PI_N57TU_0300_chs

技术培训 产品信息

N57TU 发动机

BMW 售后服务

一般性说明

所用符号

为了便于理解或突出非常重要的信息，在本手册中使用了下列符号 / 图标：

包含重要安全说明和确保系统正常工作的必要信息，必须严格遵守。 当前状况和国家规格

BMW 集团车辆满足最高的安全和质量要求。环保、客户利益、设计或结构方面的要求变化促使我们继续开发车辆的系统和组件。因此本手册中的内容与培训所用车辆情况可能会不一致。

本手册主要介绍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手册图示情况不同。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

• 综合服务技术应用。 联系方式：conceptinfo@bmw.de ©2010 BMW AG，慕尼黑

未经 BMW AG（慕尼黑）的书面许可不得翻印本手册的任何部分

手册中所包含的信息是 BMW 集团技术培训的组成部分，适用于技术培训的培训师和学员。有关技术数据方面的更改 / 补充情况请参见 BMW 集团的最新信息系统。 联系人

Gernot Nehmeyer/Udo Metz

电话 +49 (0) 382 34059/+49 (0) 382 58506 gernot.nehmeyer@bmw.de/udo.metz@bmw.de 信息状态：2010 年 11 月 VH-23 / 国际技术培训

N57TU 发动机 目录

1.

车型..................................................................................................................................5 1.1.

发展史...........................................................................................................................................................................................................................................5

2. 简介..................................................................................................................................7 2.1. 2.2.

技术数据....................................................................................................................................................................................................................................7 发动机识别号.....................................................................................................................................................................................................................9 2.2.1. 2.2.2.

2.3.

发动机名称..........................................................................................................................................................................................9 发动机代码......................................................................................................................................................................................10

更改..............................................................................................................................................................................................................................................12

3. 发动机机械机构..............................................................................................................13 3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 3.5.

曲轴箱.......................................................................................................................................................................................................................................13 活塞..............................................................................................................................................................................................................................................13 连杆..............................................................................................................................................................................................................................................13 气门机构................................................................................................................................................................................................................................15 3.4.1.

正时时间..............................................................................................................................................................................................15

油底壳.......................................................................................................................................................................................................................................16

4. 皮带传动机构..................................................................................................................18 4.1. N57 发动机..........................................................................................................................................................................................................................18 4.2. N57TU 发动机..................................................................................................................................................................................................................19

5. 机油供给系统..................................................................................................................21 5.1.

机油滤清器模块.........................................................................................................................................................................................................21 5.1.1.

变速箱油冷却系统................................................................................................................................................................22

6. 进气和排气系统..............................................................................................................27 6.1. 6.2.

进气系统................................................................................................................................................................................................................................28 6.1.1. 6.2.1. 6.2.2.

进气装置..............................................................................................................................................................................................30 废气涡轮增压器.......................................................................................................................................................................33 废气再循环......................................................................................................................................................................................34

排气系统................................................................................................................................................................................................................................33

7. 燃油混合气制备装置.......................................................................................................35 7.1. 7.2.

机油溢流管路.................................................................................................................................................................................................................36 喷射器.......................................................................................................................................................................................................................................36 7.2.1. 7.2.2. 7.2.3.

电磁阀喷射器 CRI2.2..........................................................................................................................................................37 电磁阀喷射器 CRI2.5..........................................................................................................................................................38 喷射量校准......................................................................................................................................................................................41

8. 发动机电气系统..............................................................................................................43 8.1.

预热控制单元.................................................................................................................................................................................................................47

N57TU 发动机 目录

8.2.

传感器和执行机构...................................................................................................................................................................................................47 8.2.1. 8.2.2.

废气涡轮增压器前的废气压力传感器......................................................................................................47 预热塞......................................................................................................................................................................................................48

N57TU 发动机 1. 车型

1.1. 发展史

以下表格概述了已经存在的 N57 型号。

发动机

车型系列 车型

功率（kW/HP） 对应转速 rpm 扭矩（Nm） 对应转速 rpm

气缸结构和气缸数 排量（cm3）

缸径 / 行程（mm） 压缩比 每缸气门数 使用时间

发动机管理系统

N57D30U0 E90 E91 E92 E93 F10*

F11* 325d 150 (204) 3750 430/450* 1750 直列 6 2993 84/90 16.5 : 1 4

自 2010 年 3 月以来

DDE7.3

发动机

车型系列

N57D30O0 E90 E91 E92 E93 E70 E71 F01 F02 F07 F10 F11 330d* 530d 730d X5 xDrive30d x6 xDrive 30d 180 (245) 4000 520*/540 1750 - 3000 直列 6 2993 84/90 16.5 : 1 4

