汽修资料

2023年11月23日发(作者：奔驰e级coupe敞篷)

BMW Group

售后服务培训

提示

本培训手册中包含的信息仅用于接受 BMW 售后服务培训课程的人员。

技术数据的更改/补充摘自“技术售后服务”的有关信息。

?

2002 BMW AG

慕尼黑，德国。 没有宝马汽车公司的书面授权，

任何人不得翻印、复制及摘录

VS-42 MFP-HGK-BRK-_M54_0300

E60 M54 发动机1第一章

引言1

- 更改2

- 技术数据2

发动机机械装置4

- 新鲜空气系统4

- 排气装置5

- 附加装备和皮带传动7

- 冷却系统9

MS45.0 发动机控制系统（欧洲版）13

-引言13

-系统一览14

- 热膜式空气质量计（HFM）23

- 连接便捷登车及起动系统（CAS）的导线24

- 空气风门控制装置（LKS）25

- 行驶动力控制（FDC）28

- DME 主继电器28

MS45.1 发动机控制系统（美国版）29

-引言29

- 系统一览30

- 二次空气系统39

页码

目录

E60 M54 发动机

E60 M54 发动机

引言

M54 发动机通过在 E36、E46、E39、E53 和 E85 系列中的运用已经为人所熟

知。

KT-11866

图 1: M54 发动机（用于 E60，无粘性风扇）

E60 系列自投入市场起，最初采用型号为 M54B22 和 M54B30 的汽油发动

机。 随后于 2003 年 9 月推出了另一改进型号 M54B25。

为了 E60 中使用，对 M54 发动机进行了适应性改造。 本手册描述了发动机的所

有更改以及车辆上针对发动机所做的改进。

- 1 -

E60 M54 发动机

- 更改

-新鲜空气系统

-排气装置

-附加装备和皮带传动

-冷却模块

-MS45.0 发动机控制系统（欧洲版）

-MS45.1 发动机控制系统（美国版）

- 技术数据

技术数据M54B22M54B25M54B30

类型/V 形角直列 6 缸发动机直列 6 缸发动机

排量（cm）

3

缸径/行程（mm）

功率（kW/PS）

在此转速时（rpm）

扭矩（Nm）

在此转速时（rpm）

怠速

限定转速（rpm）

压缩比

ε

气门/气缸

燃油设计参数（ROZ）

燃油设计参数（AKI）

燃油（ROZ）

燃油（AKI）

爆震控制系统有有有

数字式发动机电子伺控系统

217124942979

80x7284x7584x89.6

125/170141/191170/231

610060005900

210245300

350035003500

640640640

650065006500

10.810.510.2

444

989898

939393

91-9891-9891-98

87-9387-9387-93

Siemens MS45.0Siemens MS45.0Siemens MS45.0

（美国市场：（美国市场：

MS45.1）MS45.1）

EU4EU4EU4

ULEV IIULEV II

1-5-3-6-2-41-5-3-6-2-41-5-3-6-2-4

直列 6 缸发动机

符合欧盟排放法规

符合美国排放法规

点火顺序

- 2 -

E60 M54 发动机

满负荷曲线图

KT-11553

图 2: 1：M54B22，2：M54B25，3：M54B30

- 3 -

E60 M54 发动机

发动机机械装置

- 新鲜空气系统

系统一览

KT-11147

图 3: M54 新鲜空气系统

序号说明序号说明

16

27

38

49

5

进气管电控节气门（EDK）

进气消音器进气谐振消音管

热膜式空气质量计（HFM）二次空气阀

纯净空气波纹管二次空气泵

空气喷射泵

- 4 -

E60 M54 发动机

进气消音器

进气消音器的容量约为 13 升。 空气滤清器滤芯的更换周期为 100000 公里或 6

年。

- 排气装置

E60 的排气装置是专门针对 M54 发动机重新开发的。

靠近发动机侧带有废气触媒转换器的排气歧管在 E38 系列中已经采用过。

