n63发动机.pdf

1、产品信息 N63 发动机 BMW 售后服务 除工作手册外，产品信息中所包含的信息也是 BMW 售后服务培训资料的组成部分。 有关技术数据方面的更改 / 补充情况请参见 BMW 售后服务的最新相关信息。 信息状态： 2007 年 11 月 联系方式： conceptinfobmw.de 2007 BMW AG 慕尼黑，德国 未经 BMW AG（慕尼黑）的书面许可不得翻印本手册的任何部分 VS-12 售后服务培训 产品信息 N63 发动机 高精度直喷系统 双涡轮增压系统 V 型区域内的废气涡轮增压器 间接增压空气冷却 有关本产品信息的说明 所用符号 为了便于理解内容并突出重要信息，在本产品信息中使

2、用了下列符号： 所包含的信息有助于更好地理解所述系统及其功能。 e 表示某项说明内容结束。 当前状况和国家规格 BMW 车辆满足最高的安全和质量要求。环保、客户利益、设计或结构方面的变化促使我们不断开发各种系统和组件。 因此本产品信息中的内容与培训所用车辆情况可能会不一致。 本文件仅介绍了欧规左侧驾驶型车辆。 右侧驾驶型车辆部分操作元件或组件的布置位置与本产品信息的图示情况不同。 针对不同市场和出口国家的配置型号可能还有其它不同之处。 其它信息来源 有关各主题的其它信息请参见： - 用户手册 - BMW 诊断系统 - 车间系统文件 - BMW 售后服务技术。 目录 N63 发动机 目的 1 产

3、品信息和针对实际应用的参考资料 1 车型 3 发动机型号 3 简介 5 系统概览 11 发动机识别号 11 系统组件 13 发动机机械机构 13 机油供给系统 26 冷却系统 32 进气和排气系统 38 真空系统 49 燃油系统 52 发动机电气系统 66 服务信息 69 系统组件 69 测验问题 73 问题目录 73 问题答案 75 1 目的 N63 发动机 产品信息和针对实际应用的参考资料 本产品信息将向您介绍 N63 发动机的结构和功能。 本产品信息计划作为参考资料，并为 BMW 售后服务培训规定的培训课程提供补充内容。同时也适于自学。 进行技术培训准备时，可通过本产品信息了解新型 8

4、缸汽油发动机 N63 的概况。 结合培训中的实际练习，学员将能够通过本产品信息进行 N63 发动机的维修工作。 有关当前 BMW 柴油发动机的基础技术知识和实际经验有助于更好地了解此处介绍的各个系统及其功能。 2 3 车型 N63 发动机 发动机型号 配备 N63 发动机的车型于 2008 年 5 月上市 车型车型系列发动机排量（cm3）行程/ 缸径（mm）功率（kW/rpm）扭矩（Nm/rpm）X6 xDrive50i E71 N63B44O0 4395 88.3/89 300/408 5500 600 1750 发展史 BMW 的 8 缸汽油发动机 发动机车型车型系列排量（cm3）功率（k

5、W/rpm）扭矩（Nm/rpm）发动机管理系统首次使用截止使用M60B30 730i E32 2997 160/218 290 ME3.3 4/92 3/96 M60B40 740i E32 3982 210/286 400 ME3.3 5/92 3/96 M60B30 530i E34 2997 160/218 290 ME3.3 9/92 6/96 M60B40 540i E34 3982 210/286 400 ME3.3 9/92 3/96 M60B40 840i E31 3982 210/286 400 ME3.3 9/92 3/96 M62B35 735i E38 3498 173

6、/235 320 ME5.2 3/96 7/97 M62B44 540i E39 4398 210/286 420 ME5.2 3/96 7/97 M62B44 740i E38 4398 210/286 420 ME5.2 3/96 7/97 M62B44 840i E31 4398 210/286 420 ME5.2 3/96 9/99 M62B35 535i E39 3498 173/235 320 ME5.2 6/96 7/97 M62B35 535i E39 3498 173/235 320 ME5.2.1 7/97 9/98 M62B35 735i E38 3498 173/235

7、 320 ME5.2.1 7/97 9/98 M62B44 540i E39 4398 210/286 420 ME5.2.1 7/97 9/98 M62B44 740i E38 4398 210/286 420 ME5.2.1 7/97 9/98 S62B50 M5 E39 4941 294/400 500 MSS52 9/98 9/03 M62B35TU 535i E39 3498 180/245 345 ME7.2 9/98 9/02 4 发动机车型车型系列排量（cm3）功率（kW/rpm）扭矩（Nm/rpm）发动机管理系统首次使用截止使用M62B35TU 735i E38 3498 1