自 2008 年 9 月以来

DDE7.3

车型

功率（kW/HP） 对应转速 rpm 扭矩（Nm） 对应转速 rpm

气缸结构和气缸数 排量（cm3）

缸径 / 行程（mm） 压缩比 每缸气门数 使用时间

发动机管理系统

5

N57TU 发动机 1. 车型

发动机 车型系列 车型

N57D30T0 E70 E71 F01 F02 F07 F10 F11 535d* 740d X5 xDrive40d X6 xDrive40d 220 (300)*/225 (306) 4400 600 1500 - 2500 直列 6 2993 84/90 16.5 : 1 4

自 2009 年 9 月以来

DDE7.31

功率（kW/HP） 对应转速 rpm 扭矩（Nm） 对应转速 rpm

气缸结构和气缸数 排量（cm3）

缸径 / 行程（mm） 压缩比 每缸气门数 使用时间

发动机管理系统

6

N57TU 发动机 2. 简介

N57TU 发动机正在逐渐取代 N57 发动机。N57TU 发动机较之 N57 发动机的更改基本上类似于 N47TU 发动机较之 N47 发动机的更改。本手册仅涉及 N57TU 发动机较之 N57 发动机的调整 / 更改。

2011 年春季开始批量生产时，高功率等级的 N57TU 发动机用于不同 BMW 车型。夏季时已经应用于其它车型。 车型 530d xDrive 530d xDrive X3 xDrive30d 530d 530d

车型系列 F10 F11 F25 F10 F11

发动机 N57D30O1 N57D30O1 N57D30O1 N57D30O1 N57D30O1

生产开始 3/11 3/11 4/11 9/11 9/11

2.1. 技术数据

以下表格所示为 N57 发动机与 2011 年款 N57TU 发动机的对比。

7

N57TU 发动机 2. 简介

与 N57D30O1 发动机相比带 N57D30O0 发动机的 F10 BMW 530d 满负荷特性曲线图

结构形式 排量

缸径 / 行程 功率

对应转速 升功率

单位 [cm3j [mm] [kW (HP)] [rpm] [kW/l]

N57D30O0 (F10/530d) N57D30O1 (F10/530d xDrive) R6 2993 84/90

180 (245) 4000

60.14

190 (258) 4000

63.48

8

N57TU 发动机 2. 简介

扭矩

对应转速 压缩比 每缸气门数

按欧洲标准的耗油量 CO2 排放量

数字式发动机电子系统 排放标准 最高车速

0-100 km/h 加速时间 DIN/EU 整备质量

单位 [Nm] [rpm] [l/100 km] [g/km] [km/h] [s] [kg]

N57D30O0 (F10/530d) 540 1750 - 3000 16.5 : 1

4

6.3 166 DDE7.31

EURO 5

250 6.3 1715/1790

250 6.1 1790/1865 5.7 150 DDE7.41 N57D30O1 (F10/530d xDrive)

560 1500 - 3000 16.5 : 1

2.2. 发动机识别号

2.2.1. 发动机名称

在技术文件中使用发动机名称来准确识别发动机。但是通常只使用一个缩写。

该缩写用于表示某一发动机与所属发动机系列的关系。例如经常提到的 N57 发动机系列由 N57D30T0、N57D30O0、N57D30U0 和 N57D30K0 等多款发动机构成。首次改款时这个发动机系列称为 N57TU 发动机。 序号 1

含义 发动机开发商

索引

说明

BMW 集团

BMW Motorsport BMW M GmbH 外购发动机

4 缸直列发动机（例如 N18） 4 缸直列发动机（例如 N20） 4 缸直列发动机（例如 N47） 6 缸直列发动机（例如 N57） V8 发动机（例如 N63） V12 发动机（例如 N74） V10 发动机（例如 S85） 标准型发动机

更改，例如燃烧方式 纵向安装汽油发动机 纵向安装柴油发动机 纵向安装氢动力发动机

2

3 4

M，N P S W

发动机类型 1

2 4 5 6 7 8

标准型发动机方案更改 0

1 - 9

工作方式或燃油和安装位置 B

D H

9

N57TU 发动机 2. 简介

序号 5 + 6 7

含义

排量（1/10 升） 功率等级

索引 30 K U M O T 0 1 - 9

说明 3.0 升排量 最小 较低 中等 较高 顶级 新开发 改款

8 与授权发布相关的改款

N57D30O1 发动机名称详解 索引 N 5 7 D 30 O 1

说明

BMW 集团研发 6 缸直列发动机

直接喷射装置和废气涡轮增压器 纵向安装柴油发动机 3.0 升排量 较高功率等级 第 1 次改款

2.2.2. 发动机代码

发动机曲轴箱上标有用于明确识别和分配发动机的代码。获得主管部门批准时也需要该发动机代码。随着 N57 顶级发动机投入使用这个代码得到进一步发展，代码从以前的八位减少到七位。发动机上发动机代码上面是发动机编号。利用这个序列号和发动机代码可以明确识别每个发动机。前六位相当于发动机名称。 序号 1

