Тюнинг двигателя BMW M57 – Гибридные турбины Stage 1-4

Базовый этап доработки таких моторов – чип‑тюнинг штатного ЭБУ с корректировкой карт наддува, топлива и ограничения по моменту. На стоковой турбине и родных форсунках, при исправной топливной системе и хорошем охлаждении, типичный «Stage 1» дает ощутимый прирост тяги и мощности без критического роста дымности и температур. Именно сочетание крепкого железа, потенциала штатной турбины и предсказуемой реакции на прошивку сделало однотурбовые M57 одной из самых популярных платформ для тюнинга турбонаддува среди владельцев дизельных BMW.

Итак, первый этап — оптимизация прошивки ЭБУ. Как правило владельцы самостоятельно заливают стандартные ST1 прошивки, без настройки и обкатки на диностенде. Так же на данном этапе удаляются вихревые заслонки.  По необходимости – проверка и обслуживание DPF и EGR.

Со своей стороны мы предлагаем необходимый сервис стоковой турбины, а также чистку DPF на специальном оборудовании:

1. Полный ребилд с балансировкой и настройкой на специальном оборудовании.
2. Устанавливаем кованое компрессорное колесо с оптимизированной геометрией.
3. Модернизированный узел подшипников.

Такой апгрейд позволяет турбине при необходимости работать при 2.0–2.2 бар избыточного (≈ 3.0–3.2 бар абсолютного) давления.

При установке гибридной турбины TH.M57st2 и более производительных форсунок (например, от 535d), двигатель M57 наконец раскрывает свой потенциал, демонстрируя стабильную мощность около 350 л.с. Небольшое снижение момента на низах почти не ощущается, т. к. мотор реагирует мгновенно,  даже на первых передачах. Для надёжной и эффективной работы на этом уровне необходимы дополнительные апгрейды:

• Прошивка уровня Stage2 c дополнительными правками под конкретный автомобиль, сделайте хотя бы несколько заездов в разных режимах.
• Интеркулер — увеличенного объёма с низким сопротивлением потоку;
• Выпускная система — даунпайп увеличенного диаметра (76 мм), остальная часть выхлопной системы с минимальным сопротивлением. На практике это так же означает полное удаление экологии.

Алюминиевый блок мотора M57 TU2 уже укомплектован форсунками от 535d, так что их замена на этапе Stage 2 не требуется.

С нашей стороны для увеличения производительности мы изготавливаем гибридную турбину TH.M57st2. Отличительная особенность такого гибрида в том, что он все еще остается достаточно «легким», но уже позволяет выйти далеко за 300лс. По отзывам некоторых наших заказчиков такое решение идеально для города и позволяет обойтись относительно минимальными вложениями в модернизацию автомобиля.

Рецепт такой гибридной турбины проверен годами и включает в себя в дополнение к Stage 1 следующие модернизации:

1. Увеличенное кованное колесо компрессора (от 65мм), как правило многолопастное для быстрого отклика.
2. Вал турбины устанавливается облегченный в «околостоковых» размерах.

В таком варианте исполнения прирост потока воздуха составляет +25 %, отклик быстрее на 5–10 %. Рабочее давление — 2.1–2.3 бар (≈ 3.1–3.3 бар абсолютного), пики до 2.4 бар (≈ 3.4 бар абсолютного).

!!!Важно!!! Все наши гибридные турбины проектируются и собираются на втулке, что обеспечивает оптимальный баланс ресурса и устойчивости при высоких температурах (до 850 °C). На опыте — мы уверены в том, что втулка или подшипники скольжения имеют следующие преимущества в наших реалиях: надёжнее при высоких температурах; служат в 2–3 раза дольше при регулярной замене масла; проще и дешевле в обслуживании; устойчивы к давлению до 3 бар избыточного (≈ 4 бар абсолютного).

Данный этап уже сложно назвать гаражным тюнингом. Хотя многие уверены что после обычной прошивки (часто бесплатной или ворованной) стоковый мотор на родном железе и так выдает 350-400 сил… Нет это не так, даже если тот, кто вам эту прошивку залил – показал потом красивые графики и логи от другой машины… Отжать у данного мотора 400 сил это совсем не простая задача как может показаться глядя на блоги с «драйва». Поэтому если вы хотите строить настоящий Stage 3 на M57, то первое что вам понадобиться – это хороший калькулятор 🙂 много свободного времени и горящие глаза.

