W 2011 roku BMW wprowadziło turbodoładowany silnik benzynowy N20 o pojemności 2,0 litra, który pozostał w produkcji do 2017 roku. Jedną z jego wersji była jednostka o pojemności skokowej zmniejszonej do 1,6 litra.
Na ozdobnej pokrywie zakrywającej ten silnik widnieje napis TwinPower Turbo, ale nie chodzi tu o obecność dwóch turbin, a o podział kanału dolotowego turbiny od Mitsubishi na dwie części. Pomysł nazwania tego faktu TwinTurbo należy do marketingowców BMW, aby nadać znaczenie ich nowemu silnikowi.
Z ogólnych cech konstrukcji BMW N20 warto zwrócić uwagę na obecność aluminiowego bloku, łańcuchowy napęd rozrządu, poprzez łańcuch zębaty i napęd pompy olejowej. W głowicy cylindrów znajduje się para wałków rozrządu z przesuwnikami fazowymi. Układ paliwowy z bezpośrednim wtryskiem paliwa oraz system Valvetronic odpowiedzialny za sterowanie dopływem powietrza.
W zależności od wersji moc silnika waha się w przedziale 156-245 KM, a w przypadku silnika o pojemności 1,6 litra moc wynosi 170 KM. Jednostkę napędową można znaleźć we wszystkich przedstawicielach BMW od „jedynki” po serię 5 i crossovery aż do BMW X4. Przez ograniczony czas N20 był montowany w większym BMW X5, ale tylko jako część hybrydowego układu napędowego xDrive40e wraz z silnikiem elektrycznym. Był on również stosowany w sportowych roadsterach BMW Z4 w początkowych wersjach samochodu.
Niezawodność jednostki
Trzeba przyznać, że silnik N20 wyraźnie zawiódł bawarskich kierowców, w okresie swojej produkcji pod względem niezawodności był najgorszym ze wszystkich jednostek napędowych firmy. Jego nieprzewidywalność była uderzająca, a liczba przypadków samozniszczenia była poza skalą. Pojawienie się tego silnika pod maskami BMW stało się prawdziwym koszmarem dla fanów marki. W 2017 roku w Stanach Zjednoczonych złożono nawet pozew zbiorowy do sądu przeciwko BMW, domagając się rekompensaty za problemy z napędem rozrządu.
Generalnie eksploatacja samochodów z silnikami N20 wiąże się z masą trudności. Tylko przy wiedzy o słabych punktach silnika i odpowiedniej eksploatacji można uniknąć katastrofalnych skutków. Patrząc wyłącznie na właściwości jezdne, można cieszyć się jazdą z tym silnikiem.
Osłona dekoracyjna
Ozdobna osłona silnika pełni rolę dodatkowego ekranu izolującego hałas. Zapewnia obecność odbiornika podciśnienia, jeśli nieostrożnie zdejmiesz pokrywę, istnieje ryzyko zerwania jej połączeń. Po tym turbosprężarka zaczyna działać nieprawidłowo. W odnowionych silnikach, wydanych w drugiej połowie 2013 roku, nie ma takiego odbiornika.
Turbina
Turbina Mitsubishi TD04LR6 przeszła restyling wraz z silnikiem. Jeśli w pierwszych wersjach siłownik podciśnieniowy jest odpowiedzialny za otwieranie zachodniej bramy, to po aktualizacji elektromechanicznej.
Technologia TwinScroll zapewnia obecność kolektora dolotowego z dwoma kanałami w celu wyeliminowania negatywnego wpływu spalin z sąsiednich cylindrów na siebie. Wprowadzenie takiej technologii pomogło poprawić wydajność silnika i zwiększyć efektywność odwijania wirnika turbiny. Pod względem niezawodności turbina japońskiego koncernu służy wystarczająco długo i niezawodnie. Rozpowszechniona jest jedynie praktyka zewnętrznego dzwonienia w turbinie spowodowanego działaniem ciągu klapy obejściowej. Przyczyną jego występowania jest luz, który pojawił się w pracy zawiasu ślimakowego. Tymczasowo poradzić sobie z problemem pozwala dokręcenie łącznika, dla którego istnieje śruba regulacyjna bezpośrednio na pręcie. W tym przypadku konieczne jest kontrolowanie siły dokręcania, aby nie ograniczyć ruchomości klapy. Podczas naprawy pręta zaleca się zespawanie starego otworu i wywiercenie nowego. Niektórzy mistrzowie używają klipsów z turbin do silników Volkswagen AG, gdzie występuje podobny problem.