含义 发动机开发商

索引 M，N P S W 1 2 4 5 6 7 8 0 1 - 9

说明

BMW 集团

BMW Motorsport BMW M GmbH 外购发动机

4 缸直列发动机（例如 N18） 4 缸直列发动机（例如 N20） 4 缸直列发动机（例如 N47） 6 缸直列发动机（例如 N57） V8 发动机（例如 N63） V12 发动机（例如 N74） V10 发动机（例如 S85） 标准型发动机

更改，例如燃烧方式

2 发动机类型

3 标准型发动机方案更改

10

N57TU 发动机 2. 简介

序号 4

含义

索引

说明

纵向安装汽油发动机 纵向安装柴油发动机 纵向安装氢动力发动机 3.0 升排量 标准

根据需要，例如 RON 87

工作方式或燃油和安装位置 B

D H

排量（1/10 升） 30 型式认证事宜（要求进行新A 型式认证的更改） B - Z

5 + 6

7

N57TU 发动机，发动机代码和发动机编号

索引 27117547 N 5 7 D 30 A

说明

发动机序列号 BMW 集团研发 6 缸直列发动机

直接喷射装置和废气涡轮增压器 纵向安装柴油发动机 3.0 升排量 标准

11

N57TU 发动机 2. 简介

2.3. 更改

系统

发动机机械机构

备注 • • • • • • • • • •

曲轴箱优化 气缸盖更改 曲轴重量降低 新活塞

采用新型低摩擦皮带传动机构且附属总成布置更改

带集成式变速箱油冷却液热交换器的新型机油滤清器模块 针对几何形状的更改调整了进气消音器 修改了废气再循环系统

可使用最高 1800 bar 燃油压力的新型电磁阀喷射器 新传感器和更改的控制单元

皮带传动机构 机油供给系统 进气系统 排气系统

燃油混合气制备装置 发动机电气系统

12

N57TU 发动机 3. 发动机机械机构

3.1. 曲轴箱

N57TU 发动机的铝合金曲轴箱是以 N57 发动机曲轴箱为基础全新设计的部件。发动机托架附加连接点等新要求、重新定位机油压力开关和为机油模块供给引入新介质都需要这种新设计。此外 N57TU 发动机系列功率提高也造成曲轴箱负荷较高。这已经通过优化强度的细节和几何形状更改予以考虑。机油滤清器模块源于 N47TU 发动机，在以后的柴油发动机中也能看到。与此有关的更多信息请查阅“机油供给系统”。

3.2. 活塞

活塞已根据源自 N47TU 发动机的电磁阀喷射器的新要求进行调整。燃烧室始终与喷射器匹配。

3.3. 连杆

小连杆头内的成型孔是源自 N55 发动机和 N47TU 发动机的技术。该成型孔可以使活塞通过活塞销作用的力以最佳方式分布在轴套表面上并降低边缘处的负荷。

13

N57TU 发动机 3. 发动机机械机构

N57TU 发动机，小连杆头

索引 1 2

说明 轴套 连杆

下图左侧所示为不带成型孔的标准连杆的表面负荷。压力作用在活塞上，活塞力经过活塞销后主要作用在小连杆头轴套的边缘上。

如果小连杆头内带一个成型孔（右侧图示），则作用力分布在较大的面积上，作用在轴套边缘处的负荷明显减小。现在作用力通过较大的面积传递。

14

N57TU 发动机 3. 发动机机械机构

N57TU 发动机，小连杆头

索引 A B 1 2

说明 表面负荷较小 表面负荷较大 无成型孔 带成型孔

3.4. 气门机构

3.4.1. 正时时间

N57TU 发动机的正时时间与 N57 发动机相比保持不变。

气门直径 最大气门行程 开启角度 气门开启 气门关闭 气门开启时间

[mm] [mm] [°KW] [°KW] [°KW] [°KW]

N57/N57TU 进气

27.2 8.5 100 352.4 567.1 214.7

N57/N57TU 排气

24.6 8.5 105 140.7 363.9 223.1

15

N57TU 发动机 3. 发动机机械机构

N57TU 发动机，正时时间曲线图

3.5. 油底壳

N57TU 发动机油底壳的密封逐步（例如根据车型）从金属弹性体密封换为硅胶密封 Loctite 5970。油底壳必须针对硅胶密封进行调整。这可以通过法兰内侧的倒角看出，该倒角规定用于多余的硅胶。

