Тюнинг двигателя BMW N13
(Устанавливался на автомобили 1 и 3 серии модели BMW 116i и 118i с заводскими индексами кузова F20 и F21 выпуска c 2011 по 02/2015 года и на автомобили BMW 118i и 120i с заводскими индексами кузова F20 LCI и F21 LCI выпуска c 03/2015 года, а так же на модель 316i с заводскими индексами кузова F30-F35)
Двигатель N13B16 это четырех цилиндровый двигатель BMW с турбонаддувом и непосредственным впрыском бензина в цилиндр. Главным преимуществом этого мотора перед другим 4-х цилиндровым мотором BMW N20 это уменьшенное межцилиндровое расстояние, которое позволяет сократить общую длину двигателя почти на 3 см, а так же снизить массу двигателя почти на 30 кг.
Однако прежде чем мы перейдем к разговору о тюнинге двигателя BMW N13 предлагаю ознакомиться с его конструкцией и модификациями.
Впервые двигатель BMW N13B16 был представлен в 2011 году вместе с автомобилем BMW 114i; BMW 116i и BMW 118i кузовах F20 и F21. После рестайлинга модели в 2015 году этот же двигатель используется на модели BMW 118i и BMW 120i кузовах F20 LCI и F21 LCI. Так же этот двигатель устанавливается на модель BMW 316i в кузовах F30-F35.
Кроме этих моделей этот двигатель больше ни где не используется, однако, это двигатель является ближайшим родственником двигателя N18, устанавливаемых на автомобилях MINI, и поэтому при оценке надежности двигателя после форсирования мы будет опираться и на эти модификации двигателя.
На автомобилях BMW этот двигатель представлен в двух основных вариантах N13B16 - U0 с мощностью 136 лс. и N13B16 - M0 с мощностью 177 лс. После ресталинга мотор N13B16 - M0 ( BMW 118i F20/F 21 и BMW 120i F20 LCI/F 21LCI) немного прибавил мощности 177 лс. против 170 лс., однако поскольку кривая крутящего момента до 4500 об/мин не изменилась, то рассматривать будем только вариант с большей мощностью.
Так же есть еще мотор установлявшийся на модели BMW 114i мощностью 109 лс, но в силу его малой распространённости для нас он особого интереса не приставляет, тем более что это программно дефорсированный мотор N13B16 - U0.
Блок управления двигателем.
Поскольку основные работы по форсированию мотора производяться с ЭБУ двигателя, то не лишним будет заметить, что за все время выпуска различных моделей двигателей BMW N13 использовался только один блок управления (ЭБУ) - MEVD 1725.
Модификации двигателя N13 на автомобилях BMW и двигателя N18.
|
модели BMW |
мощность лс/кВт |
при об/мин. |
Кр. момент нм. |
при об/мин |
степень сжатия |
|
BMW 116i F20/F21 |
136 / 100 |
4400–6600 |
220 |
1350-4300 |
10,5:1 |
|
BMW 118i F20/F21 |
170 / 125 |
4800–6600 |
250 |
1500-4500 |
10,5:1 |
|
BMW 118i F20LCI/F21LCI |
136 / 100 |
4400–6600 |
220 |
1350-4300 |
10,5:1 |
|
BMW 120i F20LCI/F21LCI |
177 / 130 |
4800–6600 |
250 |
1500-4500 |
10,5:1 |
|
MINI Cooper S N18 |
190 / 140 |
5500–6500 |
260 |
1700–4500 |
10,5:1 |
|
MINI Cooper S JCW N18 |
218 / 160 |
6000 |
300 |
2100–4500 |
10,5:1 |
Диаграммы мощности и крутящего момента различных двигателей BMW N13.
Рассмотрим особенности конструкции этого мотора.
Блок цилиндров
В основе 4-х цилиндрового мотора лежит блок цилиндров из алюминиевого сплава изготовленный в концепции "Open deck", которая позволяет отливать его под давлением (литьем в кокиль).
Блок цилиндров выполнен как единая деталь с верхней частью картера двигателя. В блок цилиндров установлены гильзы из серого чугуна, которые сверху залиты алюминием. Это сделано для того, чтобы обеспечить безупречное уплотнение с уплотнительной прокладкой головки блока цилиндров.
Картер блока цилиндров разъемный и состоит из двух частей. Местом соединения является середина опор коленчатого вала.
Применение раздельного картера блока цилиндров, в котором крышки коренных подшипников коленчатого вала объедены в единый силовой блок с развитыми ребрами жёсткости, обеспечивает более стабильные характеристики блока цилиндров под нагрузкой, что в свою очередь, умешает шумы и вибрации.