W przypadkach, gdy dzwonienie pochodzi bezpośrednio z płyty przepustnicy, konieczny będzie demontaż turbiny, a następnie usunięcie płyty i wymiana tulei. Czasami płyta jest po prostu przyspawana do ramienia zamiast tulei.
W przypadku elektromechanicznych siłowników turbiny restylingowej problemy mogą wystąpić po 200 tysiącach kilometrów. Jego wymiana będzie kosztować 150-500 dolarów, ale całkiem nadaje się do instalacji i używanych elementów po wiązaniu z oprogramowania.
Pokrywa zaworów
Pokrywa zaworów jest wykonana z tworzywa sztucznego, a na niej zainstalowana jest masa załączników systemu Valvetronic, TNVD i tak dalej. Średnio pierwsze wycieki oleju na uszczelce zaczynają pojawiać się po 100 tysiącach kilometrów. Jeśli olej zaczyna wyciekać w kierunku kolektora wydechowego, zapach oleju przenika do kabiny. Zestaw uszczelek kosztuje około 70 dolarów, a uszczelkę olejową pompy próżniowej trzeba będzie kupić osobno w cenie 30 dolarów.
Dość często na N20 występuje sytuacja, gdy sama pokrywa pęka, zwykle takie przypadki odnotowuje się w samochodach o przebiegu od 150 tysięcy kilometrów. W przybliżeniu taka sama przeżywalność membrany VKG, po której pierwsze wycieki oleju pojawiają się na wlocie i w gwizdku roboczym.
Koszt pokrywy zaworów w oryginale kosztuje 280 dolarów, a cena analogów zaczyna się od 100 dolarów. W zaworze VKG można oddzielnie wymienić membranę, ale wybór na korzyść tanich analogów w większości przypadków nie rozwiązuje problemu, ponieważ jest znacznie słabszy od oryginałów pod względem elastyczności.
Uszczelka wymiennika ciepła
Problem z pojawianiem się wycieków oleju przez uszczelkę wymiennika ciepła i filtr oleju jest charakterystyczny dla wielu silników BMW, a N20 nie jest pod tym względem wyjątkiem. Tuż pod nią znajduje się pasek osprzętu, więc istnieje ryzyko dostania się na niego oleju wraz z późniejszym zsunięciem się paska i jego dociągnięciem pod koło pasowe wału korbowego. W takiej sytuacji możliwe jest, że uszczelka olejowa z przodu wału korbowego zostanie wyciśnięta.
Zaleca się wymianę uszczelki przed pojawieniem się na niej wycieków, a także zaleca się połączenie procedury z wymianą uszczelki znajdującej się między aluminiowym blokiem a filtrem.
Jeśli konieczny jest demontaż wymiennika ciepła, konieczne będzie spuszczenie całego chłodzenia z układu. Podczas zasypywania silnik nie powinien się uruchamiać, więc akumulator musi mieć wystarczającą ilość energii, aby pompa działała przez co najmniej 12 minut. Procedura jest dość niestandardowa, więc lepiej zlecić ją autoryzowanemu serwisowi.
Pompa próżniowa
Obecność pompy próżniowej dla silnika N20 jest koniecznością. Powodem tego jest zastosowanie systemu Valvetronic, który nie pozwala na uzyskanie wystarczającego rozładowania. Pod tym względem silnik benzynowy BMW nie różni się zbytnio od diesli.
