Двигатель BMW S63

Серийное производство восьмицилиндрового двигателя с индексом S63B44 стартовало в 2009 году. Агрегат разрабатывался исключительно силами BMW M GmbH и предназначался для установки на спортивные версии автомобилей баварской марки. Первыми автомобилями, на которые устанавливался этот мотор, стали кроссоверы X5 M (E70) и X6 M (E71). Этот нестандартный выбор наглядно продемонстрировал возможности нового двигателя, способного обеспечить высокую динамику даже на тяжелых и высоких кузовах. На момент дебюта S63 в активе М-подразделения имелся только один 8-цилиндровый атмосферный двигатель S62, тогда как флагманские модели оснащались 10-цилиндровым агрегатом S85.

Применение двух турбокомпрессоров позволяло увеличить пиковую мощность и сформировать широкий диапазон крутящего момента, что делало автомобили более универсальными и пригодными для повседневной эксплуатации. В 2011 году модернизированная версия двигателя дебютировала на заднеприводном седане M5 (F10), затем появилась на купе и кабриолетах M6 (F12/F13). Последующие модификации агрегата были усовершенствованы и стали применяться на актуальных моделях БМВ M5, M8, X5 M и X6 M.

Конструкторы M GmbH не стали проектировать силовой агрегат с нуля, взяв за основу алюминиевый блок от серийного двигателя N63. Такой подход обеспечивал технологическую преемственность с основной линейкой моторов и позволял сконцентрировать усилия на узлах, определяющих спортивный характер. Блок цилиндров, коленчатый вал и шатуны перешли от исходной конструкции, тогда как поршневую группу спроектировали самостоятельно, выбрав степень сжатия 9,3:1, оптимальную для работы с наддувом. Головки блока подверглись изменениям: были установлены распределительные валы с иными профилями кулачков, перенастроена система управления. При модернизации до версии TU степень сжатия увеличили до 10,0:1, применив поршни производства Mahle.

Технологическая преемственность и конструктивные решения

В конструкции S63 использованы технические решения, отработанные на других моторах BMW, но адаптированные под более высокие нагрузки. Алюминиевый блок обеспечивает жесткость и умеренную массу, головки цилиндров выполнены по четырехклапанной схеме с гидрокомпенсаторами в приводе клапанов. Цепной привод газораспределительного механизма вынесен к маховику: этот компоновочный прием характерен для многих современных двигателей баварской марки. Порядок работы цилиндров: 1-5-4-8-6-3-7-2.

Одна из важных особенностей мотора S63 заключается в системе наддува с двумя турбокомпрессорами Garrett, размещенными в пространстве между головками блока. Такое решение, когда выпускные коллекторы и турбины находятся внутри V-образного пространства, позволило минимизировать габаритную длину силового агрегата и улучшить отклик на педаль газа за счет минимальной длины выпускных трактов. Турбины были оснащены разделенными входными каналами, что дополнительно снизило инерционность. Величина наддува изменялась в процессе эволюции модели: на ранних версиях она составляла 1,2 бара, на более поздних достигла 1,7 бара.

В конструкции агрегата также задействованы фирменные разработки BMW – механизмы изменения фаз Double-VANOS, работающие как на впускных, так и на выпускных распределительных валах. На модернизированных версиях TU дополнительно устанавливается система изменения высоты подъема клапанов Valvetronic. На разных этапах производства применялись различные электронные модули: на первых версиях использовался блок DME 7.3, затем его сменили на Bosch MEVD17.2.8, а современные модификации оснащаются блоком DME 8.8.T.

Технические характеристики S63B44

· Система смазки: в отличие от стандартных моделей, на версиях P63 и некоторых трековых модификациях применялась схема с сухим картером – масло хранится в отдельном резервуаре, насос обеспечивает его подачу при любых кренах и ускорениях, исключая масляное голодание.