油底壳密封原理图

16

N57TU 发动机 3. 发动机机械机构

索引 A B C 1 2 3 4

说明

不带硅胶条的部件 带硅胶条的部件

通过螺栓拧紧带硅胶密封的部件 曲轴箱 硅胶条

带倒角的油底壳

因通过螺栓拧紧而流出到油底壳内预留空间的硅胶

对于平面密封剂来说需要一个倒角，以便流出的密封剂能够有控制地留存在规定的空间内，以后不会因机油渗入而脱落。

硅胶条定位

索引 1 2 3

说明

油底壳密封面 硅胶条

油底壳内侧的倒角

为保证维修时完好密封，必须遵守维修说明。

17

N57TU 发动机 4. 皮带传动机构

皮带传动机构和附属总成的布置进行了修改。

4.1. N57 发动机

N57 发动机，皮带传动机构型号

索引 A B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 说明

带空调系统和液压助力转向系统

带空调系统和电动机械式助力转向系统 双侧多楔带 扭转减振器 张紧轮 冷却液泵 导向轮 发电机 空调压缩机 转向助力泵 导向轮

18

N57TU 发动机 4. 皮带传动机构

4.2. N57TU 发动机

索引 1 2 3 4 5 6 7 8 9

说明 冷却液泵 单侧多楔带 导向轮 发电机 空调压缩机 转向助力泵 导向轮 张紧轮 扭转减振器

N57TU 发动机，带转向助力泵的皮带传动机构型号

新设计内容还包括副车架与曲轴箱的连接经过了优化。由于发动机上进气装置进气口前移，因此附属总成必须下移。下移造成了皮带张紧器和附属总成的结构空间狭小。

19

N57TU 发动机 4. 皮带传动机构

空调压缩机的转动方向也因这些更改而改变。导向轮安装在皮带张紧器上。皮带张紧器有一个六角段用于锁止和开锁。由于这些更改而新设计了皮带导向件，皮带只在一侧支撑。皮带张紧轮也降低约 100 N。

20

N57TU 发动机 5. 机油供给系统

5.1. 机油滤清器模块

至相同部件的路径通过机油滤清器模块实现。因此从 N47TU 发动机起这个模块也会在将来的柴油发动机上使用。与其它发动机型号的区别仅在于不同的发动机油冷却液热交换器或机油滤清器模块上的变速箱油冷却液热交换器。带有所有阀门、滤芯、密封件和固定元件的壳体相同。此外还首次集成了变速箱油冷却液热交换器。

N57TU 发动机，配置了自动变速箱时的机油滤清器模块（带变速箱油冷却液热交换器）

索引 1 2 3 4 5 6 说明

加热装置回流管路连接管 变速箱油冷却液热交换器 冷却液散热器的冷却液接口 变速箱路接口 机油滤清器模块壳体 发动机油冷却液热交换器

21

N57TU 发动机 5. 机油供给系统

N57TU 发动机，配置了手动变速箱时的机油滤清器模块

索引 1 2

说明

加热装置回流管路连接管 发动机油冷却液热交换器

5.1.1. 变速箱油冷却系统

在自动变速箱车辆上使用变速箱油冷却系统。变速箱油冷却系统进行了很多更改，具体内容将在后面详细说明。

22

N57TU 发动机 5. 机油供给系统

N57 发动机，阀门和节温器

索引 1 2 3 4 5 6

说明

滤清器旁通阀

变速箱油冷却系统节温器 单向阀

变速箱油辅助加热节温器 热交换器旁通阀 输出阀

滤清器旁通阀

滤清器旁通阀可确保滤清器堵塞时发动机油能到达发动机的润滑部位。机油滤清器前后压力差为 2.5 bar ± 0.3 bar 时阀门打开。

23

N57TU 发动机 5. 机油供给系统

变速箱油节温器

用于调节变速箱油温度的节温器也集成在机油滤清器模块内。变速箱油循环流过变速箱油节温器。如果变速箱油温度升高到 ≥ 88 °C，则变速箱油节温器打开并许可冷却液从冷却系统的低温冷却器流入变速箱油冷却液热交换器。同时变速箱油节温器锁止从气缸曲轴箱经过变速箱油辅助加热节温器的冷却循环回路。现在冷却变速箱油。 单向阀

单向阀可确保发动机静止时不排空发动机油通道和机油滤清器壳体。从 0.1 bar ± 0.03 bar 起该阀门打开至机油泵的供给。 变速箱油辅助加热节温器

一个重要创新是集成在机油滤清器壳体内用于快速加热变速箱油的辅助加热节温器。发动机冷却液温度 < 80 °C 时变速箱油辅助加热节温器处于关闭状态。冷却液不流过变速箱油冷却液热交换器。 如果发动机冷却液温度 ≥ 80 °C，则变速箱油辅助加热节温器打开并许可冷却液从发动机经过变速箱油节温器。因此通过热冷却液加热变速箱油。 对变速箱来说优点是：