Głównym problemem tej pompy jest przedostawanie się oleju do środka. Można go znaleźć nawet w rurach odbiornika podciśnienia podczas demontażu pokrywy dekoracyjnej. Wszystkiemu winny jest zawór zwrotny małego króćca, a raczej jego uszczelka. Na szczęście taki problem jest charakterystyczny tylko dla układu podciśnieniowego silnika, wspomaganie hamulców, również pracujące na podciśnieniu, jest go pozbawione.
Początkowo, gdy problem się pojawiał, pompa była wymieniana w całości, a jej cena oscylowała w granicach 350-700 dolarów, ale analogi są znacznie tańsze. Później znaleziono alternatywne rozwiązania, na przykład dodatkowy zawór zwrotny został wbudowany w główną linię. W Chinach istnieją zamienniki samych łączników z wbudowanym zaworem, a ich niezawodność jest całkiem dobra. Niektórym rzemieślnikom udaje się zmienić połączenie bez demontażu pompy.
Pompa
Pompa na bawarskim silniku jest elektryczna, to znaczy obrót wirnika zapewnia praca małego silnika elektrycznego. W oryginale jego koszt wynosi około 470 dolarów, ale są analogi w sprzedaży od 190 USD. Ogólnie rzecz biorąc, pompa nie jest zła, może służyć do 150 tysięcy kilometrów, a jej uszczelki zachowują szczelność korpusu. Problemy, jeśli występują, są związane z elektroniką. Jedną z konsekwencji takich błędów może być wyjście wentylatora chłodzącego do maksymalnych trybów pracy.
Cewki zapłonowe
Nie ma specjalnych cenzur i cewek. Ich cena wynosi około 100 dolarów, a żywotność wynosi około 150 tysięcy na liczniku kilometrów. Kierowcy w elektronicznej jednostce sterującej mogą odlecieć, ale takie zjawisko występuje bardzo rzadko.
TNVD
Wtryskiwacz paliwa silnika N20 charakteryzuje się wystarczającą niezawodnością, ale pompa ma swoje własne niuanse. W marcu 2014 r. miała miejsce jej rewizja, więc jednostki nie są wymienne w wersji standardowej. Przede wszystkim zmieniła się średnica złącza. Zaktualizowany wtryskiwacz paliwa jest instalowany w maszynach z pierwszych lat produkcji, ale dodatkowo konieczna jest zmiana złącza okablowania. Za to trzeba będzie zapłacić około 20 dolarów i ponownie przylutować.
Przed aktualizacją wtryskiwacze paliwa działały dość niezawodnie, ale pytania były spowodowane dudnieniem, które pojawiło się w pracy na etapie gwarancji fabrycznej. Jedną z możliwych przyczyn takiej sytuacji jest zużycie popychacza, który odpowiada za ruch tłoczyska pompy paliwa. Średnia żywotność tego elementu wynosi około 100 tysięcy kilometrów.
Rzadkim zjawiskiem w przypadku pompy jest przeskakiwanie paliwa. W takim przypadku benzyna spłynie w dół korpusu, dostając się pod pokrywę zaworów i mieszając się z olejem. Ten ostatni będzie miał charakterystyczny zapach paliwa. Jest to pewny znak konieczności wymiany wtryskiwacza paliwa. Możliwe, że kontynuacją problemów będzie awaria czujnika poziomu oleju w układzie. Opary oleju przedostają się do układu dolotowego przez zawór VKG, a stamtąd bezpośrednio do cylindrów, w wyniku czego spada korekta paliwa. Dzięki diagnostyce komputerowej system może łatwo wykryć błąd, ale bez niej problem objawia się tylko w obecności poważniejszych niż zwykle wibracji silnika.
Wtryskiwacze
Wtryskiwacze Bosch z bezpośrednim wtryskiem są również dość niezawodne. Często w silniku wymieniany jest drugi wtryskiwacz paliwa, a wtryskiwacze nadal są oryginalne. W przypadku zmiany należy zwrócić uwagę na klasę środowiskową silnika, dla silników N20 Euro-V będą się one różnić od wtryskiwaczy dla silnika Euro-VI. Podczas wymiany pierścienie są wymieniane, a pierścienie uszczelniające pod nimi, po czym konieczne jest zapisanie w programie kodów korekcyjnych.
