 1 кг легче.

Сравнение коленчатых валов двигателей М43 и М40

Сравнение коленчатых валов двигателей М43 и М40

В двигателе M43 используются роликовые рычаги привода клапанов, которые приводятся в движение от распределительного вала не кулачком, а через ролик, посаженный на игольчатом подшипнике. Благодаря роликовому рычагу силы трения уменьшаются на столько, что лишь за счет этого расход топлива снижается на 3 %.

Роликовый рычаг, выполненный прецизионным литием, в процессе изготовления не требует дополнительной обработки, за исключением обработки отверстия под подшипник ролика. Для ведения в осевом направлении он снабжен направляющими, благодаря которым отпала необходимость в нажимном элементе, который в двигателе М40 был нужен для ведения рычага. Из-за этого также были изменены верхние тарелки пружин и сухари клапанов.

Система вентиляции картера блока цилиндров

Система ВКБЦ в М43 аналогична система мотора M60.

Прежде чем вентиляционные газы по шланговой магистрали отводятся к клапану регулирования давления, расположенному на промежуточном фланце системы DISA, подогреваемом охлаждающей жидкостью, в лабиринте в крышке головки блока цилиндров осуществляется отделение масла. Клапан регулирования давления пропускает, в зависимости от соотношения давлений в системе впуска и в блоке цилиндров, картерные газы в систему впуска за дроссельной заслонкой.

Тем самым обеспечивается регулируемая давлением вентиляция и предотвращается загрязнение картерными газами расходомера воздуха, регулятора холостого хода и штуцера дроссельной заслонки.

Головка блока цилиндров

Для мотора M43, вследствие замены зубчатого ремня в приводе распределительного вала на цепной привод, пришлось разработать новую ГБЦ. Она, как и у силового агрегата M40, выполнена по принципу поперечного потока и изготовлена технологией кокильного литья. Разделение камеры сгорания не изменилось по сравнению с мотором М40: 70% в головке цилиндра и 30% в полости поршня.

Крышка головки блока цилиндров

Крышка ГБЦ была модифицирована под новую головку и одновременно закрывает картер цепи. Крышка состоит из алюминиевого литья, выполненного под давлением, акустически изолирована и соответствует крышке с изменением маслоотделительным объемом, которая устанавливается на двигатель М42 с сентября 1993 года.

Впускные/выпускные клапана

Масса впускных и выпускных клапанов была уменьшена по сравнению с M40 за счет изменения формы клапанных сухарей. Снижение массы клапанов позволяет уменьшить усилия пружин. Это приводит, с одной стороны, к снижению расхода топлива благодаря уменьшению сил трения, и, с другой стороны, к улучшению акустических характеристик двигателя за счет снижения шума от клапанов. Эти преимущества дополнительно значительно увеличиваются в двигателе M43 благодаря применению роликовых рычагов. Этот рычаг вместо кулачка имеет ролик на игольчатом подшипнике, через который распределительный вал нажимает на рычаг. Только эти роликовые рычаги дали снижение расхода топлива на 3% при движении в смешанном цикле.

Роликовый рычаг выполнен прецизионным литьем и в процессе изготовления не требует дополнительной обработки, за исключением обработки отверстия под подшипник ролика. Для ведения в осевом направлении он снабжен направляющими. Благодаря этому удалось отказаться от нажимного элемента, который в двигателе М40 монтируется для ведения рычага.

За счет отсутствия нажимного элемента стержни клапанов двигателя М43 длиннее, чем у М40.

Посадочные кольца, направляющие, уплотнения клапанов и нижние тарелки пружин такие же, как у М40. Двойные пружины клапанов, верхние тарелки пружин и сухари клапанов отличаются от используемых в M40 из-за меньших усилий пружин.

ВНИМАНИЕ: клапаны, пружины клапанов, верхние тарелки пружин и сухари клапанов можно перепутать с соответствующими деталями двигателя М40!

Далее, из экологических соображений выпускные клапаны двигателя М43 больше не заполняются натрием. Элементы гидрокомпенсации зазора в клапанах соответствуют элементам последней модификации двигателя М40.

Натяжное устройство

Натяжное устройство цепи снабжается маслом под давлением через калиброванное отверстие и герметизировано относительно блока цилиндров посредством кольца круглого сечения.

Натяжное устройство цепи состоит из легкосплавного корпуса, в котором залита стальная втулка с толщиной стенки 2 мм, поршня с нажимной пружиной и вытеснительного элемента, который уменьшает объем масла и тем самым предотвращает его вспенивание. На поршне в канавке шириной 9 мм смонтировано стальное пружинящее кольцо шириной 8 мм, благодаря чему ограничивается холостое перемещение при выключенном двигателе и предотвращаются звенящие шумы при его запуске.

Натяжное устройство цепи в двигателе M43

Натяжное устройство цепи в двигателе M43

Натяжное устройство цепи при изготовлении предохраняется от выскакивания поршня штифтом, который должен быть удален после монтажа. При разборке перед демонтажем натяжного устройства предохранительный штифт следует вернуть на место (специальным инструментом). Если поршень выскочил, то для избежания повреждений его необходимо вставить обратно монтажной втулкой (специальный инструмент).