Система управления двигателем
Объеденная система управления газораспределением и смесеобразованием: DOUBLE VANOS - система регулировки положения распределительных валов ; VALVETRONIC - система бесступенчатой регулировки хода впускных клапанов ; система непосредственного впрыска бензина в цилиндр и турбонаддув с турбиной TwinScroll. Все эти системы объединены в общее название TVDI (Turbo-Valvetronic-Direct-Injection) и обеспечивают широчайшие возможности по регулировке фаз газораспределения с формированием локальных зон горения смеси в цилиндре с необходимой степенью обогащения.
VALVETRONIC. Система Valvetronic состоит из системы бесступенчатой регулировки хода клапанов и системы регулировки фаз газораспределения VANOS, благодаря чему возможно гибкое управление впускными клапанами. Регулировка хода клапанов осуществляется только на стороне впуска, а система регулировки положения валов управляет как стороной впуска, так и выпуска.
Турбонаддув – На моторе BMW N13 применяется турбонаддув с одной турбиной, выполненной по технологии TwinScroll, которая позволяет изолировать выхлопные газы по группам цилиндров 1-4 и 2-3. Это существенно повышает эффективность турбины и позволяет одновременно использовать для привода турбины не только давление и температуру отработавших газов, он и энергию волны импульсного наддува. Таким образом за счет специальной конструкции выпускного коллектора и турбонагнетателя достигается минимальное время реакции двигателя на малых оборотах.
В целом благодаря всем этим новейшим технологиям и системам получился довольно интересный мотор, который обеспечивает отличные характеристики по крутящему моменту и экономичности в рамках рабочего объема 1,6 л.
Технические характеристики мотора:
|
|
N13B16-U0 |
N13B16-M0 |
N18B16 |
N18B16-JCW |
|
Тип двигателя |
Рядный 4 цилиндровый бензиновый | |||
|
Рабочий объем (cm3) |
1598 | |||
|
Диаметр цилиндра / ход поршня (mm) |
77 / 85.8 | |||
|
Межцилиндровое расстояние (mm) |
84 | |||
|
Диаметр коренных вкладышей коленчатого вала (mm) |
45 | |||
|
Диаметр шатунных вкладышей коленчатого вала (mm) |
45 | |||
|
Порядок работы цилиндров |
1342 | |||
|
Мощность двигателя (лс / кВт при об/мин) |
136 / 100 при 4400–6600 |
177 / 130 при 4800–6600 |
190 / 140 при 5500–6500 |
218 / 160 при 6000 |
|
Максимальный крутящий момент (Нм при об/мин) |
220 при 1350-4300 |
250 при 1500-4500 |
260 при 1700-4500 |
300 при 2100-4500 |
|
Максимально допустимая частота вращения (об/мин) |
7000 | |||
|
Литровая мощность (кВт/л) |
62,58 |
81,25 |
87,61 |
100,13 |
|
Степень сжатия |
10,5:1 |
10,5:1 |
10,5:1 |
10,5:1 |
|
Количество клапанов на цилиндр |
4 | |||
|
Диаметр впускного клапана (mm) |
29,7 | |||
|
Диаметр выпускного клапана (mm) |
26,2 | |||
|
Макс. Ход впускного / выпускного Клапана (mm) |
9,0/ 9,0 | |||
|
Диапазон регулировки VANOS Стороны впуска (°КВ) |
70 | |||
|
Диапазон регулировки VANOS стороны выпуска (°КВ) |
60 | |||
|
Угол поворота распредвала впускных клапанов (°КВ) |
120-50 | |||
|
Угол поворота распредвала выпускных клапанов (°КВ) |
122-62 | |||
|
Фаза открытия распредвала впускных клапанов (°КВ) |
253 | |||
|
Фаза открытия распредвала выпускных клапанов (°КВ) |
252 | |||
|
Масса двигателя (кг) |
113 | |||
|
Система управления двигателем |
MEVD 1725 |
MEVD 1725 |
MEVD 1723 |
MEVD 1723 |
|
Соответствие экологическим нормам EU / US |
Euro -6 | |||
Чип-тюнинг мотора BMW N13.
Поскольку мы имеем дело с мотором с турбонаддувом, то основным и самым эффективным способом форсирования являться увеличение давления наддува. Однако надо понимать, что запас прочности деталей двигателя не безграничен, да и запас производительности турбины имеет свои ограничения.
Оценка надежности форсированного мотора.