Głównymi objawami zużycia wtryskiwaczy jest przelewanie się benzyny natychmiast po uruchomieniu silnika, co nie jest trudne do zidentyfikowania po niebieskim kolorze spalin. Możliwe, że przyczyną przeskoków zapłonu jest również problem z wydajnością wtryskiwaczy. Inną oznaką zużycia jest głośne brzęczenie podczas pracy.
System Valvetronic
Dla silnika BMW N20 przewidziano trzecią generację systemu Valvetronic. Dzięki dość złożonemu mechanizmowi unika on obecności zauważalnych kroków w procesie otwierania zaworów, co z kolei pozwala obejść się bez przepustnicy, a dopływ powietrza jest regulowany bezpośrednio przez zawory. Inżynierowie BMW pozostawili przepustnicę w kolektorze, ale jest ona włączana do pracy tylko w sytuacjach awaryjnych, gdy Valvetronic jest wyłączony. Trzeba przyznać, że do trzeciej generacji inżynierowie byli w stanie wyeliminować wszystkie dziecinne choroby systemu i działa on całkiem niezawodnie. Kolektor silnika elektrycznego jest skierowany w dół, więc kurz ze szczotek w mniejszym stopniu dostaje się na części, co pozytywnie wpływa na szybkość zużycia.
Jedną z cech większości samochodów BMW z silnikami N20 jest bardzo głośny bieg jałowy z drganiem. Jednym z problemów może być system Valvetronic. Po uruchomieniu zapłonu serwo systemu wyznacza skrajne położenie wału. Jeśli akumulator samochodu jest w tym czasie na „ostatnim oddechu”, do rzeczywistego skrajnego położenia wału nie można dotrzeć. Do normalnej pracy silnika wymagane jest maksymalne otwarcie zaworów, ale w przypadku braku danych o skrajnym położeniu wału i otwarcie będzie niepełne. Jeśli przepustnica jest również pokryta znaczną warstwą sadzy, wystąpią zauważalne wibracje podczas pracy silnika. Może to być zauważalne nawet we wnętrzu pojazdu. Naładowanie/wymiana akumulatora i oczyszczenie przepustnicy z sadzy może wyeliminować problem, Valvetronic znów zacznie działać, a wraz z nim zwiększy się responsywność jednostki napędowej na pedał gazu.
Jeszcze jeden flyhack, jeśli poprzednie działania nie pomogły – uruchom silnik nie od razu po włączeniu zapłonu, ale z opóźnieniem 15-20 sekund.
Przy dużym przebiegu około 300 tysięcy kilometrów w Valvetronic może zużyć się silnik elektryczny siłownika. Jego wymiana będzie kosztować 400-700 dolarów, jeśli wybierzesz prawdziwą część.
Z biegiem lat koła zębate zużywają się, ale jest to naturalny proces dla wszystkich części trących. Zużycie objawia się w postaci utraty płynności działania jednostki napędowej. Jeśli chodzi o zębatkę wału mimośrodowego, kosztuje ona na rynku około 1400 dolarów. Nastąpi to nie wcześniej niż po 500 tysiącach kilometrów.
Podwójny Vanos
Każdy z wałków rozrządu otrzymał przesuwniki fazowe Vanos. Połączenie sprzęgieł z wałem zapewniają specjalne śruby z otworami, przez które do sprzęgła dostaje się olej do smarowania.
Proces otwierania/zamykania kanału jest regulowany przez tłok suwaka. Z kolei tłok jest obsługiwany przez elektromagnesy. Dopływ oleju steruje rozrządem, który przesuwa wałki rozrządu względem wału korbowego.