Поверхность скольжения натяжной шины, по которой скользит роликовая цепь, покрыта пластиком. Направляющая шина изготовлена из пластмассы.

Поскольку имеется датчик положения распределительного вала, который взят от двигателя M42, цепная звездочка распределительного вала при монтаже должна быть установлена в правильное положение. Для этого на звездочке имеется стрелка.

Роликовая цепь ведется по направляющей шине из пластмассы.

Благодаря такому цепному приводу, в котором цепь никоим образом не меняет направления и тем самым имеет минимальную длину, удалось добиться максимальных углов обхвата звездочек. Большие углы обхвата дают возможность снизить натяжение цепи. Этим улучшаются акустические характеристики и снижается трение. В свою очередь, снижение трения повышает срок службы.

Крышка на блоке цилиндров была приспособлена под цепной привод распределительного вала. Как прокладка крышки, так и прокладки верхней и нижней крышек распределительных шестерен представляют собой так называемые прокладки с листовыми несущими элементами. Эти прокладки покрыты эластомером и выполнены с уплотнительным гофром. При установке крышек эти прокладки не могут рваться и гарантируют надежное уплотнение контактирующих поверхностей.

Прокладки верхней и нижней крышек распределительных шестерен выпускаются только в виде единых цельных уплотнительных элементов.

Для увеличения мощности в верхнем диапазоне частоты вращения соединительная заслонка (начиная приблизительно с 4200 об/мин) между обеими группами труб открывается. Динамика подводящих труб в результате значительно сокращается. Работающие теперь короткие резонансные трубы обеспечивают при высоких оборотах высокие показатели мощности.

Система DISA

Соединительная заслонка системы ДИЗА управляется от управляющего блока системы DME 5.2 и имеет электропневматический привод. Заслонка открывается с увеличением частоты вращения, начиная с 4240 об/мин, и закрывается (с некоторым запаздыванием – гистерезис) с уменьшением частоты вращения, начиная с 4160 об/мин. Это необходимо для предотвращения резкой смены процессов открытия и закрывания.

Система DISA в M43 при открытой соединительной заслонке

Система DISA в M43 при открытой соединительной заслонке

Управление заслонкой  включает в себя вакуумный регулятор с пневматическим исполнительным органом, блоком управления с собственной вакуумной камерой, электромагнитный клапан и обратный клапан.

В диапазоне частичных нагрузок под воздействием пониженного давления во впускном газопроводе происходит вакуумирование камеры. Соединительная заслонка закрывается с помощью вакуумного регулятора и пневматического исполнительного органа.

Устройство двигателя M43TU

Блок цилиндров

Блок цилиндров М43 использовался так же как и в предыдущих модификациях M43 – из серого чугуна. Для охлаждения поршней, как и прежде, в постели коренного подшипника в блоке цилиндров смонтированы 4 маслоструйных сопла.

Новшеством в блоке цилиндров является наличие отверстия для установки датчика частоты вращения двигателя и опорного сигнала (датчик Холла)  в районе заднего коренного подшипника коленчатого вала. Фланец, снабженный двумя разгрузочными втулками между третьим и четвертым подшипниками коленчатого вала, служит для крепления картера балансирных валов. Смазку балансирных валов обеспечивает дополнительный масляный канал.

Блок цилиндров двигателя M43

Блок цилиндров двигателя M43: 1 – Блок цилиндров с поршнями; 2 – Масляная форсунка; 3 – Болт с шестигранной головкой M10X75; 4 – Крышка; 5 – Пробка; 6 – Центрирующая втулка диаметром 10,5 мм; 7 – Центрирующая втулка диаметром 14,5 мм; 8 – Центрирующая втулка диаметром 12,5 мм;

Как все литые блоки цилиндров, блок М43 может быть дважды расточен:

  • первая расточка – 0.25 мм;
  • вторая расточка – 0,50 мм;

Коленчатый вал

Литой коленчатый вал с 4 противовесами имеет 5 опорных подшипников. На 6-й щеке горячей посадкой закреплено зубчатое колесо привода балансирных валов с 90 зубьями. Вблизи заднего коренного подшипника привинчено инкрементное колесо для датчика частоты вращения и опорного сигнала.

  • ход коленчатого вала – 83,5 мм;
  • диаметр коренного подшипника – 60,0 мм;
  • диаметр шатунного подшипника – 45,0 мм;
Коленчатый вал двигателя M43TU с приводом балансирных валов

Коленчатый вал двигателя M43TU с приводом балансирных валов: 1 – Привод балансирных валов; 2 – Привод балансирных валов, поперечное сечение; 3 – Коленчатый вал; 4 – Датчик частоты вращения и опорного сигнала;

Поршни и шатуны

Для снижения токсичности выхлопных газов и для согласования с измененным диаметром цилиндра используется новый поршень.