Как несложно понять из предыдущего описания существует два очень близких по конструкции мотора BMW N13B16 и MINI N18B16. И всё их различие по степени форсировки сводятся к программной настройке в соответствии с техническими и маркетинговыми задачами.
Таким образом, любой мотор N13 можно практически штатным образом довести до мощности 190 лс.
В целом же, учитывая мотор от компании JCW, который имеет модифицированный турбонагнетатель и поршня, можно ориентироваться на пороговое значение мощности для такого мотора порядка 220-230 лс. Хотя есть ли смысл в таком увеличении мощности для автомобилей BMW при наличии двухлитрового мотора вопрос глубоко филосовкий.
В остальном же ваш BMW 116i или 118i может легко получить под капотом порядка 200 лс.
Учитывая вышесказанное мы с уверенностью можем сделать вывод, что наиболее эффективным способом форсирования мотора BMW N13 является чип-тюнинг.
Тюнинг и гарантия BMW на автомобиль.
Пожалуй, самый волнующий вопрос, можно ли увеличить мощность и сохранить гарантию BMW на новый автомобиль? Видимо однозначный ответ на этот вопрос могут дать только специалисты из самого BMW-AG. Мы лишь можем предусмотреть ряд мероприятий, что бы средства штатной диагностики не могли обнаружить следы чип-тюнинга (сохранение старых идентификационных номеров прошивки и записи о программировании итд). В результате этого при штатных процедурах диагностики автомобиля на дилерском центре следов чип-тюнинга обнаружить невозможно.
Как происходит чип-тюнинг.
К сожалению, так же просто как раньше, через разъем OBD2 скачать и залить программу пока не возможно. Блок управления необходимо демонтировать, после чего, активировав режим boot, можно скачать или залить программу.
Для отладки или быстрой замены, возможно установить внутрь ЭБУ специальную плату, которая сможет включать boot режим без демонтажа ЭБУ с впускного коллектора.
Программа тюнинга двигателя BMW N13B16 по моделям моторов.
Мотор BMW N13b16-U0. тюнинг двигателя до 204 лс.
|
Модель мотора |
BMW N13B16 U0 | |
|
Устанавливался на автомобили |
BMW 116i - F20/F21 BMW 118i - F20 LCI/F21 LCI; BMW 316i F3x | |
|
Программа тюнинга включает |
Чип-тюнинг | |
|
Стоимость программы |
35 000 р | |
|
Характеристики двигателя |
Стандартный двигатель |
Двигатель после тюнинга |
|
Мощность |
136 лс. / 100 квт |
204 лс / 150 кВт |
|
При об/мин |
4400–6600 об/мин |
6000 об/мин |
|
Крутящий момент |
220 нм. |
290 нм. |
|
При об/мин |
при 1350-4300 об/мин |
3000 об/мин |
|
Используемое топливо |
Бензин 91-98 ROZ |
Бензин 95-102 ROZ |
Мотор BMW N13b16-M0. тюнинг двигателя до 204 лс.
|
Модель мотора |
BMW N13B16 M0 | |
|
Устанавливался на автомобили |
BMW 118i - F20/F21 BMW 120i - F20 LCI/F21 LCI | |
|
Программа тюнинга включает |
Чип-тюнинг | |
|
Стоимость программы |
30 000 р | |
|
Характеристики двигателя |
Стандартный двигатель |
Двигатель после тюнинга |
|
Мощность |
170 лс. / 125 квт (177 лс / 130 кВт) |
204 лс / 150 кВт |
|
При об/мин |
4800–6600 об/мин |
6000 об/мин |
|
Крутящий момент |
250 нм. |
290 нм. |
|
При об/мин |
при 1500-4500 об/мин |
3000 об/мин |
|
Используемое топливо |
Бензин 91-98 ROZ |
Бензин 95-102 ROZ |
Гарантия.
На чип-тюнинг двигателя (программу управления двигателем) мы предоставляем пожизненную гарантию.
Теперь ответы на традиционные вопросы.
Ресурс.
Ресурс при тюнинге двигателя N13B16 до 204 лс. остаётся стандартный, так как уровень форсировки не превышает заводской уровень для двигателя в версии MINI JCW, который по конструкции идентичен. Естественно, что ресурс двигателя сократиться относительно дефорсированного мотора с меньшей мощностью.
Расход топлива.
Конечно, чудес не бывает и расход более мощного мотора при использовании всей мощности мотора будет больше. Однако с учетом более высокого крутящего момента мотора после тюнинга при движении обычном темпе в городских режимах и на трассе расход упадет.
