Тюнинг двигателя BMW N55

(Автомобили BMW 135i, BMW 235i, BMW 335i, BMW 435i, BMW 535i, BMW X1 35i, BMW X3 35i, BMW X4 35i, BMW 640i, BMW 740i, BMW X5 35i, BMW X5 40i и BMW X6 35i)

Двигатель N55 это шести цилиндровый двигатель BMW с турбонаддувом и непосредственным впрыском бензина в цилиндр, который устанавливается на различные модели BMW с индексами 3,5i и 4.0i в конце названия после 2009 года.

Впервые двигатель BMW N55 был представлен в 2009 году вместе с автомобилем BMW 535i GT. В дальнейшем этот двигатель появился на следующих моделях: BMW 135i, BMW 235i, BMW 335i, BMW 435i, BMW 535i, BMW X1 35i, BMW X3 35i, BMW X4 35i, BMW 640i, BMW 740i, BMW X5 35i , BMW X5 40i и BMW X6 35i.

Мотор BMW N55 является логическим продолжением мотора BMW N54. Принципиальным отличием от мотора N54 стало использование Valvetronic и одного турбонагнетателя, вместо двух.В комплексе все это создает некое логическое завершение технологии TVDI (Turbo-Valvetronic-Direct-Injection), которое роднит эти моторы с двигателями BMW N20 и N13, образуя общее семейство моторов.

Первоначально был представлен двигатель с мощностью 306 лс. при 5000 – 6500 об/мин, а крутящий момент которого достигал величины 400 нм. при 1250-4800 об/мин. Затем была представлена более мощная версия этого мотора мощностью 320 лс. Кроме того на базе мотора BMW N55 компания Alpina выпустила свою модификацию мотора для автомобилей B3 biturbo и B4 biturbo мощностью 410 лс.

Моторы мощностью 306 и 326 (320) лс конструктивно ничем не отличаются, увеличение мощности достигнуто за счет изменения настройки программы управления двигателем. Для многих моделей с мощностью 306 лс поставляется оригинальный Power kit, который увеличивает мощность до 306 лс и, в который, как правило, кроме наклейки и FSC кода ничего не входит.

Тем не менее, не смотря на то, что это один и тот же мотор характер у автомобилей с такими моторами будет разный, так как есть существенно изменение величины крутящего момента, что значительно отражается на гибкости мотора.

Модификации двигателя BMW N55.

модели BMW	мощность лс/кВт	при об/мин.	Кр. момент нм.	При об/мин	Степень сжатия
BMW 135-N55 E82/E88; BMW 335i-N55 E90/E93;  BMW 335i F30/F31/F34; BMW 435i F32/F33/F36;   BMW 535i F10/F11/F07;  BMW X3-35i;  BMW X4-35i;  BMW X5-40i E70;  BMW X5-35i F15  BMW X6-35i N55 F71; BMW X6-35i F15.	306 / 225	5000-6500	400	1250-4800	10,2:1
BMW 135-F20/F21; BMW 235i F22/F23; BMW 640 F12/F13/F06; BMW 740i F01/F02.	326 / 240	5000-6000	450	1250-4500	10,2:1
BMW ALPINA B3 BITURBO;  BMW ALPINA B4 BITURBO	410 / 301	5000-6250	600	3000-4000	10,2:1

Диаграммы мощности и крутящего момента различных двигателей BMW N55.

Рассмотрим особенности конструкции этого мотора.

Блок цилиндров.

Полностью алюминиевый блок цилиндров с гильзами цилиндров из серого чугуна. По сравнению с мотором N54 внесены небольшие изменения связанные с улучшением охлаждения двигателя и возвратом масла в поддон из головки блока цилиндров. В остальном же та же концепция «open deck» с общим единым блоком нижних крышек коренных подшипников.

Коленчатый вал.

Коленчатый вал оптимизирован по массе, и имеет массу 20,3 кг, что, примерно, на 3 кг меньше чем у коленчатого вала двигателя N54. Коленчатый вал имеет, так называемую, облегченную конструкцию и изготовлен из серого чугуна (GGG70). Для снижения несбалансированности N–ого порядка расположение противовесов сделали асимметричным. Также на моторе N55 нет инкрементного колеса на коленчатом валу. Вместо него колесо датчика установлено на заднем конце коленчатого вала. Новый встроенный датчик положения коленвала по принципу работы идентичен датчикам, которые используются с системой автоматического запуска и выключения двигателя (MSA).

Система смазки двигателя.

На двигателе BMW N55 применяется система смазки с регулировкой производительности с электромагнитным регулятором, которая позволят обеспечивать необходимое давление масла в любых условиях.