8、80/245 345 ME7.2 9/98 9/01 M62B44TU 540i E39 4398 210/286 440 ME7.2 9/98 4/04 M62B44TU 740i E38 4398 210/286 440 ME7.2 9/98 9/01 M62B44TU X5 4.4i E53 4398 210/286 440 ME7.2 9/99 9/03 S62B50 Z8 E39 4941 294/400 500 MSS52 9/00 9/03 M62B46 X5 4.6is E53 4619 255/347 480 ME7.2 9/01 4/04 N62B36O0 735i E65

9、 3600 200/272 360 ME9.2 11/01 3/05 N62B36O0 735Li E66 3600 200/272 360 ME9.2 11/01 3/05 N62B44O0 745i E65 4398 245/333 450 ME9.2 11/01 3/05 N62B44O0 745Li E66 4398 245/333 450 ME9.2 11/01 3/05 N62B44O0 545i E60 4398 245/333 450 ME9.2.1 9/03 9/05 N62B44O0 645Ci E63 4398 245/333 450 ME9.2.1 9/03 9/05

10、N62B44O0 X5 4.4 E53 4398 235/320 440 ME9.2 9/03 9/06 N62B44O0 545i E61 4398 245/333 450 ME9.2.1 4/04 9/05 N62B44O0 645Ci E64 4398 245/333 450 ME9.2.1 4/04 9/05 N62B48O0 X5 4.8is E53 4799 265/360 490 ME9.2 4/04 9/06 N62B40O1 740i E65 4000 225/306 390 ME9.2.2 3/05 批量使用 N62B40O1 740Li E66 4000 225/306

11、390 ME9.2.2 3/05 批量使用 N62B48O1 750i E65 4799 270/367 490 ME9.2.2 3/05 批量使用 N62B48O1 750Li E66 4799 270/367 490 ME9.2.2 3/05 批量使用 N62B40O1 540i E60 4000 225/306 390 ME9.2.2 9/05 批量使用 N62B48O1 550i E60 4799 270/367 490 ME9.2.2 9/05 批量使用 N62B48O1 550i E61 4799 270/367 490 ME9.2.2 9/05 批量使用 N62B48O1 650

12、i E63 4799 270/367 490 ME9.2.2 9/05 批量使用 N62B48O1 650i E64 4799 270/367 490 ME9.2.2 9/05 批量使用 N62B48O1 X5 4.8i E70 4799 261/355 475 ME9.2.3 12/06 批量使用 S65B40O0 M3 E92 3999 309/420 400 MSS60 6/07 批量使用 5 简介 N63 发动机 带有双涡轮增压系统的八缸发动机 作为 N62 发动机的后继产品， N63 的研发基础是“高效动力”。“高效动力”体现了驾驶乐趣和经济性的结合，因此要求新款发动机能够在提高功率

13、的同时降低油耗。一种满足上述要求的方法就是“减小尺寸”。这种方法可以在减小排量的同时确保发动机功率不变，或在发动机排量不变的前提下提高功率。 N63 发动机便符合这两项要求。相对于 N62 发动机来说，它在减小排量的同时提高了发动机功率。 这主要是因为新款发动机采用了曾确保 N54 发动机高经济性与完美动力性有效结合的先进技术：与高精度直喷系统相结合的双涡轮增压系统。 N63 发动机首创性地采用了将涡轮增压器和靠近发动机的主催化转换器集成在 V 型区域的优化套件。为了确保优化套件及重量能够满足更高的功率目标，根据进气和排气通道的换气情况，废气涡轮增压器和催化转换器安装在气缸列之间的 V 型区域

14、。这种结构可通过缩短导管长度和增大横截面积，使进、排气侧的压力损失降至最低。 6 创新、改进、特点概述 下表列出了相对于 N62 发动机的改进概况。以不同类别加以区分。 “全新开发”表示以前 BMW 发动机从未使用过的全新技术。 “全新设计”表示专为 N63 发动机设计但未进行技术革新的部件。 “ N54 发动机的技术”表示为 N63 发动机设计的部件和系统采用了已经应用于 N54 发动机的技术。 因此下文仅介绍相对于 N62 发动机的主要更改情况。曾在 N54 发动机中使用过的技术不再加以阐述。 部件 全新开发全新设计N54 发动机的技术备注 发动机壳体 发动机壳体部件（气缸盖罩、气缸盖、曲