系统一览

KT-11153

图 4: M54 排气装置，左驾驶型

序号说明

1

2

3

前管

中部消音器

后消音器

- 5 -

E60 M54 发动机

消音器

排气装置采用不锈钢材料制成。 直至与排气歧管的连接处，整个部件为一体式设

计。

维修时可单独订购或更换中部消音器和后消音器。

型号

对于所有 M54 发动机和变速箱型号，不锈钢排气装置至排气歧管处的外形相

同。

根据排放法规的要求不同，废气触媒转换器采用的涂层不同。

E60 M54 发动机

- 附加装备和皮带传动

用于空调传动的多楔带由 5 楔减少至 4 楔。

系统一览

KT-11154

图 5: 皮带传动，M54（E60）

序号说明序号说明

16

27

38

49

510

空调压缩机张紧轮

多楔带，空调传动多楔带，主传动

张紧轮发电机

皮带轮，冷却液泵皮带轮，转向助力泵

扭振减震器导向轮

- 7 -

E60 M54 发动机

发电机

M54 中采用了 Bosch 公司制造的发电机，其充电电流为 140 A。 由于发电机

功率很高，所以安装了一个用于多楔带的导向轮。

它可以使多楔带与发电机皮带轮缠绕更紧。

发电机控制系统与 E85 中使用的 M54 相同（MS45.0）。

KT-11155

图 6: M54 发电机（E60）

序号说明

1

2

发电机

导向轮

- 8 -

E60 M54 发动机

- 冷却系统

从发动机方面来说，对冷却系统没有做任何改动。

在配置了 M54 发动机的 E60 上没有使用发动机机油冷却器和粘性风扇。

冷却液补偿罐设有一个溢流通道，可在密封盖泄漏时使用。

欧洲版车辆均装有空气风门控制装置（LKS）。

E60 系列车辆无需更换冷却液（长效冷却液）。

- 9 -

E60 M54 发动机

系统一览

KT-11157

图 7: M54 冷却模块（E60）

序号说明序号说明

15

26

37

冷却液水箱上的冷却液接头空调冷凝器

风扇马达转向助力装置冷却器

带有恒温器的变速箱油冷却器安装主动转向系统（AFS）和动态驾驶

板

变速箱油冷却器

系统（ARS）的冷却器

4

- 10 -

E60 M54 发动机

型号

该冷却模块有下列不同型号：

序号手动变速箱自动变速箱

转向助力装置冷却器

主动转向系统（AFS）冷却器

空调冷凝器

发动机冷却液水箱

电风扇，400 W，抽吸式

变速箱油冷却器

X = 标准装备、SA = 选装装备

XX

SASA

XX

XX

XX

---X

在美国、日本和一些热带国家市场销售时，采用 M54 发动机的自动档车辆都装

备 600 W 风扇，以替代一般的 400W 风扇。

冷却液补偿罐

冷却液补偿罐内有一个带有最大和最小标记的浮杆，用来识别液位。

冷却液补偿罐底部装有一个带舌簧触点的浮子，在液位过低时发出警告。

密封盖限定了冷却系统的压力。 密封盖内有两个阀门。 当冷却系统压力超过

2 bar 时，过压阀门打开。 当冷却系统压力稍有不足时，真空阀门立即开启。

- 11 -

E60 M54 发动机

注意：

发动机不同，冷却液补偿罐密封盖的开启压力不同。 因此冷却液补偿罐密封盖不

得混用。

密封盖内侧铸有开启压力值，可在该处查阅（例如：200=2 bar 开启压力）。

如果系统压力达到 2 bar 时密封盖开启，那么系统压力会减小，因此冷却液由侧

面从密封盖中流出。 在迄今为止的车型中，冷却液会逐渐污染冷却液补偿罐。

E60 冷却液补偿罐的密封盖周围有一圈溢流槽。 流出的冷却液可通过溢流槽收

集。 溢流槽内有一条通入冷却液补偿罐的溢流管。 排出的冷却液通过溢流管流至

右侧车轮罩饰板，并可在此处蒸发。

带电动风扇的风扇护罩

电动风扇固定在风扇护罩上，朝向水箱抽吸空气。

其转速由 DME 进行无级调节。

- 12 -

E60 M54 发动机

MS45.0 发动机控制系统（欧洲版）

-引言

E60 的 M54 发动机中采用了数字式发动机电子伺控系统（DME）MS45.0。

DME MS45.0 在 E85 车型中已经使用过。

用于 E60 车型的 DME MS45.0 经过了下列改进：