•

利用发动机预热加热 快速完成暖机运行 摩擦功率低

更快提供较好的换档舒适性。

•

•

•

热交换器旁通阀

热交换器旁通阀的功能与滤清器旁通阀相同。如果机油压力由于机油冷却液热交换器堵塞而升高，则在压力为 2.5 ± 0.3 bar 时热交换器旁通阀打开，润滑油可在未经过冷却的情况下流向润滑部位。 输出阀

输出阀集成在机油滤清器上，因此与机油滤清器一起更换。

24

N57TU 发动机 5. 机油供给系统

冷却循环回路的功能

N57TU 发动机，冷却液循环回路

索引 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 说明

冷却液散热器

低温区域冷却液散热器 电风扇 节温器 冷却液泵

废气再循环冷却器 发动机壳体

变速箱油辅助加热节温器 暖风热交换器

发动机油冷却液热交换器

25

N57TU 发动机 5. 机油供给系统

索引 11 12 13 14 15 16 17 说明

变速箱油节温器 冷却液阀

变速箱油冷却液热交换器 冷却液温度传感器 辅助冷却液泵 补液罐 排气管路

26

N57TU 发动机 6. 进气和排气系统

进气和排气系统的基本结构与上一代系统很相似。但是进行了全面更改。

N57TU 发动机，F10 中符合 EURO 6 标准的进气和排气系统

索引 1 2 3 4 5 说明 N57TU 发动机 数字式柴油机电子系统 进气消音器

热膜式空气质量流量计 增压空气冷却器

27

N57TU 发动机 6. 进气和排气系统

索引 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

说明

增压空气温度传感器 节气门

增压压力传感器

进气通道转换风门调节器 废气再循环温度传感器 废气再循环冷却器 旁通风门

带位置传感器的废气再循环阀

废气涡轮增压器前的废气压力传感器 增压压力调节器

NOx 存储式催化转换器和柴油颗粒过滤器（EURO 5 标准时为氧化催化转换器和柴油颗粒过滤器）

NOx 存储式催化转换器前的废气温度传感器（EURO 5 标准时为氧化催化转换器前的废气温度传感器）

NOx 存储式催化转换器前的氧传感器（EURO 5 标准时为氧化催化转换器前的氧传感器）

NOx 存储式催化转换器和柴油颗粒过滤器废气压力差传感器（EURO 5 标准时为氧化催化转换器后的废气压力传感器）

NOx 存储式催化转换器后的废气温度传感器（EURO 5 标准时从 9/11 起开始使用） 柴油颗粒过滤器后的氧传感器（EURO 5 标准时不存在） H2S 隔离式催化转换器（EURO 5 标准时为中间消音器） 后消音器

6.1. 进气系统

进气系统更改最明显。节气门现在位于发动机上前部。通过更改进气系统可以减小管路长度，因为增压空气从紧靠在发动机上前部的增压空气冷却器经过节气门（2）和混合管（3）引入进气装置（4）。 在至增压空气冷却器的废气涡轮增压器输出端处串联了一个谐振器。该谐振器用于优化废气涡轮增压器噪音。

28

N57TU 发动机 6. 进气和排气系统

N57TU 发动机，进气系统

索引 A B C D 1 2 3 4 5 说明

未过滤空气 洁净空气

加热后的增压空气 冷却后的增压空气 粗滤网

未过滤空气管

未过滤空气区域进气消音器 滤清器元件

热膜式空气质量流量计

29

N57TU 发动机 6. 进气和排气系统

索引 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

说明

泄漏气体接口 洁净空气管 废气涡轮增压器 消音器 增压空气管 增压空气冷却器 增压空气管

增压空气温度传感器 节气门 进气装置

废气再循环冷却器

进气通道转换风门调节器

6.1.1. 进气装置

N57TU 发动机，进气装置

索引 1 2 3 4 5 说明

增压空气管 节气门 混合管 进气装置

增压压力传感器

30

N57TU 发动机 6. 进气和排气系统

进气装置为新开发部件，其目的是满足增压空气导管更改后的要求。因此废气再循环冷却器现在以直接连接方式与进气装置连接。在 N57 发动机中废气再循环仍通过气缸盖进入进气装置。