15、轴箱和油底壳）经过重新设计。与以往相比，新气缸盖的特点是，进气和排气通道位置互换。 曲轴传动机构 曲轴传动机构针对更高的发动机功率而设计。同时在很大程度上兼顾了轻型结构。 气门机构 现在的气门机构没有使用 VALVETRONIC， 而是使用了 VANOS。 VANOS 技术曾经应用于 N52 发动机。 正时机构 正时机构采用了全新的齿轮套管型链条。 7 部件 全新开发全新设计N54 发动机的技术备注 皮带传动机构 皮带传动机构的特点是为空调压缩机弹性皮带采用了全新的张紧系统。 供油系统 N63 发动机也使用体积流量调节式机油泵。 冷却系统 N63 发动机的冷却系统具有十分重要的意义。它第一次为

16、传统的冷却液泵增加了一个电动辅助冷却液泵。此外还首次采用了一个间接增压空气冷却系统。即增压空气通过液冷方式冷却。 进气和排气系统 根据 V 型区域内的增压器布置方案和间接增压空气冷却系统，进气和排气系统采用了全新布置方式。 涡轮增压系统 使用了与 N54 发动机相同的双涡轮增压系统。 真空系统 使用了与 N62 发动机相似的两级真空泵。 燃油系统 使用了众所周知的高精度直喷系统（ HPI）。与 N54 发动机一样，此系统只在均匀运行模式下运行。因此高压泵与 N43 发动机非常相似。 发动机电气系统 N63 发动机装备有一个新的发动机控制单元。 此外还使用了新式氧传感器。 8 技术数据 名称 N

17、62B48O1 N63B44O0 结构形式 V8 V8 排量 cm3 4799 4395 点火顺序 1-5-4-8-6-3-7-2 1-5-4-8-6-3-7-2 行程 / 缸径 mm 88.3/93 88.3/89 功率 对应转速 kW/bhp rpm 270/367 6300 300/408 5500 - 6400 扭矩 对应转速 Nm rpm 490 3400 600 1750 - 4500 限速转速 rpm 6500 6500 升功率 rpm 56.26 68.26 压缩比 10.5 10.0 气缸间距 mm 98 98 每缸气门数 4 4 进气门直径 mm 35.0 33.0 排气门

18、直径 mm 29.0 29.0 曲轴的主轴承轴颈直径 mm 70 65 曲轴的连杆轴承轴颈直径 mm 54 54 燃油系统设计参数 RON 98 98 燃油 RON 91-98 91-98 发动机管理系统 ME9.2.2 MSD85 欧盟排放标准 EURO 4 EURO 4 美国排放标准 ULEVII ULEVII 9 满负荷特性曲线图 与 N62 相比， N63 发动机具有更高的总功率和更丰满的扭矩曲线。 1 N63B44O0 发动机的满负荷特性曲线图 10 11 系统概览 N63 发动机 发动机识别号 发动机名称 在这个技术文件中用发动机名称来准确表示各种发动机。 N63 发动机上市时提供

19、下列规格： N63B44O0。 在这个技术文件中还出现了缩写形式的发动机名称如 N63，即发动机型号代码。 它们表示： 索引 说明 N BMW 集团“新一代发动机” 6 8 缸发动机 3 汽油直接喷射装置 B 汽油发动机 44 4.4 升排量 O 高额定功率 0 全新开发 发动机代码和编号 在发动机曲轴箱上标有用于识别和分配的发动机代码。获得主管部门批准时也需要该发动机代码。其中前七位非常重要。 N63 发动机的代码采用新的标准， 前六位与发动机名称相同。 发动机编号是一组连续的数字，用于准确识别每一部发动机。 发动机代码和编号位于曲轴箱旁的空调压缩机固定支架后。 12 13 系统组件 N63