  • диаметр поршня – 85 мм;
  • жаровой пояс – 5 мм;

Поршневые кольца:

  • Канавка 1: Цилиндрическое компрессионное кольцо с поверхностным покрытием;
  • Канавка 2: Коническое компрессионное кольцо;
  • Канавка 3: U-образное пружинное маслосъемное кольцо;

Для максимально возможного снижения износа 1-й поршневой канавки ее поверхность подвергнута жесткому анодированию.

Узкое U-образное пружинное маслосъемное кольцо при монтаже требует исключительно большой осторожности.

Внимание!

Ни в коем случае нельзя устанавливать при помощи стяжной ленты. Маслосъемное кольцо может быть легко сломано или повреждено. Пользуйтесь только монтажной гильзой из комплекта специального инструмента BMW. В смонтированном состоянии повреждение или поломка маслосъемного кольца незаметны. Последствия проявляются лишь после длительной эксплуатации.

Шатун двигателя M43TU с разъемной головкой

Шатун двигателя M43TU с разъемной головкой

Оптимизированные по весовым параметрам кованные шатуны длиной 140 мм с крышками подшипника, полученными методом излома головки шатуна, заменяют шатуны прежнего мотора М43. Эти шатуны используются так же в двигателях M43 автомобилей семейства E36 с  сентября 1997 года.

Картер балансирных валов и балансирные валы

Повышение плавности работы и улучшение акустических характеристик двигателя достигается за счет применения двух вращающихся в противоположных направлениях валов, снабженных неуравновешенными массами. Один из валов приводится во вращение непосредственно от зубчатого колеса, сидящего на коленчатом валу.

Картер и балансирные валы подобраны попарно друг к другу и не должны использоваться по отдельности. Вскрывать картер нельзя. Обе половины картера стянуты болтами с фасонными головками. Для крепления картера к блоку цилиндров используются стяжные болты с шестигранными головками с неотделимой шайбой.

Зазор между профильными поверхностями зубьев зубчатых колес балансирного вала и коленчатого вала может быть измен при помощи дистанционных шайб. Дистанционные шайбы (имеются шайбы 15 разных размеров по толщине) устанавливаются между блоком цилиндров и картером балансирных валов.

Картер балансирных валов двигателя M43TU с приводом балансирных валов

Картер балансирных валов двигателя M43TU с приводом балансирных валов: 1 – Коленчатый вал; 2- Привод балансирных валов; 3 – Ведущий балансирный вал; 4 – Картер балансирных валов; 5 – Ведущий балансирный вал; 6 – Балансирный вал;

Внимание!

Картер балансирных валов вместе с валами весит около 8 кг.

Зазор между профильными поверхностями зубьев (среднее из 4 измерений в смонтированном состоянии двигателя) – 0,06-0,09 мм.

Регулировка зазора между профильными поверхностями зубьев зубчатых колес коленчатого вала и картера балансирных валов должна производится очень тщательно. В связи с этим необходимо точно выполнять указания, имеющиеся в руководстве по ремонтным работам.

Важно при установке нового картера балансирных валов сначала прокладывать самые толстые дистанционные шайбы. Это гарантирует, что зубчатые колеса не будут повреждены.

Чересчур малый зазор между профильными поверхностями зубьев приводит к возникновению воющий шумов. Слишком большой зазор приводит к стучащим шумам.

Гаситель колебаний и маховик

Свободный в осевом направлении гаситель крутильных колебаний смонтирован впереди на коленчатом валу. Инкрементное зубчатое колесо на гасителе крутильных колебаний отсутствуют.

Автомобили с автоматической коробкой переключения передач, как при прежнем двигателе М43, снабжены маховиком из листового металла. Все автомобили с механической КПП оборудованы двухмассовым маховиком (ZMS).

Сцепление

С данным двигателем используется известное по другим моделям сцепление типа SAC.

SAC означает сцепление с автоматической регулировкой рабочего зазора (self adjusting clutch).

Система подачи масла и масляный поддон

Подача масла к различным деталям двигателя обеспечивается масляным насосом с шестернями внутреннего зацепления. Компактный масляный насос взят от прежней модификации двигателя M43 и отличается плавностью работы и высокой производительностью. Не требующий обслуживания масляный насос приводится во вращение непосредственно коленчатым валом. Масляный насос и его привод соответствуют конструкции прежнего мотора М43.

Новая масловсасывающая трубка из пластмассы была приспособлена под новые условия монтажа.

Уменьшение вспениваемости масла и снижение его температуры обеспечивает успокоитель масла толщиной 1,5 мм, выполненный в виде детали, изготовленной глубокой вытяжкой из листового металла.

Между масляным поддоном, выполненным литьем из алюминия под давлением, и блоком цилиндров мотора имеется резиновая профильная прокладка.

Конструкция фильтрующего патрона, крепящегося на защелке в крышке масляного фильтра, облегчает его замену. По устройству масляный фильтр аналогичен масляному фильтру предшествующей модели.

Головка блока цилиндров

ГБЦ выполненная с диаметрально противоположными впускными и выпускными каналами, изготавливается методом кокильного литья. Разделение камеры сгорания осталось неизменным: 70% – в головке цилиндра и 30% – в полости поршня.

