Двигатель Mercedes-Benz OM642
Серия 6-цилиндровых V-образных двигателей, работающих на дизеле. Впрыск горючего прямой, осуществляется через турбокомпрессор собственного производства. Выпускается мотор с 2005 года, предназначен для замены двигателя OM647.
Общие данные о моторе OM642
Для большей отдачи силовой установки производитель с 2014 года ввёл применение новых цилиндров. Их стенки были с нанопокрытием. Это давало большую эффективность использования горючего и снижало массу мотора.
Угол развала OM642 составляет 72 градуса, двигатель оснащается пьезоинжектором Коммон Райл 3 поколения, способного выдавать 1600 бар. На этом моторе нашли применение: технология Блютек, интеркулер и турбокомпрессор нового поколения.
Степень сжатия 642-го равна 18 к 1. ГРМ механизм типа DOHC, с двумя распредвалами, на каждый цилиндр приходится по 4 клапана. Привод ГРМ реализовывается через металлическую цепь. Блок цилиндров и поршни получены из огнеупорного материала — сплава алюминия. На каждую ГБЦ ставится по два распредвала. Клапанами управляет коромысло роликового типа.
Двигатель имеет алюминиевый корпус, наделённый пересекающимися распорками. Цилиндры в нём оснащены чугунными гильзами, что способствует значительному упрочнению и надёжности эксплуатации. Шатуны тоже прочные, стальные, а коленвал — сделан из сверхпрочного материала, с обширной поверхностью опоры вала.
| Рабочий объём | 2987 куб. см |
| Максимальная мощность, л.с. | 224 (атмосферник) и 183 — 245 (турбо) |
| Максимальный крутящий момент, Н*м (кг*м) при об./мин. | 510 (52) / 1600 (атмосферник) и 542 (55) / 2400 (турбо) |
| Используемое топливо | Дизельное топливо |
| Расход топлива, л/100 км | 7,8 (атмосферник) и 6.9 — 11.7 (турбо) |
| Количество клапанов на цилиндр | 4 |
| Максимальная мощность, л.с. (кВт) при об./мин. | 224 (165) / 3800 (атмосферник) и 245 (180) / 3600 (турбо) |
| Газораспределительный механизм | DOHC, 4 клапана на цилиндр |
| Цепь ГРМ | роликовая цепь |
| Блок электронного управления двигателя | Bosch EDC17 |
| Картер двигателя | выполнен из литого под давлением алюминия со сквозной поперечной распоркой |
| Коленчатый вал | кованый, выполнен из улучшенной стали с широкой опорной поверхностью коренной шейки |
| Шатуны | сделаны из кованой стали |
| Масса двигателя | 208 кг (459 фунтов) |
| Система впрыска | непосредственный впрыск топлива Common Rail 3 с пьезоинжекторами, позволяющими производить до 5 впрысков за цикл |
| Давление впрыска | до 1600 бар |
| Турбонагнетатель | VTG с изменяемой геометрией турбины |
| Экологические стандарты | Евро-4, Евро-5 |
| Выхлопная система | система рециркуляции отработанных газов AGR |
| Используемая технология | BlueTEC |
| Варианты исполнения | DE30LA , DE30LA red. и LSDE30LA |
| Выброс CO2, г/км | 169 — 261 |
| Диаметр цилиндра, мм | 83 — 88 |
| Степень сжатия | 16.02.1900 |
| Ход поршня, мм | 88.3 — 99 |
Инжектор OM642
Система впрыска основана на работе пьезоэлементов. Такой инжектор способен за раз производить до пяти впрысков, что сокращает расход горючего и выбросы вредных веществ. Также уменьшается шумность двигателя, улучшается отзывчивость на педаль акселератора. Вкупе с турбокомпрессором VTG система обеспечивает высокую мощность и завидный крутящий момент уже с низких оборотов. Нагнетатель контролируется и настраивается электроникой, поэтому ошибки дозирования и наддува здесь минимальны.
Особенности инжекторов данного типа:
- управление впрыском осуществляется электронным блоком управления Бош;
- инжекторы исполнены в виде форсунок, имеют восемь отверстий;
- наддув осуществляется компрессором типа VTG с переменной длиной турбины;
- впускной коллектор оснащён дополнительным каналом для прохождения воздуха, что также повышает мощность агрегата и улучшает смену заряда;
- специальный охладитель воздуха позволяет снижать температуру потока, если она превышает 90-95 градусов.
