Elektrické vodní čerpadlo N52: proč BMW u pětky E60 opustilo pohon řemenem

Řemen točil čerpadlem podle otáček, ne podle potřeby

Čerpadlo na řemenu protlačí tolik kapaliny, kolik mu dovolí otáčky motoru. Školicí sešit BMW k motoru N52 to popisuje bez obalu: dopravní výkon čerpadla se navrhuje na největší možnou potřebu chlazení, jenže ta nastane málokdy. Přebytečná kapalina pak jen krouží přes termostat v malém okruhu a motor ji pohání zadarmo.

Teplota se u takového uspořádání dá ovlivnit jedině mapovým termostatem, tedy přepínáním mezi malým a velkým okruhem. Chladicí výkon zůstává svázaný s otáčkami.

Elektrické čerpadlo tu vazbu přeruší. Sešit u něj jmenuje dvě věci: menší ztráty výkonu motoru a nižší spotřebu díky účinnějšímu hospodaření s teplem. Tisková zpráva BMW z 19. července 2005 k novým šestiválcům v pětce říká totéž stručněji: elektrické čerpadlo řídí průtok podle okamžité potřeby a znatelně přispívá k nižší spotřebě celé generace NG6. Vedlejší zisk je mechanický – bez čerpadla na řemenu vystačí motor s jediným řemenovým pohonem.

Čtyři teploty místo jedné

Když průtok neurčují otáčky, může ho určovat mapa. Jednotka motoru podle školicího sešitu pracuje se čtyřmi teplotními pásmy v hlavě válců:

• 112 °C – režim ECO,
• 105 °C – normální režim,
• 95 °C – režim vysokého výkonu,
• 80 °C – vysoký výkon spolu s mapovým termostatem.

V pásmu 112 °C klesá vnitřní tření a s ním spotřeba, což se hodí při malém zatížení. Jakmile řidič chce výkon, jednotka teplotu hlavy stáhne až na 80 °C: zlepší se plnicí účinnost a motor dá víc točivého momentu. Spotřeba i výkon jdou tedy ovlivnit chladicí soustavou, ne jen plynem.

Elektrický pohon přidal dvě věci, které řemen neumí. Motor se dá zahřívat úplně bez oběhu kapaliny a čerpadlo může běžet i po vypnutí motoru, aby odvedlo zbytkové teplo.

Ten doběh je zároveň praktické varování. Čerpadlo se rozběhne, i když motor stojí, a chladicí soustava je po jízdě horká a pod tlakem. Otevírat vyrovnávací nádobku nebo rozpojovat hadici za tepla se nemá.

Dvě stě wattů a vlastní elektronika

Čerpadlo je odstředivé, s elektromotorem chlazeným protékající kapalinou – takzvaný mokrý rotor. Školicí sešit ke chladicím soustavám u něj uvádí výkon 200 W a největší průtok 7 000 litrů za hodinu. Pro srovnání: pozdější přeplňovaný N54 dostal čerpadlo o 400 W a 9 000 litrech za hodinu.

Řízení sedí přímo na čerpadle. Pod krytem přípojky je elektronický modul, který sešit vede jako řídicí jednotku EWPU, a ta se s jednotkou motoru DME domlouvá po bitově sériovém rozhraní BSD. To je jen jedna z sítí, které má pětka E60 na palubě, a patří k těm, o kterých se řidič nikdy nedozví.

DME si ze zatížení motoru, zvoleného provozního režimu a z údajů teplotních čidel spočítá potřebný chladicí výkon a pošle čerpadlu pokyn. Čerpadlo si podle něj nastaví otáčky. Kapalina přitom protéká motorem čerpadla, takže chladí i jeho elektroniku, a zároveň maže jeho ložiska. Z toho plyne servisní pravidlo, které BMW opakuje u všech svých elektrických čerpadel.

Čím se ohlásí, že dosluhuje

Seznam příznaků školicí materiál neuvádí; popisuje soustavu, ne diagnostiku poruch. Uvádí ale následek, který stojí za připomenutí: když se ložiska čerpadla zadřou, čerpadlo se nerozběhne a celé hospodaření s teplem je mimo provoz.

Konkrétnější je bulletin BMW pro Spojené státy z 5. května 2021 k narovnání hromadné žaloby na elektrická čerpadla motorů N54, N54T a N55. Vstupní stav v něm popisuje jednou větou: vůz přijede s rozsvícenou kontrolkou motoru, s přehřívajícím se motorem, nebo obojím. Servis pak spustí zkoušku vozu a podle uložených chybových kódů rozhodne, jestli se čerpadlo mění a jestli s ním i termostat. Jsou to jiné motory, ale čerpadlo je téhož druhu a školicí materiál výslovně píše, že pro všechna elektrická čerpadla platí táž pravidla.