Головка блока цилиндров M43

Головка блока цилиндров M43: 1 – Головка блока цилиндров; 2 – Направляющая втулка клапана; 3 – Установочный штифт M7X55; 4 – Гайка фланца M7; 5 – Установочный штифт M7X55; 6 – Установочный штифт M8X45; 7 – Уплотнительное кольцо A10X13,5-AL; 8 – Резьбовая пробка M10X1; 9 – Резьбовая пробка M18X1,5; 10 – Кольцо седла впуск.клапана; 11 – Кольцо седла выпуск.клапана;

Головку блока цилиндров удалось взять от предыдущего силового агрегата, внеся лишь небольшие изменения. Так, из-за того, что теперь используется пластмассовый впускной тракт, посадочный фланец системы всасывания был увеличен. Был так же модифицирован канал, ведущий к свечам зажигания.

Прокладка блока цилиндров изменена в соответствии с увеличением диаметра цилиндров.

Крышка головки блока цилиндров

Крышка ГБЦ из алюминиевого литья, выполненного под давлением, и прокладка крышки головки блока цилиндров остались без изменений.

Крышка головки блока цилиндров M43

Крышка головки блока цилиндров M43

Клапаны, привод клапанов и клапанное газораспределение

Клапаны, направляющие клапанов, кольца седел клапанов, уплотнения стержней клапанов и роликовые рычаги привода клапанов удалось взять от предыдущей модели без изменений. Новыми являются конические одинарные пружины клапанов, а также тарелки клапанов вверху и внизу.

Распредвал и клапан M43

Распредвал и клапан M43: 1 – Распределительный вал; 2 – Рычаг роликового толкателя; 3 – Компенсатор; 4 – Впускной клапан; 5 – Выпускной клапан; 6 – Ремкомплект маслоотраж. колпачков; 7 – Тарелка пружины; 8 – Пружина клапана; 9 – Тарелка пружины; 10 – Сухарь клапана; 11 – Маслопровод; 12 – Пустотелый винт; 13 – Болт с шестигранной головкой;

Как и прежде, все преимущества, а именно силы трения, уменьшенные за счет снижения массы клапанов и его пружины, роликовые рычаги привода клапанов на игольчатых подшипниках, легкие гидрокомпенсаторы зазора, положительно сказываются на расходе топлива и акустических характеристиках двигателя.

  • Диаметр тарелки впускного клапана  – 42 мм;
  • Диаметр тарелки выпускного клапана – 36 мм;
Поперечный разрез головки блока цилиндров двигателя М43ТУ

Поперечный разрез головки блока цилиндров двигателя М43ТУ: 1 – Распределительный вал; 2 – Роликовый рычаг привода клапана; 3 – Гидрокомпенсатор зазора; 4 – Пружина клапана (коническая); 5 – Клапан; 6 – Головка блока цилиндров;

Распределительный вал

Впускные и выпускные клапаны приводятся в действие распределительным валом, расположенным над блоком цилиндров, и роликовыми рычагами привода клапанов.

Распределительный вал, изготовленный по технологии пустотелой отливки из отбеленного чугуна, имеет 5 точек опоры, подшипники распределительного вала разъемные.

При верхней ступени мощности используется тот же распределительный вал, что и в двигателе М43 автомобилей семейства Е36. К новой конструкции двигателя, не имеющего системы впуска с регулируемой длиной впускного тракта (DISA), приспособлен новый распределительный вал для двигателя нижней ступени мощности.

Механизм газораспределения двигателя

Как и в двигателе M43 автомобилей семейства BMW E36, распределительный вал приводится во вращение однорядной роликовой цепью. Привод распределительного вала не требует обслуживания в течении всего срока службы двигателя.

Приводная цепь механ. газорапредения в М43

Приводная цепь механ. газорапредения в М43: 1 – Приводная цепь; 2 – Звездочка; 3 – Болт с шестигранной головкой M7X20; 4 – Звездочка; 5 – Сегментная шпонка 5X6,5; 6 – Направляющая; 7 – Винт со сферич.головкой с защ.от отвор.; 8 – Направляющая; 9 – Болт с цилиндрической головкой с шайбой M6X25-Z1; 10 – Планка натяжителя; 11 – Втулка; 12 – Болт с шестигранной головкой с шайбой M8X50-Z1; 13 – Натяжитель цепи; 14 – Кольцо круглого сечения 9X1,5; 15 – Болт с цилиндрической головкой с шайбой M6X20-Z1; 16 – Колесо импульсного датчика; 17 – Прокладочная шайба;

К звездочке распределительного вала привинчен секторный диск, предназначенный для надежного определения углового положения распределительного вала датчиком Холла.

Для снижения себестоимости и массы натяжная и направляющая планки выполнены из пластмассы.

Натяжной механизм цепи аналогичен механизму прежнего двигателя М43.

Крышка распределительных зубчатых колес двигателя

Для повышения качества были улучшены материал и конструкция сальника нижней крышки распределительных зубчатых колес двигателя.