另一个更改是进气通道转换风门。以前进气通道转换风门集成在进气装置内。进气通道转换风门或进气通道转换风门机械结构有故障或损坏时，必须更换整个进气装置。

现在进气通道转换风门集成在进气装置与气缸盖之间的密封件内。该密封件采用三维结构，通过卡子固定住进气装置上。

安装密封件时必须注意进气通道转换风门的正确位置，否则将进气装置安装在气缸盖上是会造成其损坏。

31

N57TU 发动机 6. 进气和排气系统

N57TU 发动机，带密封件的进气装置

索引 1 2 3 4 说明

风门支撑（推移松动的进气通道转换风门时可看到） 拉杆

进气通道转换风门 密封件托架

32

N57TU 发动机 6. 进气和排气系统

索引 5 6 7 8

说明

轴

进气装置 连接杆

进气通道转换风门调节器

6.2. 排气系统

6.2.1. 废气涡轮增压器

进气侧进行了更改的新废气涡轮增压器完善了 N57TU 发动机的匹配要求。因此优化了泵极限性能、增压压力调节和噪音形成。 增压压力调节装置

VNT 调节器与废气涡轮增压器之间的连接也进行了修改。因此调节杆采用非可调结构。调节杆位于 VNT 叶片和 VNT 调节器调整杆的一个轴上。因此可以将卡止趋势或移动不灵活降至最低。

N57TU 发动机，废气涡轮增压器

33

N57TU 发动机 6. 进气和排气系统

索引 1 2 3

说明

调节杆 VNT 调节器

废气涡轮增压器

6.2.2. 废气再循环

N57TU 发动机，废气再循环

索引 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

说明

旁通风门

通过冷却液冷却的废气再循环阀 带集成式旁通的废气再循环冷却器 电控气动旁通风门转换阀 进气通道转换风门调节器 废气再循环温度传感器 进气装置 废气再循环管 混合管 节气门 增压空气管

废气再循环系统经过了优化且几何形状进行了调整。因此与 N57 发动机一样将冷却或未冷却的废气引入进气装置。引入进气装置通过废气再循环管实现，该管深入混合管内且在端部带有一个挡板，以防止热废气造成混合管损坏。

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N57TU 发动机

7. 燃油混合气制备装置

燃油混合气制备装置只进行了很少的调整。 主要更改是： •

机油溢流管路 高压泵 喷射器。

•

•

这与 N47TU 发动机的更改相当。

N57TU 发动机，俯视图

索引 1 2 3 4 5 6 7

说明

进气通道转换风门调节器 共轨压力传感器

机油加注管单元端盖 高压蓄压器（共轨）支架 曲轴箱排气阀

高压泵至共轨的高压管路 共轨压力调节阀

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N57TU 发动机

7. 燃油混合气制备装置

7.1. 机油溢流管路

N57TU 发动机的机油溢流管路和回流插头是新部件。为了将机油溢流管路与喷射器连接，回流插头必须处于打开位置。此后将插头插入喷射器回流管路内并压入锁止机构。因此可防止压出回流插头。打开时必须先打开回流插头（参见插图）。

N57TU 发动机，机油溢流管路

索引 1 2

说明 回流插头打开 喷射器

7.2. 喷射器

源自 N47TU 发动机的电磁阀喷射器（共轨喷射器 CRI2.5）可以最高 1800 bar 的燃油驱动。电磁阀喷射器由 Bosch 公司生产，是已有电磁阀喷射器 CRI2.2 的后续开发产品。除了最大压力提高外，可能的开关过程数也提高到超过使用寿命 50 %。同样实现了多次喷射能力和很短的开关时间。新电磁阀喷射器可以达到与 1800 bar 压电喷射器相同的功率和耗油量，但是改善了 HC 和 CO 排放。电磁阀喷射器的主要优点是制造成本较低。

为满足提高的排放法规要求，在此同样调整了喷嘴几何形状。

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N57TU 7. 燃油混合气制备装置发动机

7.2.1. 电磁阀喷射器 CRI2.2

电磁阀喷射器 RI2.2

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N57TU 发动机

7. 燃油混合气制备装置

索引 A B C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

说明

燃油高压 燃油回流

降低的燃油高压 燃油回流接口 电气接口 控制活塞弹簧

带过滤器的高压接口 供给通道 喷嘴针弹簧 喷嘴针 连接器 阀控制活塞 机油溢流管路 电磁铁控制活塞 电枢弹簧 电枢 电磁线圈 阀球

供油节流阀 控制室 排油节流阀 孔喷嘴

7.2.2. 电磁阀喷射器 CRI2.5

结构

主要更改在电磁阀上。因此现在使用带环形轮廓的阀门代替带钢球的阀门。即所谓的压力补偿阀，其副作用是持续泄漏。通过新结构形状在较小的开启截面时即可达到较大的阀门行程。