· Система охлаждения: разделена на два независимых контура: один обслуживает блок цилиндров, другой – турбокомпрессоры, дополнительно оснащенные собственным радиатором для эффективного отвода тепла. В пиковых режимах температура выхлопных газов в зоне турбин может достигать 950 градусов Цельсия, а корпус турбокомпрессора нагревается до 600-700 градусов.

· Поршневая группа: на модификации TU поршни получили покрытие, снижающее трение, и оптимизированную геометрию для работы с повышенной степенью сжатия 10,0:1.

· Масса двигателя: от 162 до 172 кг в зависимости от версии. Заправочный объем масла: 8-8.5 литра в зависимости от модификации.

Версии двигателя и модели, на которые они устанавливались

Мотор S63 выпускался в нескольких поколениях, каждое из которых имело конструктивные отличия и предназначалось для определенного круга моделей.

S63B44O0 – базовая версия агрегата выдавала 555 лошадиных сил при 6000 оборотах в минуту и развивала крутящий момент 680 Нм в интервале от 1500 до 5650 об/мин. Этим двигателем оснащались BMW X5 M (E70) и BMW X6 M (E71) в период с 2009 по 2014 год.

S63B44T0 (S63TU) – модернизированная версия появилась в 2011 году и предназначалась для установки на седан M5 (F10). Конструкторы оснастили двигатель поршнями Mahle, обеспечившими степень сжатия 10,0:1, изменили профили распределительных валов и внедрили систему Valvetronic. При этом турбокомпрессоры развивали давление наддува 1,5 бара. Силовой агрегат выдавал 560 лошадиных сил в диапазоне 6000-7000 оборотов в минуту, величина крутящего момента сохранилась на отметке 680 Нм, однако зона его доступности расширилась – теперь максимальная тяга обеспечивалась с 1500 до 5750 об/мин. Этим двигателем комплектовались следующие модели:

· седан M5 (F10), сходивший с конвейера с 2011 по 2016 год;

· купе M6 (F12) и кабриолет M6 (F13);

· четырехдверное купе M6 Gran Coupe (F06).

S63B44T2 – версия для кроссоверов второго поколения X5 M (F85) и X6 M (F86), производство которых стартовало в 2014 году. Его мощность подняли до 575 л.с., достигаемых в интервале 6000-6500 об/мин, крутящий момент вырос до 750 Нм и был доступен с 2200 до 5000 об/мин. Доработки коснулись впускного тракта, системы смазки и механизма управления турбинами.

S63B44T4 – наиболее совершенная версия агрегата появилась одновременно с моделью M5 (F90) в 2017 году. Конструкторы модернизировали поршневую группу, установили более производительные масляные форсунки, изменили впускной коллектор и турбокомпрессоры, доведя давление наддува до 1,7 бара. В стандартном исполнении двигатель развивает 600 сил при 5600–6700 об/мин, в варианте Competition – 625 сил при 6000 об/мин. Этот мотор устанавливается на следующие автомобили:

· M5 (F90) и M5 Competition, выпускаемые с 2018 года;

· M8 во всех типах кузова – купе, кабриолет и Gran Coupe;

· актуальные поколения X5 M (F95) и X6 M (F96).

Гоночная версия P63 была создана на базе серийного двигателя для трековых нужд. В 2016 году этот мотор мощностью 585 л.с. применялся на BMW M6 GT3. Для участия в чемпионате мира по гонкам на выносливость (WEC) и серии IMSA на BMW M8 GTE рабочий объем агрегата уменьшили до 4.0 л в соответствии с требованиями регламента, а его мощность варьировалась от 500 до 600 л.с. в зависимости от класса соревнований. Множество компонентов этого мотора были спроектированы специально для гоночных нагрузок, включая: усиленные шатуны и коленчатый вал, модифицированные распредвалы, усовершенствованную систему охлаждения и смазки, доработанную систему впуска и выпуска, модернизированные турбокомпрессоры, компоненты ГРМ повышенной прочности и другие. Эти изменения позволили адаптировать двигатель к жестким требованиям гоночных регламентов и обеспечить его высокую надежность в условиях многочасовых гонок на выносливость, таких как «24 часа Ле-Мана» и «24 часа Дайтоны».