Верхняя крышка распределительных зубчатых колес двигателя подверглась следующим изменениям:

  • произведена модификация под новый датчик положения распределительного вала, имеющий единый корпус со штекерным разъемом;
  • добавлены крепежные приливы под детали системы наддува вторичного воздуха

Обе крышки распределительных зубчатых колес двигателя уплотнены резиновой профильной прокладкой из улучшенного материала с измененным контуром.

Вентиляция картера двигателя

Не претерпела изменений система вентиляции картера мотора, регулируемая давлением газов. Прежде чем газы, выводимые из картера, дойдут по шлангам до редукционного клапана, от них в лабиринте крышки головки блока цилиндров отделяется масло. В зависимости от соотношения давлений в системе впуска и в картере двигателя, редукционный клапан пропускает газы, скапливающиеся после дроссельной заслонки, в систему впуска.

Тем самым предотвращается загрязнения таких узлов как расходомер воздуха, регулятор холостого хода и дроссельная заслонка.

Вентиляция картера мотора М43

Вентиляция картера мотора М43: 1 – Клапан вентиляции картера; 2 – Болт с цилиндрической головкой с шайбой M6X20-Z1; 3 – Шланг; 4 – Хомут крепления шланга L18-24; 5 – Хомут крепления шланга L15-19;

Система впуска М43

Для снижения массы моторы М43Б19 оборудованы состоящей из двух частей системой впуска, выполненной из пластмассы. Обе части соединяются промежуточной алюминиевой пластиной, в которую открывается шланг для отвода вентиляционных газов картера. На верхнюю часть надет и навинчен звукопоглощающий колпак.

Система впуска двигателя М43

Система впуска двигателя М43: 1 – Впускной трубопровод верхняя часть; 2 – Впускной трубопровод нижняя часть; 3 и 4 – Установочный штифт; 5 и 7- Профильная прокладка; 6 – Фланец; 8 – Исполнительный узел; 9 – Кольцо круглого сечения 75X2,5; 10 – Гайка фланца М7; 11 – Болт с шестигранной головкой с шайбой M7X100-Z1; 12 – Винт;

Для того чтобы уже на низких частотах вращения двигателя получить хороший характер изменения крутящего момента, мотор верхней ступени мощности, как и прежде, оборудован дифференцированной системой впуска (DISA).

Принцип ее работы основан на применении впускных mhe, разной длины, по-разному действующих с динамической точки зрения.

Пластмассовый узел, называемый также кассетной заслонкой, содержит заслонку DISA, мембранный механизм вакуумного регулятора опережения зажигания, вакуумную камеру и электромагнитный клапан. Весь узел, по конструкции аналогичный такому же узлу двигателя М44, вставляется в систему впуска и крепится винтами. При ремонте следует заменять весь узел целиком.

Благодаря единому рабочему объему в 1895 см³, для двигателя нижней ступени мощности (77 кВт) может применяться система впуска без кассетного вставного блока. Отверстие всасывающей трубы под кассетный вставной блок закрывается крышкой.

Впускное устройство с воздушным фильтром

Система впуска была полностью переработана с целью снижения уровня шумов впуска.

На корпусе фильтра установлен еще один дополнительный акустический резонатор. Этот резонатор представляет собой полый пластмассовый кожух. Его задача состоит в уменьшении шумов впуска в определенном диапазоне частот колебаний.

По сравнению с моделью-предшественником, была увеличена поверхность фильтра, что обеспечивает большой срок службы.

Наддув вторичного воздуха

Для дальнейшего снижения загрязненности выхлопных газов двигатель M43B19 оборудован системой наддува вторичного воздуха.

Принцип работы:

  • Катализатор преобразовывает отработавшие газы лишь начиная с температуры около 300º C.На стадии пуска холодного двигателя концентрация несгоревших углеводородов и угарного газа в выхлопе очень высока. Снижение загрязненности отработавших газов достигается путем термического дожигания, когда углеводороды (HC) и угарный газ (CO) в выхлопе окисляются кислородом, преобразуясь соответственно в воду и двуокись углерода.
  • В зависимости от температуры охлаждающей жидкости, после пуска холодного двигателя на точно определенное время включается насос вторичного воздуха. Продолжительность его работы, в зависимости от температуры при пуске, может составлять до 120 секунд. По истечении этого времени катализатор прогрет и очищает отработавшие газы.
  • Двухступенчатый насос вторичного воздуха имеет электрический привод. Вакуумная камера, электрический переключающий клапан и обратный клапан закреплены на верхней крышке распределительных зубчатых колес.
  • Наддув воздуха производится через литой фланец на выпускном коллекторе.
  • У двигателя верхней ступени мощности все детали, предназначенные для наддува вторичного воздуха, монтировались с начала серийного производства. Они были задействованы в полном объеме своих функций только после перепрограммирования на параметры стандартов по токсичности отработавших газов EU3 с сентября 1998 года.
  • В версии EU3 D насос вторичного воздуха также кратковременно приводится в действие после пуска. Однако это делается лишь для того, чтобы насос не заедало.