Выхлоп под управлением отдельной системы
AGR — это отдельная система охлаждения выхлопа. Она применяется для повышения экологических норм мотора. В работе задействованы одновременно несколько деталей:
- восстановление фильтра производится без применения добавочных элементов — данная задача возложена на систему управления ДВС;
- катализатор селективного типа задерживает аммиак, образующийся в ходе сгорания дизельного топлива, подготавливая вещество к дальнейшей реакции по сокращению выбросов;
- одновременно SCR выполняет функцию фильтра, задерживающего запахи серы и прочее.
Таким образом, обеспечивается работа всей системы очистки, работающей по технологии Блютек.
Характерные неисправности
Куча всевозможных датчиков, регулируемое поступление воздуха, способность скидывать лишнее давление — к сожалению, всё это не гарантирует безотказную работу данного агрегата.
- Если невнимательно относиться к чистоте двигателя, он может не дотянуть до конца эксплуатационного срока. Так, впуск должен быть обязательно отмыт от следов масла, которое попадает из-за некорректной работы турбины. Сам производитель настоятельно рекомендует: при замене турбины надо проверить и удалить из системы впуска масло!
- Смазочный материал также может поступать во впуск вместе с выхлопными газами. Это объясняется уже конструктивным просчётом, тем более, если масло попадает в больших количествах. Решение — провести ремонт, хорошенько очистив интеркулер.
- От попадания внутрь впускного коллектора масла, внутренние каналы закоксовываются. Образуется неисправность в системе заслонок, что, как ни странно, признаётся немецким производителем, как совершенно нормальная практика.
- Несмотря на использование крутого и современного программного обеспечения, при превышении максимальных оборотов блок управления не способен защитить двигатель от разрушения. Компьютер просто не в состоянии запереть заслонку дросселя, хотя есть возможность ограничить мощность и отключить наддув при передуве турбины.
В остальном, это отличный движок в плане механики. При весе в 200 кг с лишним, мотор выдаёт 260 л. с. и 600 Нм крутящего момента. Цепь ГРМ качественная, не портится. Задиры в цилиндрах — большая редкость, а в клапанном механизме практически не возникает проблем. Одним словом, этот мотор совершенно не похож на те движки, которые делаются только с учётом экологических норм. Большинство современных агрегатов как раз такие — со сложной конструкцией и ненадёжные.
Модификации
Двигатель OM642 имеет несколько модификаций. Все они имеют одинаковый рабочий объём, равный 2987 см3.
Расход масла в турбированных ДВС (в частности, в 642-м дизельном моторе «Мерседес-Бенц»), или Когда невнимательность слишком дорого обходится
Обсуждать основные проблемы дизельного V-образного мотора «Мерседес-Бенц» (642) на форумах и общественных площадках начали очень давно, общий список типичных неисправностей и методы их исправления хорошо известны, однако и в настоящее время при общении с владельцами автомобилей с такими моторами выяснилось, что довольно часто присутствует непонимание сути вопроса по всем пунктам. Выражается это в общем подходе к проблеме, и решение, которое просто напрашивается с другими моторами, именно здесь часто сопряжено со значительными затратами, которые проходят впустую либо приходится еще раз проводить операцию повторно, чтобы решить проблему раз и навсегда. Для разрешения этого вопроса и задумывался этот очерк.
А) Турбина, которая «ест» и «гонит» .
Мало найдется автомобилей, для владельцев которых турбина и масло в воздушных патрубках не являются тесно связанными явлениями)). Более того, значительное количество специалистов в ремонтных организациях полностью разделяет это мнение, часто даже не утруждая себя лишними проверками. Выражение «турбина гонит масло», пожалуй, — одно из самых популярных в общении)). Давайте для начала определимся с основными тезисами появления масла в воздушных патрубках, охладителе надувочного воздуха и, как следствие, — во впускном коллекторе для ДВС. Итак, теоретическая часть:
- Масло во впускных и надувных патрубках будет присутствовать всегда, пока работает штатная система вентиляции картерных газов .
Для дизельного мотора (в данном случае это — 642-й ДВС «Мерседес-Бенц») это выглядит так:
Напоминаю, что для моторов с турбокомпрессорами, бензиновых и дизельных в особенности, устойчивое разряжение (для эжекции (удаления) картерных газов ДВС и их утилизации через камеру сгорания) есть только на входе в турбокомпрессор. Это значит, что часть неотделенного масла (а полноценные циклонные маслоотделители большого размера производители обычно не ставят из-за соображения компактности моторного отсека, например) через «холодную» крыльчатку попадает в систему надувных патрубков, и ЭТО — нормальный процесс!