Даже со всеми доработками необходимыми для ST1 и ST2 (см. выше) при мощности свыше 350 л. с.  штатный  топливный  насос  Bosch  CP3  (R70) на M57 начинает ограничивать подачу топлива. Это неудивительно - тот же насос ставился на бюджетные дизели вроде BMW 118d  (140 л. с.). Решение — переход на насос R90, устанавливаемый в штатное место («bolt‑on»). Он обеспечивает около +30% больший объём подачи топлива по сравнению с R70. Такой насос гарантированно справляется с нагрузками до ≈ 500 л.с.

Дополнительно может потребоваться датчик давления топливной рейки 2700 Бар.

Что касается доработки ПО – тут никаких стандартных решений! Все прошивки такого уровня пишутся индивидуально с обкаткой на стенде и в «поле».

Со своей стороны мы готовим гибридный турбокомпрессор TH.M57st3 именно под данное железо.

• Модернизированный подшипниковый узел + кольца stepped gap
• Фрезерованное колесо компрессора увеличенного диаметра 72/50mm гибридной формы 7+7 (сочетает в себе лучшие качества стокового и 10 лопастного колес)
• Увеличенное колесо турбины 51/49 мм 9 лопастей, легче стока на 30%
• Модернизирован механизм VNT, увеличена пропускная способность

Прирост потока воздуха +35–38 %, рабочее давление 2.4–2.6 бар (≈ 3.4–3.6 бар абсолютного), пики до 2.7 бар (≈ 3.7 бар абсолютного).

!!!ВАЖНО!!! Постоянный контроль температуры EGT. Безопасно — до 875 °C, выше допустимо только кратковременно. Это актуально для любых «стэйджей».

Когда подача топлива и воздуха уже не ограничивают двигатель, наступает время улучшить эффективность ГБЦ— газораспределение и поток воздуха. Хотя мотор BMW M57 в заводской конфигурации заметно совершеннее, чем подобные дизели VAG, на этапе Stage 4 в нём всё ещё есть, где прибавить.

Рекомендуемые доработки:

• Пружины клапанов — замена на усиленные, чтобы исключить «плавание» на высоких оборотах и повышенном давлении наддува.
• Распредвалы – установка валов с оптимизированными фазами и подъёмами для лучшего наполнения цилиндров.
• Стальные шпильки — вместо штатных болтов ГБЦ, чтобы обеспечить надёжное уплотнение при высоком давлении в цилиндрах.

Все эти работы выполняются без снятия головки блока, что заметно снижает трудоёмкость.

Если планируется замена цепи ГРМ, имеет смысл одновременно выполнить портинг головки блока - доработку каналов для улучшения воздушного потока.

Гибрид TH.M57st4

Хотя наш гибрид TH.M57st3 является оптимальным для достижения ≈ 400 л. с. и около 800 Нм. некоторым самураям такие показатели уже кажутся детским садом… Итак, если вы понимаете, что АБСОЛЮТНО ЛЮБОЙ узел в автомобиле станет расходником – мы разработали максимальное решение для ST4 на базе самых больших хаузингов и кастомных деталей. Естественно, такой гибрид потребует замены впуска, переноса или удаления штатного воздушного фильтра, а также кастомной выхлопной системы 80+ мм. Так же, обязательно потребуется коллектор N57. Свободного пространства под капотом BMW M57 очень мало, поэтому всё придется подгонять индивидуально.

Гибрид TH.M57st4 — флагманская разработка «ТУРБОХЭЛП», построенная на самой большой геометрии доступной на сегодняшний день.

• Кованный компрессор уровня спортивных турбин Garrett GTX и G series (74/58 мм),
• Ротор турбины 58 / 56мм. Значительно увеличен по сравнению со стоковым, но все еще легче.
• Увеличенная геометрия, максимальной эффективная и надежная.
• Самая большая горячка N57
• при наличии достаточного места под капотом есть возможность установить холодную улитку с максимально возможным A/R что даст еще больший прирост

Рабочее давление 2.7–2.8 бар (≈ 3.7–3.8 бар абсолютного), пики до 3.0–3.2 бар (≈ 4.0–4.2 бар абсолютного).

!!!ВАЖНО!!! Как и все наши проекты для моторов M57 / N57 / B57 данный гибрид может быть переведен на вакуумное управления, например для установки на моторы M57 D2 или православный VAG 1.9.