Жгут проводов мотора М43

С начала выпуска автомобилей семейства Е46 используется жгут проводов двигателя с модульном исполнении (3 составных части):

  • Модуль 1/2 – коробка переключения передач (механическая/автоматическая)
  • Модель 3 – двигатель
  • Модель 4 – система зажигания

Ременный привод

Вспомогательные агрегаты, а именно:

  • водяной насос;
  • генератор;
  • вспомогательный насос гидравлического усилителя рулевого управления, приводится в действие от коленчатого вала посредством не требующего обслуживания поликлинового ремня;

В механическом устройстве натяжения ремня, известном по предыдущим моделям, применен новый натяжной ролик.

Ременный привод двигателя М43ТУ (1-я плоскость привода)

Ременный привод двигателя М43ТУ (1-я плоскость привода): 1 – Водяной насос; 2 – Направляющий ролик; 3 – Генератор; 4 – Натяжной ролик; 5 – Коленчатый вал; 6 – Вспомогательный насос гидравлического усилителя рулевого управления;

Во вторичной плоскости ременного привода от коленчатого вала к системе кондиционирования воздуха применяется механическое устройство натяжения ремня от двигателя М52. Компрессор системы кондиционирования воздуха (Seiko SS 120) также приводится в действие поликлиновым ремнем.

Ременный привод двигателя M43TU (2-я плоскость привода)

Ременный привод двигателя M43TU (2-я плоскость привода): 1 – Система кондиционирования воздуха; 2 – Коленчатый вал; 3 – Натяжной ролик;

Система управления двигателем BMS46

Система управления двигателем BMS46 фирмы ВМW разработана для двигателя М43ТУ.

Двигатель рассчитан под оптимальный крутящий момент и для плавности работы снабжен балансирными валами.

Данная система управления двигателем BMS46/EU III применялась в автомобилях семейства Е46 и впервые была использована на двигателе М4ЗВ19.

Аппаратные средства приборов управления:

  • прибор управления SKE (SKE – серийный конструктивный стандартный корпус);
  • модельная конструкция штекерных разъемов (5 отдельных штекерных гнезд);
  • 134 штырьковых вывода;
  • шина CAN;
  • с сентября 1998 года выполняются требования стандарта по токсичности отработавших газов EU ΙΙΙ;
  • запоминающее устройство типа Flash;
Обзор системы BMS46

Обзор системы BMS46

Полный размер фото схемы системы BMS46.

Расположение пяти штекерных модулей

Расположение пяти штекерных модулей

Датчики/исполнительные органы
  • 4 катушки зажигания с бесконтактным распределением;
  • последовательный впрыск;
  • топлива расходомер воздуха HPM 5;
  • датчик положения коленчатого и распределительного вала (датчик Холла);
  • 2 акустических детонационных датчика;
  • потенциометр дроссельной заслонки;
  • регулятор холостого хода с измененным управлением;
  • обогреваемые кислородные датчики перед катализатором и после него;
  • измерение температуры впускаемого воздуха, температуры охлаждающей жидкости, температуры на выходе радиатора;
  • управляемый клапан вентиляции топливного бака DISA (но не у двигателей мощностью 77 кВт);
  • серийный электрический вентилятор;
  • электронная противоугонная система EWS 3.3;
  • смонтированная система наддува вторичного воздуха, как на двигателе М44 (начиная с SE декабря 1997 года);
  • электрически управляемый энжекторный насос гидроусилителя тормозов;
  • импульсное питание катушек зажигания через разгрузочное реле;
  • клапанные форсунки, омываемые воздухом;
  • термостат с электронным управлением;
Функции цифровой электронной системы управления двигателем (DME)
  • управление углом опережения зажигания и впрыском;
  • адаптивная антидетонационная поцилиндровая регулировка;
  • регулирование по содержанию кислорода в ОГ при помощи датчиков перед катализатором и после него;
  • адаптивное управление вентиляцией топливного бака;
  • функция гашения колебаний системы привода;
  • управление компрессором кондиционера;
  • управление фазами пуска двигателя и его прогрева;
  • электронная противоугонная система EWS 3.3 с разъемом для шины К;
  • управление системой DISA;
  • адаптивное регулирование холостого хода;
  • защита катализатора путем контроля низковольтных и высоковольтных обмоток катушек зажигания;
  • бесступенчатое регулирование работы электрического вентилятора сигналом с широтно-импульсной модуляцией;
  • ограничение частоты вращенйя: 6200 об/мин для двигателей 87 кВт и 6000 об/мин для двигателей 77 кВт;
  • определение повышенной частоты вращения (функция заложена в приборе управления BMS и еще доступна для сервисной службы);
  • управление термостатом (электронное управление);
  • индикация давления и уровня масла на приборном щитке двойной лампой красного/желтого цветов;
  • передача информации о температуре и частоте вращения двигателя на приборный щиток по шине CAN;
  • предохранители в жгуте проводов;
Бесконтактная система зажигания

Блок катушек бесконтактной системы зажигания для четырехцилиндровых двигателей изменений не претерпел. Лишь питающее напряжение клеммы 15 подается через разгрузочное реле.