Система управления двигателем.

Новая система управления двигателем фирмы Bosch MEVD 172x, на основе процессоров Infineon TriCore, который обеспечивает большую скорость работы по сравнению с предшественниками. Область для хранения программы теперь располагается в самом процессоре, что практически исключает потери при передаче информации между различными элементами блока управления.

Из принципиальных отличий использование электромагнитных форсунок системы впрыска топлива рассчитаных на давление в системе до 200 бар. Форсунки высокого давления HDEV5.2 фирмы Bosch, в отличии от пьезоэлектрических форсунок современных двигателей BMW открываются внутрь и имеют несколько отверстий с большим количеством вариантов угла и формы распыла топлива.

Система газораспределения двигателя N55 объединяет в единое целое все современные разработки по управлению фазами газораспределения и смесеобразования: регулировка положения распределительных валов DOUBLE VANOS; бесступенчатая регулировка хода впускных клапанов VALVETRONIC; непосредственный впрыск бензина в цилиндр и турбонаддув с турбиной TwinScroll. Эту концепцию BMW называет TVDI (Turbo-Valvetronic-Direct-Injection), и это обеспечивает широчайшие возможности по регулировке фаз газораспределения и формированию локальных зон горения смеси в цилиндре с необходимой степенью обогащения.

VALVETRONIC.

VALVETRONIC состоит из механизмов бесступенчатой регулировки хода клапанов и регулировки фаз газораспределения VANOS. Благодаря чему возможно гибкое управление ходом и фазами впускных клапанов, а также регулировка фаз выпускных клапанов.

В основе VALVETRONIC лежит эксцентриковый вал червячным электроприводом и сложная система толкающих рычагов. Это уже 3 поколение этой системы, которая несмотря на сложность конструкции, в целом, уже доказала свою надежность.

Так же регулировка хода впускных клапанов обеспечивает функцию дросселирования и позволяет управлять мощностью двигателя вместо дроссельной заслонки, что обеспечивает высокую скорость реакции на положение педали газа.

Электропривод VALVETRONIC расположился внутри головки блока цилиндров и больше не выступает чужеродным приливом на клапанной крышке.

Турбонаддув

На моторе BMW N55 применяется турбонаддув с одной турбиной выполненной по технологии TwinScroll, которая позволяет изолировать выхлопные газы по группам цилиндров 1-3 и 4-6. 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. Регулировка производительности турбонагнетателя происходит за счет открытия байпасной заслонки и перенаправления части выхлопных газов в обход турбины. Эта заслонка управляется с помощью вакуумного привода и пьезоэлектрического клапана на ранних моделях и с помощью электромеханического привода на поздних моделях. Как и на предыдущих моторах турбонагнетатель и выпускной коллектор образует единую деталь, что обеспечивает минимальные расстояния между выпускным клапаном и турбиной, а также общую компактность конструкции.

В целом благодаря всем этим новейшим технологиям и системам получился довольно интересный мотор, который при схожести конструкции и аналогичных габаритно весовых показателях обеспечивает значительно лучше характеристики топливной экономичности.

Технические характеристики мотора BMW N55.

Модель двигателя	N55B30	N55B30	N55B30-Alpina
Тип двигателя	Рядный 6 цилиндровый бензиновый
Рабочий объем (cm3)	2979
Диаметр цилиндра / ход поршня (mm)	84 / 89,6
Межцилиндровое расстояние (mm)	91
Диаметр коренных вкладышей коленчатого вала (mm)	1-6 шейка 56 мм, 7 шейка 65 мм
Диаметр шатунных вкладышей коленчатого вала (mm)	50
Порядок работы цилиндров	1-5-3-6-2-4
Мощность двигателя (лс / кВт при об/мин)	306 / 225 при 5000-6500	326 / 240 при 5000-6000	410 / 301 при 5000-6250
Максимальный крутящий момент (Нм при об/мин)	400 при 1250-4800	450 при 1250-4500	600 при 3000-4000
Максимально допустимая частота вращения (об/мин)	7000	7000	7000
Литровая мощность (лс/л / кВт/л)	103 / 76	109 / 81	138 / 101
Степень сжатия	10,2:1	10,2:1	10,2:1
Количество клапанов на цилиндр	4
Диаметр впускного клапана (mm)	32
Диаметр выпускного клапана (mm)	28
Макс. Ход впускного / выпускного Клапана (mm)	9,9 / 9,7
Диапазон регулировки VANOS Стороны впуска (°КВ)	70
Диапазон регулировки VANOS стороны выпуска (°КВ)	55
Угол открытого состояния впускных клапанов (макс.-мин.  угол изменения положения распредвала) (°КВ)	120-50
Угол открытого состояния выпускных клапанов (макс.-мин.  угол изменения положения распредвала) (°КВ)	115-60
Фаза открытия распредвала впускных клапанов (°КВ)	255
Фаза открытия распредвала выпускных клапанов (°КВ)	261
Масса двигателя (кг)	172
Система управления двигателем	MEVD 1726, MEVD 172, MEVD 172g.
Соответствие экологическим нормам EU / US	Euro - 5

Тюнинг мотора BMW N55.