Przesuwniki fazowe Vanos charakteryzują się występowaniem obcych dźwięków zaraz po uruchomieniu i pojawieniem się błędów, po których elektronika aktywuje ograniczenie mocy jednostki napędowej. Przyczyną problemu jest zużycie sprzęgieł, ich komory tracą szczelność, co nie pozwala na utrzymanie niezbędnego ciśnienia oleju. W związku z tym nie jest możliwe zapewnienie optymalnego położenia kąta wałka rozrządu. Koszt oryginalnego przesuwnika fazowego wynosi 600 dolarów. Wysokiej jakości analogi o porównywalnych właściwościach są sprzedawane za 300 dolarów, a początkowa cena nieoryginalnych jest trzykrotnie niższa.
Stopień niezawodności Vanos zależy od jakości oleju. Jeśli smar jest regularnie wymieniany i nie skąpi się na jego jakości, przesuwniki fazowe mogą z łatwością przetrwać 200 tysięcy, jeśli olej nie jest doskonały, ich przeżywalność może spaść o połowę. Wymiana sprzęgła wymaga zamocowania wałów za pomocą specjalnego przewodu. Wraz z wymianą zaleca się wymianę lub czyszczenie zaworu centralnego. Koszt tego elementu to 60-120 dolarów. W rzadkich przypadkach możliwe są również awarie w pracy solenoidów, ich cena na rynku wynosi również około 60 dolarów za sztukę.
Łańcuch GRM
Jest to główne problematyczne miejsce każdego silnika BMW N20. Znanych jest sporo przypadków, kiedy łańcuchy zrywały się przy przebiegu 30 tysięcy kilometrów. Bawarscy inżynierowie wielokrotnie próbowali udoskonalić sam łańcuch, w efekcie czego na początku 2015 roku do produkcji trafiła jego trzecia wersja.
Przede wszystkim łańcuch rozrządu jest bardzo zazdrosny o próby chip-tuningu silnika, gdy jednostka o mocy 184 KM ma zainstalowane oprogramowanie układowe do przyspieszania do 245 „koni”. Konsekwencje długotrwałego stania w korkach lub długotrwałego rozgrzewania nie są lepsze. Na przykład przy regularnej jeździe po autostradzie łańcuch może wytrzymać nawet 200 tysięcy kilometrów, zwłaszcza przy regularnej wymianie oleju (optymalna wymiana za 7 tysięcy kilometrów). Jeśli samochód jest eksploatowany w mieście, ale ma również silnik z chipem, cykl życia łańcucha nie przekroczy 100 tysięcy kilometrów. Pojawienie się dzwonienia podczas pracy jest pierwszą oznaką problemów. Zignorowanie go spowoduje wydziobanie prowadnic, poślizg lub zerwanie samego łańcucha.
Prowadnice wykonane z fluoroplastiku w przypadku zniszczenia tworzą fragmenty, które mogą niezawodnie zatkać zbiornik oleju, a następnie obrócić tuleje i doprowadzić do śmierci jednostki napędowej.
Jesienią 2016 roku wprowadzono nowy napinacz hydrauliczny, ponieważ było sporo skarg na luz łańcucha w starym.
HBT
Pod warunkiem standardowej konserwacji nie będzie żadnych problemów z głowicą cylindrów. Konieczne jest jedynie regularne usuwanie zanieczyszczeń z zaworów na wlocie i wymiana korków olejowych co 200 tys. km.
Blok cylindrów
Blok jest w całości wykonany z aluminium, płaszcz chłodzący jest typu otwartego. W standardowych warunkach pracy blok jest dość niezawodny i nie sprawia problemów. Trudności pojawiają się przy próbie flashowania silnika do maksymalnej mocy 245 „koni”.
Samo oprogramowanie układowe instaluje się bez problemów, ale różnica między silnikami 184 KM i 245 KM polega na kształcie tłoków i różnym stopniu sprężania w cylindrach. Mocniejszy silnik ma niższy stopień sprężania. Aby uniknąć problemów z detonacją i niszczeniem cylindrów, konieczne jest przejście na benzynę 98, ale nie każdy właściciel samochodu to robi, biorąc pod uwagę koszt paliwa. W rzeczywistości jest wiele takich przypadków w samochodach BMW.