В системе BMS46 клеммы автомобиля 30/15 и 87 защищены предохранителями, включенными в жгуте проводов. Предохранители установлены в блоке предохранителей (под капотом двигателя слева по направлению движения) рядом с блоком управления БМС46.

Функция гашения колебаний системы привода

Эта функция обеспечивает гашение колебаний, возникающих в системе привода при резких перепадах крутящего момента двигателя и момента сил нагрузки.

Колебания в приводе обнаруживаются посредством датчика положения коленчатого вала и анализируются блоком управления.

Гашение колебаний в приводе обеспечивается путем уменьшения угла опережения зажигания.

Впрыск топлива/клапанные форсунки

Через клапанные форсунки, омываемые воздухом, воздух непосредственно (без магнитных клапанов) всасывается из впускного газопровода.

Место присоединения шланга находится между расходомером HFM5 и входом в узел дроссельной заслонки.

Это означает, что количество всасываемого воздуха зависит от разрежения во впускном газопроводе.

Воздух по шлангам распределяется между 4 клапанными форсунками.

При полной нагрузке в узле впрыска давление топлива составляет около 3 бар.

Пленочный расходомер воздуха HFM 5

Расходомер воздуха LMM 5.2 заменен расходомером воздуха HFM 5.

Особенностью этого расходомера является то, что пленочный чувствительный элемент больше не висит свободно во всасывающей воронке, как в расходомере HFM 2, а огражден S-образным пластмассовым лабиринтом.

Расходомер воздуха HFM 5

Расходомер воздуха HFM 5

Датчики положения коленчатого и распределительного валов

Датчик положения коленчатого вала представляет собой датчик Холла, который дает сигнал только после того, как вал начинает вращаться.

Он находится на задней части двигателя под стартером. Провода датчика не экранируются, а скручиваются.

Колесо датчика импульсов, как и в двигателе М44, смонтировано на коленчатом валу между 3-м и 4-м цилиндрами.

Датчик положения распределительного вала представляет собой датчик Холла, который при неподвижном двигателе опознает зубчатый сектор или впадину между зубьями.

Датчики детонационного сгорания

Эти датчики представляют собой датчики звуковых колебаний, распространяющихся в твердом теле, и работают, как и в системе DME 5.2.1, по дифференциальному принципу. Соединительные провода датчика не экранируются, а скручиваются.

Потенциометры дроссельных заслонок

Рабочие диапазоны потенциометров лежат примерно в пределах от 0,5 до 4,5 вольт.

Регулятор холостого хода

Управление регулятором холостого хода было изменено. Обе катушки соединены с общей массой блока управления и подключаются к “плюсу” через силовые транзисторы в приборе управления BMS с коэффициентом заполнения периода импульса от 4 до 94 %. Основная частота, как и прежде, составляет 100 Гц.

Сигнал на включение и отключение компрессора кондиционера воздуха передается по шине CAN.

Кислородный датчик

В системе БМС46 перед катализатором и после него используется беспотенциальный датчик LSH 25 (датчик на двуокиси циркония) фирмы Bosch.

Датчик, стоящий после катализатора (контрольный датчик), является полностью работоспособным.

Температура выхлопных газов определяется программными средствами путем расчета.

Наддув вторичного воздуха

Устройство и функционирование системы наддува вторичного воздуха сравнимы с теми, что и у двигателя М44.

Клапан вентиляции топливного бака

Клапан вентиляции топливного бака приводится в действие с переменным заполнением периода управляемого импульса.

В системе управления двигателем BMS46 коэффициент заполнения периода импульса на холостом ходу составляет около 5 – 8 %‚ и при этом клапан вентиляции топливного бака открыт в минимальной степени.

Датчики температуры охлаждающей жидкости и воздуха

В системе управления БМС46 используется термисторный датчик температуры охлаждающей жидкости, сигнал которого передается для индикации температуры на приборном щитке по шине CAN.

Термисторный датчик температуры впускаемого воздуха вмонтирован в HFM 5.

Датчик температуры на выходе радиатора/электронная регулировка температуры

Термосопротивление на выходе радиатора служит для электронной регулировки температуры. При подобной регулировке используется скважность импульсов.

Работает электронная система охлаждения так же, как и на двигателе М62. Разумеется, характеристики согласованы с соответствующими двигателями.

При низкой нагрузке на двигатель устанавливается высокая температура охлаждающей жидкости (около 105ºC), что оптимизирует расход топлива.

При высокой нагрузке температура охлаждающей жидкости регулируется в пределах от 85 до 100ºC. Благодаря этому двигатель работает оптимально с точки зрения мощности.

На автомобилях BMW из-за опасности ожогов всегда используется пробка радиатора с тепловым предохранителем от отвинчивания.

Система впуска с регулируемой длиной впускного тракта DISA

Все двигатели с BMS46 имеют дифференцированную систему впуска, лишь у двигателя М4ЗВ19 мощностью 77 кВт от нее удалось отказаться.