Характерные неисправности силового агрегата

Высокая степень форсирования и сложность конструкции обусловливают наличие целого ряда уязвимых мест, проявляющихся по мере увеличения пробега.

До 50 000 км

В этот период серьезных дефектов обычно не фиксируется. На экземплярах первых лет выпуска (до 2011 года) встречались случаи повреждения вкладышей коленчатого вала при частых резких ускорениях. Пластиковые патрубки системы охлаждения со временем теряют эластичность из-за перепадов температур и могут давать микротрещины.

После 60 000 км

С увеличением пробега возрастает вероятность проблем с турбокомпрессорами. Расположение в развале блока приводит к интенсивному нагреву и, как следствие, коксованию масла в подводящих каналах. Сопутствующие признаки неисправности: свист при выходе на наддув и увеличивающийся расход масла. Также в этом диапазоне пробега возможны сбои в работе форсунок непосредственного впрыска: засорение распылителей ухудшает качество смесеобразования, двигатель начинает работать с перебоями и теряет мощность. Для устранения проблемы требуется замена форсунок на новые. При этом, конструкция форсунок дорабатывалась несколько раз для повышения надежности.

К 120 000 км

После 100 тыс. км пробега повышается вероятность отклонений в работе систем VANOS и Valvetronic. Износ подвижных элементов и загрязнение масляных каналов приводят к нарушениям в управлении фазами газораспределения. Цепь привода ГРМ может растянуться, особенно при несоблюдении регламентных интервалов замены масла. Характерный признак неисправности – стук при пуске и нестабильные обороты холостого хода.

После 180 000 км

На более значительных пробегах нередки задиры на стенках цилиндров и критическое повышение расхода масла вследствие залегания поршневых колец. Алюминиевый блок с напылением не рассчитан гильзовку. При серьезных повреждениях его заменяют в сборе, хотя некоторые специализированные сервисы выполняют гильзование в качестве альтернативы. Разрушение катализаторов, расположенных в выпускном тракте, может привести к попаданию их частиц в цилиндры, вызывая дополнительные повреждения.

Рекомендации при эксплуатации агрегата S63

Продлить ресурс S63 и избежать серьезных поломок позволяет строгое соблюдение регламентов технического обслуживания. Замену масла рекомендуется проводить, в среднем, через 8-10 тыс. км, применяя составы, одобренные BMW для М-моделей. Также необходимо контролировать температуру и уровень охлаждающей жидкости: алюминиевый блок и турбины весьма чувствительны к перегреву. Патрубки системы охлаждения необходимо менять при первых признаках износа, не дожидаясь появления течей. Перед интенсивной ездой двигатель следует прогревать до рабочих температур, а после высоких нагрузок дать ему поработать на холостом ходу для снижения температуры турбин. Рекомендуется использовать топливо с октановым числом не ниже 95, предпочтительно 98, чтобы минимизировать отложения на форсунках и клапанах.

Описанные выше конструктивные особенности и эксплуатационные характеристики позволяют сделать вывод, что при должном уходе мотор S63 способен сохранять работоспособность на протяжении длительного времени. Производитель последовательно вносил улучшения в конструкцию, и агрегаты, выпущенные после 2013-2014 годов, демонстрируют более высокую надежность по сравнению с первыми версиями. При аккуратной эксплуатации и своевременном обслуживании ресурс до капитального ремонта составляет 150-250 тыс. км.

В случаях, когда избежать поломки не удалось, владельцы автомобилей с двигателем S63 могут рассчитывать на квалифицированную помощь в BMW-STO. Специалисты нашего технического центра располагают диагностическим оборудованием, позволяющим точно локализовать неисправность, и имеют опыт ремонта моторов М-подразделения. Выполненный в соответствии с заводскими нормативами ремонт двигателя BMW S63 гарантирует восстановление рабочих параметров агрегата. На проведенные работы предоставляется гарантия, что исключает необходимость повторных обращений до очередного планового обслуживания.