20、 发动机 发动机机械机构 曲轴箱 N63 发动机的曲轴箱采用了新结构。 即侧壁向下延伸的封闭式端盖结构。它由一种铝合金（ Alusil）制成，带有珩磨缸套。 与 N62 发动机相似，它也采用了带有附加侧壁连接的双主轴承螺栓连接。 涡轮增压器安装在 V 区域内，此位置原是冷却液收集区域（水箱）。 气缸盖 N63 发动机气缸盖最明显的标志是互换位置的进气和排气通道。这样可以确保水套从进气侧到排气侧同时达到最佳横向流量。 通过进气通道的导流棱边产生更强烈的气流运动。 喷射器和火花塞以十字交叉方式布置在燃烧室顶中心。 现在只有一个用于机油回路的单向阀集成在气缸盖内。原来用于 VANOS 的两个单向阀现

21、集成在 VANOS 单元内。 曲轴 为了减轻重量，曲轴的主轴承直径由 70 mm 减至 65 mm。 N63 发动机的机油泵由曲轴的飞轮一侧驱动。同时链轮也直接与曲轴连接。 正时机构 为了驱动凸轮轴，每个气缸列都采用了一个全新的齿轮套管型链条。这种链条结合了齿形链条和套管型链条的优点，即在提高耐磨损性的同时降低了噪音。 两个气缸列中使用的链条张紧器、张紧导轨和滑轨为相同部件。机油喷嘴集成在链条张紧器内。 N63 发动机定位卡止时不再以第一缸“点火 TDC”为基准，而是以第一缸“点火 TDC”前 150 为基准。定位卡止时将一个专用工具装到扭转减振器上，扭转减振器是定位心轴相对曲轴箱的参照基准。

22、 14 凸轮轴 N63 发动机所用复合式凸轮轴的类型与 N73 发动机相同。所有部件都热压到轴管上。 下图所示为凸轮轴的各个部件。 1 - N63 发动机的凸轮轴 索引 说明 索引 说明 A 进气凸轮轴 4 凸轮 B 排气凸轮轴 5 真空泵的输出法兰 1 输入法兰 6 凸轮轴传感器的参考基准 2 用于专用工具的双平面段 7 高压泵传动装置的三段凸轮 3 轴管 8 扳手宽度面 输入法兰、扳手宽度面和用于专用工具的双平面断由同一部件组成。 在排气凸轮轴上还装有用于驱动燃油系统高压泵的三段凸轮。它位于第一或第五气缸后。 N63 发动机的另一个特点是，第 2、 4、 7、 8 气缸的排气凸轮轴与第 1

23、、 3、 5、 6 气缸的排气凸轮轴产生的气门行程曲线不同。 15 2 - N63 发动机的气门行程曲线 索引 说明 索引 说明 A 第 2、 4、 7、 8 缸 4 排气门关闭 B 第 1、 3、 5、 6 缸 5 排气门持续开启时间 1 气门行程 mm 6 进气门打开 2 曲轴角度 KW 7 进气门关闭 3 排气门打开 8 进气门持续开启时间 16 第 2、 4、 7、 8 缸的排气门打开稍晚，持续开启时间较短且气门行程较小。 这样可以确保发动机运转更平稳。 无级双 VANOS N63 发动机以每缸 4 气门方式（气门由两个顶置凸轮轴驱动）实现换气过程。 发动机正时时间可通过两个无级 VA

24、NOS 单元以可变方式调节。 所采用的 VANOS 单元具有以下点火提前角： 进气 VANOS 单元： 50 曲轴转角 排气 VANOS 单元： 50 曲轴转角。 N63 发动机的 VANOS 单元与 N62 发动机的 VANOS 单元不同。单元功能相同，但取消了一些部件并对 VANOS 单元进行了优化。 N63 发动机的 VANOS 单元叶片不再作为单个零件，而是与 N52 发动机相似，将其进一步开发为一个摆动转子。集成在 N62 VANOS 单元内的扭转弹簧现在变成螺旋弹簧安装在 N63 VANOS 单元的前面并用塑料盖板加以保护。 17 皮带传动机构 N63 发动机标配双皮带传动机构。

25、3 N63 发动机的皮带传动机构 索引 说明 索引 说明 1 发电机 5 张紧轮 2 多楔带 6 扭转减振器 3 冷却液泵 7 弹性皮带 4 转向助力泵 8 空调压缩机 主皮带传动机构装有一个机械张紧轮，用于调节多楔带的所需张紧力。 空调压缩机由一条弹性皮带驱动，皮带采用新技术安装和张紧。 18 4 安装弹性皮带 索引 说明 1 弹性皮带的安装位置 2 转动扭转减振器使皮带张紧 3 正常位置 此时可使扭转减振器上的皮带轮从特定位置向空调压缩机方向移动。这样即可在不使用专用工具的前提下实现弹性皮带的简易安装。 上述移动通过皮带轮上的一个偏心长孔实现。取下皮带轮的四个固定螺栓后，即可沿此长孔使曲轴