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N57TU 7. 燃油混合气制备装置发动机

电磁阀喷射器 CRI2.5

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N57TU 发动机

7. 燃油混合气制备装置

索引 A B C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

说明

燃油高压 燃油回流

降低的燃油高压 燃油回流接口 电气接口

带过滤器的高压接口 供给通道 喷嘴针弹簧 喷嘴针 连接器 阀控制活塞 机油溢流管路 电枢 电磁线圈 电枢弹簧 控制阀 供油节流阀 控制室 排油节流阀 孔喷嘴

CRI2.5 喷射器的性能在很大程度上由控制阀（13）决定。新喷射器具有较高的阀门动态特性，同时可以承受较高的压力。用传统球阀无法做到这一点，因为用于控制运行压力的阀座直径减小时会造成用于控制喷嘴针的阀门开启截面较小。因此达到相应动态特性的阀门行程必须加大，这会造成在喷射率和多次喷射方面达不到目标要求。

为了在提高动态特性（多次喷射）的同时能够达到未来的较高喷射压力目标，在此开发了压力补偿阀门。采用这种结构时阀座直径内的液压力由固定元件承受。这种阀门的优点是在阀门行程相同的情况下阀门开启截面增大三倍。

因此可以通过较小阀门行程实现很短的开关时间，从而在很短的时间间隔内完成多个喷射过程。因为为优化排放和噪音需要最多三次预喷射，所以要求进行这些更改。为进行废气再处理目前使用最多四次后续喷射。

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N57TU 发动机

7. 燃油混合气制备装置

CRI2.2 和 CRI2.5 阀门开启截面对比

索引 A B C D 1 2 3 4 5 6 7

说明

压力补偿阀 CRI2.5 球阀 CRI2.2 开启截面 气门行程 控制阀 阀座

电枢螺栓 钢球 阀座

燃油高压

降低的燃油压力（排出的燃油）

7.2.3. 喷射量校准

制造喷射器时的公差使实际喷射燃油量略微偏离计算燃油量。制造后针对每个喷射器通过在多个运行点测量确定这个偏差。然后根据测量结果针对每个喷射器生成一个校准值（代码）。车辆装配时安装数字式柴油机电子系统后将每个喷射器的校准值存储在控制单元内。

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N57TU 发动机

7. 燃油混合气制备装置

根据所安装的喷射器将这些校准值分配给各个气缸。DDE 通过这些校准值略微校正计算喷射量，从而减小气缸专有的喷射量偏差。

EURO 5 电磁阀喷射器 CRI2.5 喷射量校准

索引 1

说明

七位代码（校准值）

如果更换喷射器，则必须确保在数字式柴油机电子系统内将每个喷射器的压印文字数字代码分配给正确的气缸。

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N57TU 发动机 8. 发动机电气系统

发动机电气系统略有改变。部分传感器是新传感器，但是其功能和工作原理与 N57 发动机的传感器相同。以下系统概览为 EURO 6 规格的部件。表格中专门列出了带发动机节能起停功能规格和 EURO 5 规格的部件。DDE7.41 控制和分析传感器和执行机构。

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N57TU 发动机 8. 发动机电气系统

N57TU 发动机，带 EURO 6 的系统电路图

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N57TU 发动机 8. 发动机电气系统

索引 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18a 18b 19a 19b 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 说明

数字式柴油机电子系统 DDE DDE 控制单元内的温度传感器 DDE 控制单元内的环境压力传感器 起动机

便捷登车及起动系统 空调压缩机

制冷剂压力传感器 接线盒

总线端 30B 继电器 离合器模块 DDE 主继电器

总线端 15N 继电器 总线端 15N 继电器 燃油滤清器加热装置

发动机支座电控气动转换阀

废气再循环旁通风门电控气动转换阀 机油油位传感器（机油状态传感器）

氧化催化转换器前的氧传感器 [带连续特性曲线的调节传感器]（EURO 6 标准时为 NOx 存储式催化转换器前的氧传感器） 氧传感器插头

仅用于柴油颗粒过滤器后的 EURO 6 氧传感器 [带连续特性曲线的调节传感器] 仅用于 EURO 6 氧传感器插头 热膜式空气质量流量计 共轨压力调节阀 油量调节阀 凸轮轴传感器 空气风门