Как несложно понять из предыдущего описания есть, по сути, всего два мотора BMW N55: один выпускаться компанией BMW, а второй компанией Alpina. Принципиально мотор Alpina не отличается от серийного мотора BMW, однако есть некоторые конструктивные отличия: установленные два отдельных турбонагнетателя (от двигателя BMW N54) и установлены поршня с более толстым днищем. В остальном изменения в конструкции связаны именно с адаптацией двух турбо нагнетателей. Кроме того, в автомобиле Alpina уделено значительное внимание усилению охлаждения двигателя, хотя, в целом, это практически серийное решение - исполнение для жарких стран.

Таким образом, на примере мотора для автомобиля Alpina B3 biturbo F30 мы видим потенциал для увеличения мощности серийного мотора. Однако надо обратить внимание на важнейший аспект - у этого автомобиля так же изменена АКПП: вместо 8HP45 стоит 8HP70. Это обусловлено технически характеристиками АКПП 8HP45: максимальная передаваемая мощность – 340 лс и максимальный крутящий момент для бензинового двигателя 450 нм. (для дизельного эта величина 500 н*м). Очевидно, что это накладывает некоторые ограничения на допустимую степень форсировки мотора. Хотя предыдущий опыт перегрузки АКПП ZF на моторах с N54 показал, что, не смотря на ограничение максимального крутящего момента АКПП 6HP21 в 440 нм, эти коробки передач прекрасно работали в паре с двигателями с крутящим моментом в 500-540 нм. И даже компания Alpina на предыдущей модели своей B3 biturbo E90 серийно использовала эту АКПП.

Учитывая вышесказанное мы с уверенностью можем сделать вывод, что с помощью изменения настроек программного обеспечения (чип-тюнинга) можно достичь уровень форсировки мотора N55 в 360-380 лс, который будет достаточно безопасный, так как ограничен не столько возможностями мотора, сколько производительностью турбонагнетателя и характеристиками АКПП/МКПП.

Тюнинг и гарантия

Пожалуй, самый волнующий вопрос: можно ли увеличить мощность и сохранить гарантию?

Видимо однозначный ответ на этот вопрос могут дать только специалисты из самого BMW-AG. Мы лишь можем предусмотреть ряд мероприятий, что бы было невозможно обнаружить следы чип-тюнинга средствами штатной диагностики (сохранение оригинальных идентификационных номеров прошивки и записи о программировании)

Как происходит чип-тюнинг.

К сожалению, на данный момент нет возможности работать через разъем OBD2. Блок управления двигателем необходимо демонтировать, затем, активировав режим boot, можно скачать или залить программу.

Учитывая, что демонтаж блока управления происходит со съемом впускного коллектора, то заливка программы превращается в довольно трудоемкий процесс. Именно поэтому мы при первом снятие блока управления выводим провод включения boot режима на резервный разъем блока управления. И поэтому все последующие изменения программы (восстановление, доработка итд) происходят без снятия впускного коллектора.

Как происходит чип-тюнинг.

К сожалению, на данный момент нет возможности работать через разъем OBD2. Блок управления двигателем необходимо демонтировать, затем, активировав режим boot, можно скачать или залить программу.

Учитывая, что демонтаж блока управления происходит со съемом впускного коллектора, то заливка программы превращается в довольно трудоемкий процесс. Именно поэтому мы при первом снятие блока управления выводим провод включения boot режима на резервный разъем блока управления. И поэтому все последующие изменения программы (восстановление, доработка итд) происходят без снятия впускного коллектора.

Программа тюнинга автомобилей с двигателем BMW N55.

Автомобили: BMW 135-N55 E82/E88; BMW 335i-N55 E90/E93; BMW 335i F30/F31/F34; BMW 435i F32/F33/F36; BMW 535i F10/F11/F07; BMW X3-35i; BMW X4-35i; BMW X5-40i E70; BMW X5-35i F15 BMW X6-35i N55 F71; BMW X6-35i F15.

Мотор BMW N55B30 . Этап 1 – тюнинг двигателя до 360 лс.