26、进行径向移动。当发动机旋转到 180 时，弹性皮带的张紧力将皮带轮再次拉回曲轴的中心位置。 请您注意维修说明中新的弹性皮带安装步骤。 e 19 曲轴箱通风装置 N63 发动机曲轴箱通风装置的工作原理与N54 发动机相同。 每个气缸列都拥有各自的曲轴箱通风装置。 标准功能 泄漏气体与发动机油的混合气通过排气通道（ 2）进入一个油气分离器（ 8），油气分离器从这种混合气中分离出发动机油。分离出的发动机油通过一个排油管路（ 9）流回油底壳内。净化后的泄漏气体通过一个调压装置（ 7）经过一个至进气管（ 6）的通道进入进气系统的洁净空气管内。 5 曲轴箱通风的标准功能 索引 说明 索引 说明 1 节气门

27、 6 至进气管的通道 2 排气通道 7 调压装置 3 机油回流管路 8 油气分离器 4 曲轴空间 9 排油管路 5 油底壳 20 油气分离器 N63 发动机采用了迷宫式和气旋式油气分离器。 每个气缸列的油气分离器壳体内都有一个迷宫式密封和四个气旋机构，但是目前仅使用其中的三个。第四个预留用于其它功能。 6 - N63 发动机的油气分离器 索引 说明 索引 说明 1 至进气系统的通道 5 机油回流管路 2 气缸盖罩 6 油气分离器壳体 3 迷宫式密封装置 7 气旋机构 4 自气缸盖的排气通道 从曲轴箱吸入的油雾通过迷宫式密封装置导入。在此，油雾首先通过迷宫式密封装置的表面进行一次机油预分离，然后

28、流出。随后流出的泄漏气体在气旋机构内旋转。 离心力使较重的机油沉积在气旋壁上并滴入排油管路内，而较轻的泄漏气体则从气旋中部处吸出。 净化后的泄漏气体从此处进入进气系统。 21 曲轴箱通风，自吸式发动机运行模式 由于 N63 发动机同 N54 发动机一样，采用了废气涡轮增压系统，因此装有一种特殊的曲轴箱通风装置。 7 曲轴箱通风，自吸式发动机运行模式 22 索引 说明 索引 说明 A 过压 7 油底壳 B 真空 8 机油回流通道 C 废气 9 废气涡轮增压器 D 机油 10 洁净空气管 E 泄漏气体 11 至洁净空气管的管路 1 空气滤清器 12 至进气装置的单向阀 2 进气装置 13 节气门

29、3 油气分离器 14 至洁净空气管的单向阀 4 排油 15 至进气装置的管路 5 排气通道 16 压力节流阀 6 曲轴空间 只有进气装置内处于真空状态，即处于自吸式发动机运行模式时，才能使用标准功能。 只要进气装置内的压力因增压过程而升高，就不可能再通过这种方式吸入泄露气体。由于增压压力有进入曲轴箱的危险，因此至进气管的通道内装有一个单向阀。 由于压力过低时机油可能通过曲轴箱通风装置吸入进气装置内，因此必须在曲轴箱通风装置的这个区域安装限压装置。在 N63 发动机内通过一个节流阀限制曲轴箱通风装置内的流量和压力值。 自吸式发动机运行模式下的排气通过一个自气缸盖罩至进气装置的外部管路进行，如下图所示。 N63 发动机限压装置的节流阀与进气装置的单向阀集成在一起。 23 8 索引 说明 索引 说明 A 净化的泄漏气体 2 进气装置 B 自吸式发动机运行模式下排气 3 洁净空气管 C 增压运行模式下排气 4 带节流功能的进气装置单向阀 1 油气分离器 5 至洁净空气管的单向阀 24 曲轴箱通风，增压运行模式 在增压运行模式下进气装置内的压力升高，因此单向阀关闭。 由于洁净空气管在这种运行模式下处于真空状态， 因此该真空使至洁净空气管的单向阀打开，泄漏空气通过废气涡轮增压器压缩机和增压空气冷却器进入进气装置。 9 曲轴箱通风，增压运行模式