Pětka E60 s N52 v tom narovnání není. Ze seznamu dotčených vozů na tuhle generaci připadá jen 535i s motorem N54 z let 2008 až 2010; z řady N52 se do něj dostalo jediné provedení, N52K v X5 xDrive30i generace E70. Prodloužená záruka na sedm let nebo 84 000 mil (zhruba 135 000 km) navíc platí jen pro vozy provozované ve Spojených státech.

Výměna: čeho se držet

Utahovací momenty ani čísla dílů tady nenajdete. Patří do dílenské dokumentace, konkrétně do skupiny 17, a školicí sešit na ni jen odkazuje. Zato uvádí pravidla, na která u běžného čerpadla nikoho nenapadne myslet. Pracuje se na vychladlé soustavě:

• Čerpadlo nesmí běžet nasucho.
• Vymontované čerpadlo se skladuje naplněné chladicí kapalinou. Bez ní se ložiska mohou zadřít a čerpadlo se už nerozběhne.
• Před montáží se oběžným kolem otočí rukou, aby bylo jisté, že zadřené není.
• Konektor musí být při montáži čistý a suchý a kontakty nepoškozené.
• Na měření se používají jen schválené propojovací kabely.

Zápis do jednotky školicí materiál nezná, odvzdušnění ano

Ani sešit k N52, ani sešit k jednotce MSV70 nepíše o kódování nebo zapisování nového čerpadla do DME. Co v obou stojí, je zvláštní postup plnění a odvzdušnění, který si konstrukce čerpadla vynutila. Důvod je prostý: čerpadlo se samo neroztočí, běží jen na povel jednotky.

1. Naplnit soustavu přes vyrovnávací nádobku po její spodní hranu.
2. Nádobku zavřít.
3. Zapnout zapalování.
4. Nastavit topení na nejvyšší teplotu a ventilátor na nejnižší stupeň.
5. Sešlápnout plynový pedál až na podlahu a držet nejméně 10 sekund. Motor se startovat nesmí.
6. Odvzdušnění čerpadlem trvá zhruba 12 minut. Pak zkontrolovat hladinu a doplnit po značku MAX.
7. Prohlédnout okruh a výpustné zátky, jestli neteče.
8. Když je potřeba postup opakovat, nechat jednotku úplně odejít z napětí (vytáhnout klíč asi na 3 minuty) a pokračovat znovu od bodu 3.

Sešit u toho připomíná připojit nabíječku, pokud je baterie málo nabitá. Druhá cesta vede přes diagnostiku: v servisních funkcích diagnostického programu je pro šestiválce zkušební modul na odvzdušnění chladicí soustavy. Školicí cvičení u něj počítá s tím, že se z modulu odečtou krajní hodnoty průtoku.

Kterých pětek se to týká

Anglická Wikipedie vypisuje u N52 tato provedení pětky E60 a kombi E61: 523i v letech 2004 až 2007, 525i a 525xi mezi lety 2005 a 2010 mimo Spojené státy a Kanadu, pro americký a kanadský trh 525i a 525xi v letech 2006 a 2007 už s třílitrem, dále 528i a 528xi z let 2008 až 2010 a 530i a 530xi z let 2005 až 2009.

Elektrické čerpadlo je znak N52 a jeho nástupců; předchozí generace šestiválců měla podle školicího sešitu čerpadlo na řemenu.

Praktický důsledek se týká i toho, kdo si čerpadlo nemění sám. Není to díl, který se přišroubuje a zapojí. Je to řídicí jednotka na sběrnici, kterou motor za jízdy vypíná a zapíná, a práce na ní končí až doběhnutým odvzdušněním. Kdo skončí u dotažených šroubů, dozví se to podle nás na ukazateli teploty.

Zdroje

• New Generation 6-Cylinder N52 (školicí materiál BMW, ST501)
• MSV70 Engine Electronics (školicí materiál BMW, ST501)
• Cooling Systems (školicí materiál BMW, ST055)
• BMW 5 Series enters the NG6 era (BMW Group PressClub, 19. 7. 2005)
• SIB 01 13 21: Class Action Settlement, N54/N54T/N55 Electric Engine Coolant Pump (BMW of North America, PDF v evidenci NHTSA)
• BMW N52 – anglická Wikipedie

Anglické podklady jsme přeložili a přeformulovali, čísla jsme ověřovali proti nim.