Модель мотора	BMW N55B30
Устанавливался на автомобили	BMW 135-N55 E82/E88; BMW 335i-N55 E90/E93;  BMW 335i F30/F31/F34; BMW 435i F32/F33/F36;   BMW 535i F10/F11/F07;  BMW X3-35i;  BMW X4-35i;  BMW X5-40i E70;  BMW X5-35i F15  BMW X6-35i N55 F71; BMW X6-35i F15.
Программа тюнинга включает	Чип-тюнинг
Характеристики двигателя	Стандартный двигатель	Двигатель после тюнинга
Мощность	306 лс.  / 225 квт	360 лс / 265 кВт
При об/мин	5000-6000 об/мин	6000 об/мин
Крутящий момент	400 нм.	520 нм.
При об/мин	при 1250-4800 об/мин	3700 об/мин
Используемое топливо	Бензин 91-98 ROZ	Бензин 95-98 ROZ

Мотор BMW N55B30. Этап 2 – тюнинг двигателя до 381 лс.

Модель мотора	BMW N55B30
Устанавливался на автомобили	BMW 135-N55 E82/E88; BMW 335i-N55 E90/E93;  BMW 335i F30/F31/F34; BMW 435i F32/F33/F36;   BMW 535i F10/F11/F07;  BMW X3-35i;  BMW X4-35i;  BMW X5-40i E70;  BMW X5-35i F15  BMW X6-35i N55 F71; BMW X6-35i F15.
Программа тюнинга включает	Чип-тюнинг, удаление катализатора, установка downpipe.
Характеристики двигателя	Стандартный двигатель	Двигатель после тюнинга
Мощность	306 лс.  / 225 квт	381 лс / 280 кВт
При об/мин	5000-6000 об/мин	6250 об/мин
Крутящий момент	400 нм.	530 нм.
При об/мин	при 1250-4800 об/мин	3700 об/мин
Используемое топливо	Бензин 91-98 ROZ	Бензин 95-98 ROZ

Автомобили: BMW 135-F20/F21; BMW 235i F22/F23; BMW 640 F12/F13/F06; BMW 740i F01/F02.

Мотор BMW N55B30. Этап 1 – тюнинг двигателя до 375 лс.

Модель мотора	BMW N55B30
Устанавливался на автомобили	BMW 135-F20/F21; BMW 235i F22/F23; BMW 640 F12/F13/F06; BMW 740i F01/F02.
Программа тюнинга включает	Чип-тюнинг
Характеристики двигателя	Стандартный двигатель	Двигатель после тюнинга
Мощность	306 лс.  / 225 квт	375 лс / 275 кВт
При об/мин	5000-6000 об/мин	6000 об/мин
Крутящий момент	400 нм.	530 нм.
При об/мин	при 1250-4500 об/мин	3700 об/мин
Используемое топливо	Бензин 91-98 ROZ	Бензин 95-98 ROZ

Мотор BMW N55B30. Этап 2 – тюнинг двигателя до 381 лс.

Модель мотора	BMW N55B30
Устанавливался на автомобили	BMW 135-F20/F21; BMW 235i F22/F23; BMW 640 F12/F13/F06; BMW 740i F01/F02.
Программа тюнинга включает	Чип-тюнинг, удаление катализатора, установка downpipe.
Характеристики двигателя	Стандартный двигатель	Двигатель после тюнинга
Мощность	306 лс.  / 225 квт	381 лс / 280 кВт
При об/мин	5000-6000 об/мин	6250 об/мин
Крутящий момент	400 нм.	530 нм.
При об/мин	при 1250-4500 об/мин	3700 об/мин
Используемое топливо	Бензин 91-98 ROZ	Бензин 95-98 ROZ

Теперь ответы на традиционные вопросы.

Ресурс.

С учетом серийного мотора Alpina мощностью 410 лс и огромного опыта тюнинга мотора BMW N54, который в целом является прототипом мотора N55 можно уверено утверждать, что при уровне мощность 360-380 лс. двигатель имеет достаточный ресурс для езды по городу в течении нескольких лет. (150-200 тысяч км до капитального ремонта).

Расход топлива.

Конечно чудес не бывает и расход более мощного мотора при использовании всей мощности мотора будет больше. Однако нужно учитывать, что после тюнинга существенно возрастает гибкость мотора, и расход топлива при спокойном движении в обычном городском режиме и на трассе снизиться.

Для записи на тюнинг автомобилей с мотором BMW N55, а так же получения консультаций по данному вопросу необходимо позвонить нам по телефонам: +7 (495) 452-45-00, +7 (495) 452-5903 и +7 (495) 452-5223.