智能型蓄电池传感器 电动燃油泵

电子燃油泵控制系统 预热塞

预热控制单元 诊断插头 发电机

DC/CD 转换器

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N57TU 发动机 8. 发动机电气系统

索引 33 33 33 33 33 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 说明

P1 传感器供电 P2 传感器供电 P3 传感器供电 G1 传感器接地 G2 传感器接地 G3 传感器接地 接地连接 电磁阀喷射器

发动机通风加热装置（寒带国家规格） 电子扇继电器 电风扇

燃油压力温度传感器 共轨压力传感器 曲轴传感器

变速箱转速传感器 增压压力调节器

AGR 阀门和废气再循环传感器 节气门调节器和节气门传感器

进气通道转换风门调节器和进气通道转换风门传感器 冷却液温度传感器 增压空气温度传感器 加速踏板模块

废气涡轮增压器前的废气压力传感器

制动真空传感器（仅用于发动机节能起停功能） 空档位置传感器（仅用于发动机节能起停功能） AGR 温度传感器

柴油颗粒过滤器前的废气温度传感器 氧化催化转换器前的废气温度传感器 增压压力传感器

废气压力传感器（用于柴油颗粒过滤器前后的 EURO 6 废气压力差传感器） 机油压力开关

动态稳定控制系统 集成式底盘管理系统 网关模块

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N57TU 发动机 8. 发动机电气系统

8.1. 预热控制单元

预热控制单元现在固定在进气装置上。因此明显便于接近。

N57TU 发动机，进气装置

索引 1

说明 预热控制单元

更换预热控制单元或预热塞时必须进行预热塞识别。

8.2. 传感器和执行机构

8.2.1. 废气涡轮增压器前的废气压力传感器

废气涡轮增压器前的废气压力传感器是新部件。新废气压力传感器来自 Denso 公司。

废气压力传感器测量废气涡轮增压器前的排气系统内压力。这条信息用于最佳调节 AGR 比率。通过废气压力传感器和废气温度传感器数字式柴油机电子系统 DDE 可以更准确且有效地调节废气再循环比率。

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N57TU 发动机 8. 发动机电气系统

废气压力传感器通过管道和软管与排气歧管连接。由于排气系统的温度较高且污物可能会附在传感器元件上，所以需要与排气歧管保持一定距离。软管上的接口必须指向下方。废气压力传感器通过三个线脚与数字式柴油机电子系统 DDE 连接。DDE 为其提供接地和 5 伏电压。电压信号通过第三个线脚提供给 DDE。 绝对压力 100 kPa（1.0 bar） 500 kPa（5.0 bar）

电压 约 1.0 伏 约 4.5 伏

N57TU 发动机，废气压力传感器

索引 1 2 3

说明

废气压力传感器 连接管

排气歧管上的连接

8.2.2. 预热塞

更换预热控制单元或预热塞时必须进行预热塞识别。

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N57TU 发动机 8. 发动机电气系统

服务功能提供修理预热系统时需要的两项功能： •

更换预热塞前：启用安全数据记录。

更换预热塞前，必须通过服务功能启用安全数据记录。目的是确保总线端切换时预热控制单元安全地通过安全数据记录控制新预热塞。

更换预热塞或预热控制单元后：进行预热塞识别。

更换预热塞或预热控制单元后，必须通过服务功能进行预热塞识别。服务功能用于在预热控制单元内启用对所安装的预热塞来说正确的数据记录。如果不进行预热塞识别，则错误的数据记录可能保持启用状态。这可能造成预热功能受限或预热塞损坏。在此检查以下事项： -

预热控制单元是否识别所有预热塞？ 是否安装了正确的预热塞？

在预热控制单元内是否启用了正确的数据记录？ -

•

-

原因

对于 N47TU 发动机和 N57TU 发动机来说，根据功率型号使用不同型号的预热塞。

以下表格所示为各个型号的预热塞在哪些发动机中使用： 发动机

BERU ISS （金属）

N47D16U1 N47D20U1 N47D20O1 N47D20T1 N57D30O1 N57D30T1

X

预热塞 BERU CGP （陶瓷）

X X X

BOSCH GLP5 （陶瓷）

X X

为了通过相应正确的电压配置控制不同型号的预热塞，在此有用于预热控制单元的不同数据记录。除了用于预热塞正确运行的数据记录外，预热控制单元内还包含所谓的安全数据记录。安全数据记录用于在发生故障时或错误安装时能够在无损坏危险的情况下接通所有型号的预热塞。有两种方法用于识别预热控制单元内的预热塞型号： 1

在总线端切换后每次完整的加热循环时自动进行识别。但是，在此预热控制单元只能区分金属预热塞和陶瓷预热塞。如果此时预热控制单元检测到电压波动过大或起动机干预信号正在启用，则中止识别。

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N57TU 发动机 8. 发动机电气系统

如果识别到型号错误的预热塞超过一个，则预热控制单元启用安全数据记录。如果识别到只有一个预热塞型号错误，则预热控制单元从当前行驶循环中的其它预热过程中剔除这个预热塞且不启用安全数据记录。 2

通过服务功能可以执行一项专门的预热测试。如果不能明确识别所有预热塞，则在此始终启用安全数据记录。

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BMW AG

经销商认证和培训 Röntgenstraße 7

85716 Unterschleißheim，德国