Количество масла в надувной части зависит от качества работы маслоотделения и своевременности технического обслуживания .
Любой процесс имеет свои «граничные функции», при соблюдении рамок которых он эффективен. Процесс маслоотделения тоже имеет такие условия, и связаны они прежде всего с правильным функционированием редукционного клапана маслоотделителя. Исполнение у него может быть разным. Например, он может быть интегрирован в клапанную крышку.
Или даже в отдельный маслоотделительный модуль:
Большого значения его конструкция относительно работы редукционного клапана не имеет (стоимость узла и трудоемкость его замены в данном случае не обсуждается), поскольку рабочая часть клапана всегда одна и та же — мембрана, которая со временем теряет эластичность или целостность. В обоих случаях возникает повышенное давление картерных газов, и штатная система маслоотделения начинает работать неэффективно.
А что значит — «своевременность технического обслуживания»? Дело в том, что в большинстве инструкций по ТО от производителей (во всяком случае, немецких) совершенно не учитываются состояние качества воздуха в нашей местности и запыленность при эксплуатации автомобилей на дорогах общего пользования. В итоге появляются рекомендации (если они вообще присутствуют в листе ТО) по замене воздушного фильтра при достижении 30 000 км или даже 60 000 км, что, по моему мнению, совершенно недопустимо. Если этому вопросу не уделять внимания, то в таком случае
неизбежно возникнет расход масла, и турбина будет выглядеть вот так:
Собственно, желание владельца поменять, к примеру, ЭТУ турбину по рекомендациям было весьма твердым, что мешало проверить воздушный фильтр — остается догадываться, почему))). Разумеется, турбина по радиальным и осевым люфтам была практически идеальна… Подобная ситуация касается абсолютно всех, а не только владельца БМВ в данном случае. Ну и, наконец, последний пункт, имеющий порой большее значение, чем предыдущие два, о котором речь и пойдет)).
Большое значение имеют конструкция и организация в целом вентиляции картерных газов .
Здесь начинается разговор собственно о конкретной истории ремонта 642-го мотора, в целых двух экземплярах)). Переходим, так сказать, к практической части.
Итак, имеются «братья-близнецы» по проблемам:
У обоих, в общем, стандартная болезнь с коксованием впускных коллекторов, к теме вроде как не относящихся, выглядят они вот так:
Разумеется, пластиковый привод этого «безобразия» выглядит вот так:
Из-за большого люфта воздушные заслонки не имеют симметричного угла поворота, и, соответственно, появляются ошибки и претензии к работе ДВС в целом. В данном случае необходимо менять коллекторы.
Здесь мнения разделяются. Достаточно большая часть автомобильного сообщества эти заслонки просто удаляет. Теоретически вреда этот процесс ДВС не наносит, и мощность не теряется (с режимом работы и назначением этих заслонок можно ознакомиться при желании в моем блоге). Но надо учесть, что просто удалить их, без программного отключения сажевого фильтра, системы возврата ОГ, скорее всего, не получится, да и качество такой «прошивки» ЭБУ играет достаточно высокую роль. Поскольку назначение вихревых заслонок на дизельных моторах прежде всего связано с экологией, а с этим у европейских производителей дела обстоят достаточно строго, лучше все-таки менять этот узел, тем более что, несмотря на пластиковые тяги, с условием правильного технического обслуживания , в среднем эти впускные коллекторы «ходят» по 80 000–100 000 км.
В данном же случае достаточно рутинная работа по замене впускных коллекторов в 642-м моторе превратилась в интересную потому, что ни владелец, ни работники сервиса, в который он обращался ранее, не совсем осознавали причины возникновения этого нагара на впускном коллекторе. То есть снова присутствовало настойчивое желание обвинить во всем турбину.
Ну что ж, опять разбираемся и начинаем экономить деньги клиента. Вот так выглядела «холодная» часть:
Вот так — «горячая»: 
Радиальные и осевые люфты вала соответствовали норме. К слову сказать, «брату» повезло меньше: его турбина была не совсем в порядке — слышался свист, имеющий следующий источник:
Помните второй пункт и своевременную смену воздушного фильтра, в частности — для предупреждения попадания в крыльчатку механических частиц? Продолжим.