Регулирование ДИЗА осуществляется в зависимости от частоты вращения и нагрузки. Сигнал нагрузки может быть снят через тестер DIS.

Существует следующее “железное” правило:

  • при частоте вращения ниже 3000 об/мин по DISA всегда осуществляется впуск = “длинный впускной тракт”;
  • при частоте вращения выше 4100 об/мин по DISA впуск не производится = “короткий впускной тракт”;
Управление электрическим вентилятором

Двигатели с BMS46 не имеют вентилятора с вязкостной муфтой, а снабжены только электрическим вентилятором.

Управление электрическим вентилятором производится блоком управления BMS46 через оконечный каскад усилителя мощности на двигателе вентилятора. Управление осуществляется на основной частоте 110 Гц ШИМ-сигналами (ШИМ = широтно-импульсная модуляция).

Частота вращения вентилятора зависит от температуры на выходе радиатора и от давления в кондиционере.

При увеличении скорости движения автомобиля частота вращения вентилятора снижается.

Коэффициент заполнения периода импульса составляет примерно от 10 до 90 %. При коэффициенте заполнения периода импульса менее 5 % и более 95 % вентилятор во вращение не приводится, что позволяет надежно обнаруживать неисправности.

Регулируемый привод вентилятора используется с бензиновым и дизельным двигателем автомобиля семейства Е46.

Примечание: В автомобилях семейства Е36 (с системой BMS46) вентилятор включается двухступенчато. Первая ступень включается через реле, а вторая ступень - через биметаллический контакт в контуре охлаждающей жидкости или по давлению в кондиционере.
Электронная противоугонная система EWS 3.3
Общий обзор бортовой сети BMW E46

Подключение противоугонной системы EWS 3.3 к бортовой сети автомобиля семейства Е46 в полном объеме

Полный размер фото бортовой сети BMW E46.

Канал, по которому от блока управления EWS проходит разрешающий сигнал на управляющий блок соответствующей системы управления двигателем, блокирован переменным кодом, который меняется при каждом включении двигателя.

Вследствие того, что блок управления жестко привязан на заводе к данным автомобиля, его замена (пробная замена) более невозможна.

Совместимость EWSII/EWS III:

  • блоки управления EWSII и EWS III могут взаимодействовать с управляющими блоками цифровой электронной системы управления двигателем (ДМЕ) с интерфейсами EWSII и EWS III. Благодаря этому имеется возможность использования системы EWS III со стороны кузова вне зависимости от применения “новых” управляющих блоков DME.
Конфигурации систем EWS

Конфигурации систем EWS

При этом образуются следующие конфигурации систем:

  • если блок управления EWS II используется совместно с EWS II DME, то образовавшаяся система обозначается как EWS II.2, а если он работает совместно с EWS III DME, то образуется система EWS II.3. Аналогично, это обозначение относится к сочетанию блока управления EWS III c обоими вариантами DME;
  • при замене блока управления EWS необходимо через центральное бюро фирмы приобрести блок управления, предварительно настроенный через банк данных DOM, как это делается при заказе запасных ключей;
  • при замене блока управления двигателем необходимо действовать следующим образом:
    • установить новый блок управления, взяв его со склада запчастей;
    • произвести программирование посредством MoDiC/DIS;
    • после программирования этот блок управления жестко привязан к автомобилю и уже не может быть установлен на другой автомобиль (пробная замена исключена);
Эжекторный насос с электроуправлением для усиления давления в тормозном приводе

В “незапитанном” состоянии эжекторный насос открыт, способствуя таким образом увеличению давления в системе тормозного привода.

Эжекторный насос с электроуправлением серийно устанавливался только на автомобилях моделей 316/318i с автоматической коробкой переключения передач.

Утечка воздуха компенсируется через регулятор холостого хода.

Моменты включения и выключения:

когда рычаг автоматической коробки переключения передач находится в положении “D”, электромагнитный клапан не находится под током и, следовательно, способствует увеличению тормозной силы;

когда рычаг автоматической коробки переключения передач находится в положениях “N” или “P”, то при температуре выше 35 °С (по термисторному датчику температуры охлаждающей жидкости) электромагнитный клапан находится под током и следовательно, не способствует увеличению тормозной силы.

Распайка контактов 134-контактного модульного штекерного разъема
 Модуль разъема  Количество контактов  Назначение
 Модуль 1  9  Питание
 Модуль 2  24  Периферийные сигналы
 Модуль 3  52  Сигналы двигателя
 Модуль 4  40  Сигналы автомобиля
 Модуль 5  9  Сигналы зажигания

Конкретную распайку контактов для данного автомобиля и места установки определяйте по тестеру DIS или по MoDiC.

Проблемы двигателя BMW М43

Некоторые неисправности, которые возможны в двигателе М43:

  • разрушение прокладки ГБЦ в районе четвертого цилиндра;
  • топливные форсунки с подачей турбулизующего потока воздуха;
  • разрушение узла DISа;
  • возможно повреждение Кривошипно-шатунного механизма;
  • течь масла;

Двигатель BMW M43 был заменен на двигатели N42 и N40.