Łańcuch pompy oleju
Pod wałem korbowym silnika znajduje się wałek wyrównoważający, do którego modułu z boku przymocowana jest pompa oleju. Jej pracę zapewniają spiralne koła zębate. Z kolei moment obrotowy przenoszony jest przez łańcuch z zębami Morse’a przymocowany do koła pasowego z przodu wału korbowego.
Należy go wymieniać razem z łańcuchem rozrządu. Charakteryzuje się również zniszczeniem prowadnic i zerwaniem samego łańcucha. Sam łańcuch jest krótki, a koło pasowe ma bardzo, bardzo cienką średnicę, ale o niczym innym nie można konstruktywnie myśleć. Na zużycie łańcucha wskazuje pojawienie się szelestu podczas pracy i tsokot.
Regularne zrywanie się łańcucha pompy oleju było szczególnym problemem w pierwszych latach eksploatacji silnika N20. Po zidentyfikowaniu przyczyn awarii zaczęto zmieniać napęd pompy, co doprowadziło do zmniejszenia liczby przypadków zerwania łańcucha i śmiertelnego zniszczenia jednostki napędowej. Sam łańcuch został zmodernizowany, jego płytki otrzymały nową konstrukcję, ale o podwojonej grubości.
Podczas wymiany łańcucha kupowany jest zestaw wraz z prowadnicami, napinaczem, kołami zębatymi. Jego koszt wynosi 80-220 dolarów, w zależności od producenta.
Pompa oleju
W większości przypadków działanie pompy oleju jest normalne. Sama w sobie nie ma regulacji, ale nadal daje odpowiednie ciśnienie. Jeśli z jakiegoś powodu otwór wlotowy oleju jest zatkany, następuje spadek ciśnienia oleju w układzie, wkładki się obracają. Warto rozebrać element i przeczyścić kanał. Przy zużytym łańcuchu pompy oleju sprawdza się integralność elementów wewnętrznych.
Tłoki
Po modernizacji silnika w 2013 roku niemieccy inżynierowie wprowadzili zmiany w tłokach. Przede wszystkim zwiększyli rozmiar osłon na dolnej krawędzi, po czym otrzymali wyraźny trapezoidalny kształt. Dzięki temu możliwe było znaczne zmniejszenie drgań tłoka w momencie, gdy osiąga on górny punkt i zaczyna przechodzić do cyklu opuszczania.
Rezultatem aktualizacji było zmniejszenie hałasu silnika, ponieważ zniknął charakterystyczny szelest w momencie zmiany biegów. Jednocześnie stare wersje silnika pod warunkiem prawidłowej konserwacji mogły przejechać nawet 400 tysięcy kilometrów. Jednocześnie wąskie listwy na tłokach nie mają żadnego negatywnego wpływu na wskaźniki zużycia.
Same tłoki są wymienne, ale jeśli zostaną zainstalowane w silniku przed stylizacją, konieczne będzie dodatkowe zainstalowanie zaktualizowanych wtryskiwaczy oleju. Mają one nieco krótszą długość korpusu.
Wnioski
W latach 2011-2017 w samochodach BMW silnik N20 był jednym z najczęstszych, dla wielu modeli po prostu nie miał alternatywy. Z czasem właściciele nauczyli się obsługiwać ten układ napędowy, a aktualizacja z 2013 roku pozwoliła częściowo wyeliminować początkowe problemy. Średnio co 100 tys. km warto umówić się na poważny przegląd, wymienić łańcuch rozrządu i pompę oleju, wymienić uszczelki i uszczelnienia, oczyścić zawory na dolocie z brudu. Jeśli samochód jest eksploatowany głównie w warunkach autostradowych, tempo zużycia silnika będzie 1,5 razy mniejsze. Warto przyjąć jako zasadę wymianę oleju co 7 tysięcy kilometrów. Dzięki temu można uniknąć bardzo dużej liczby kłopotów.
0 Comments