Формально, если вспомнить начало нашего разговора, достаточно поменять воздушный фильтр и клапан вентиляции, который выглядит вполне незамысловато:
Но именно здесь «вступает в права» пункт 3, и знание конструкции системы вентиляции картерных газов именно на этом моторе (642-м) играет очень большую роль. В данном случае вентиляция картерных газов осуществляется через угловой переходник:
В нем предусмотрен сальник, который уплотняет торец распределительного вала:
Нетрудно догадаться, что масло будет попадать в систему вентиляции картерных газов, через клапан вентиляции — во впускной патрубок. Разумеется, без замены этого манжетного уплотнения (которое идет вместе с фланцем) смысл ОСТАЛЬНЫХ мероприятий по удалению масла во впускном тракте теряется! Становится понятно, почему «наросты» на впускных каналах заслонок имеют такие большие размеры. А можно ли было избежать этого явления заранее? Разумеется, это как раз и есть та самая внимательность механика в процессе обслуживания конкретного мотора, которая и говорит о его профессиональных навыках. Переходим к следующему вопросу, который тоже проявился на данных машинах и является, по моему мнению, не менее интересным)). Итак, назовем его:
Б) Сальник, который «льет» .
Данный пример очень хорошо характеризует внимательный подход и знание «больных» мест автомобиля, и это — далеко не только конкретный автомобиль данной марки. Похожие тонкие моменты существуют и в «Ауди», и в БМВ, но речь сегодня у нас идет о конкретных экземплярах с 642-м мотором. Итак, как обычно, интенсивная течь масла в области примыкания ДВС к коробке снизу привела владельца (и, как выяснилось, не только его) к однозначному выводу о выходе из строя манжетного уплотнения. На попытки узнать, а была ли обследована область развала блока цилиндров, получили в ответ непоколебимое — «там все в порядке»)). То есть, как понимаете, кроме 100 %-ной уверенности в замене «погнавших масло» турбин, грозило еще и снятие АКПП с заменой «дефектного» сальника. Пришлось начинать «с конца» и предложить сначала разобраться с впускными коллекторами, их воздушными заслонками. При снятии впускного коллектора (который сам по себе тоже хорошо известен владельцам автомобилей «Мерседес», но речь о нем пойдет в другой раз), мы обнаруживаем следующую картину:
По сравнению, скажем, с 272-м мотором, где масляный теплообменник выполнен снаружи, на кронштейне масляного фильтра, здесь его установили внутри. Разумеется, доступ к этому узлу сильно затруднен, а осмотр ограничен, но состояние хотя бы внешних уплотнений, учитывая смешивание рабочих жидкостей в теплообменнике, необходимо контролировать, а возможные излишки жидкостей из-за нарушения герметичности прокладки нужно удалять, поэтому конструкторами были созданы дренажные и сливные отверстия:
Нетрудно догадаться, куда именно в конечном итоге попадает излишек этого масла. Разумеется, он протекает по торцевой плоскости блок-картера ДВС, создавая полную иллюзию течи заднего сальника коленчатого вала. Согласитесь, снять АКПП, чтобы убедиться, что масло течет «откуда-то сверху», — не лучший вариант и для сервиса, и для владельца. Дальше идет сакральное «раз уж сняли, давайте поменяем и сальник». Есть у этой течи и еще одна неприятная особенность. Дело в том, что расположение сервопривода тех самых воздушных заслонок, в принципе, не предполагает накопления масла в развале блока. Владельцу, который УЖЕ поменял впускные коллекторы, вряд ли понравится, если сервопривод коллекторов превратится в это:
Ведь даже при абсолютно исправных и чистых заслонках, если сервопривод выйдет из строя, опять придется решать вопрос с коллектором (не говоря уже о том, что это скажется на работе пластиковых шарниров тяг) по новому кругу.
Составляя план ремонта любого автомобиля (а не только предоставленных в качестве примера), необходимо помнить об особенностях этого автомобиля и о связанных операциях, помимо основной, которые желательно проводить сразу после того, как специалисты дадут рекомендации. Часто наиболее распространенные методы устранения проблемы «не работают» в отношении конкретного автомобиля. Именно с целесообразностью проведения ремонта «за один раз» и связано правильное, по моему мнению, решение владельцев — обращение в специализированные по конкретной марке автомобиля мастерские . Желаю Вам не допускать описанных ошибок. До скорой встречи!