-新型热膜式空气质量计（HFM）

-用于起动认可的便捷登车及起动系统（CAS）导线

（起动继电器集成在 CAS 内部）； 仅适用于自动变速箱和 SMG 变速箱

-空气风门控制装置（LKS）的控制（仅用于欧洲版车辆）

-行驶动力控制（FDC）信号通过 PT-CAN 传输

-DME 主继电器控制

-经修改的数据组版本（适用于 E60 车型）

-定速巡航控制（FGR）信号由多功能方向盘（MFL）发出通过 PT CAN 总

线传输至 DME

-智能型蓄电池传感器（IBS）与串行数据接口（BSD）的连接

-电源管理系统（车辆电源系统）软件集成在 DME 中

-通过 PT-CAN 总线控制空调压缩机

-诊断导线失灵； 通过 PT-CAN 总线进行故障诊断

- 13 -

E60 M54 发动机

-系统一览

输入/输出

KT-11998

图 8: MS45.0 系统一览

- 14 -

E60 M54 发动机

序号说明

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

数字式发动机电子伺控系统（DME）控制单元

离合器开关

制动信号灯测试开关

ASC 模块具备功能：DTC、ABS、DSC

冷却液温度传感器（水箱出口）

加速踏板模块

机油温度传感器

热敏油位传感器（TOENS）

发电机接口（BSD）

智能型蓄电池传感器（IBS）

油压开关

曲轴传感器（KWG）

进气凸轮轴传感器（NWG）

排气凸轮轴传感器（NWG）

冷却液温度传感器（发动机温度信号）

带进气温度传感器的热膜式空气质量计（HFM）

气缸 1-3 和气缸 4-6 的爆震传感器

2 个空气系数调节传感器和 2 个空气系数监控传感器（Bosch LSH-25）

电动燃油泵（EKP）继电器

数字式发动机电子伺控系统（DME）主继电器

空气风门控制装置（LKS）电磁铁

电动风扇（发动机冷却）

电控箱（E-Box）风扇

二次空气泵继电器

二次空气泵（SLP）

燃油箱通气阀（TEV）

涡流调节器/怠速调节器（ZWD 5）

2 个进气/排气凸轮轴的 VANOS 磁阀

喷油阀继电器

6 个喷油阀

开关式进气管阀（谐振进气装置）

- 15 -

E60 M54 发动机

序号说明

32

33

34

35

36

37

P

t°

PT-CAN

按特性曲线工作的节温器

6 个柱式点火线圈

电控节气门（EDK）

带集成式防盗锁（EWS）的便捷登车及起动系统（CAS）

起动马达继电器

起动马达

DME 控制单元中的外界压力传感器

DME 控制单元中的温度传感器

数据总线

- 16 -

E60 M54 发动机

系统电路图

KT-11166

图 9: E60，MS45.0，系统电路图第 1 部分

- 17 -

E60 M54 发动机

KT-11167

图 10: E60，MS45.0，系统电路图第 2 部分

- 18 -

E60 M54 发动机

序号说明序号说明

122

2

324

425

526

数字式发动机电子伺控系统集成于 CAS 内部的起动继电器

（DME）控制单元

数字式发动机电子伺控系统

（DME）主继电器

离合器开关 电动风扇（发动机冷却）

制动信号开关空气风门控制装置（LKS）电磁铁

DSC8 模块具备功能：DTC、电控箱（E-Box）风扇

ABS、DSC

带集成式防盗锁（EWS）的便捷登

车及起动系统（CAS）

冷却液温度传感器（水箱出口）二次空气泵（SLP）

加速踏板模块燃油箱通气阀（TEV）

电控节气门（EDK） 进气凸轮轴 VANOS 电磁阀

机油温度传感器排气凸轮轴 VANOS 电磁阀

智能型蓄电池传感器（IBS）涡流调节器/怠速调节器

23

电动燃油泵（EKP）继电器

6

27

二次空气泵继电器

728

829

930

1031

1132

（ZWD 5）

喷油阀继电器发电机接口（BSD）

6 个喷油阀热敏油位传感器（TOENS）

开关式进气管阀（谐振进气装置）油压开关

按特性曲线工作的节温器曲轴传感器（KWG）

1233

1334

1435

1536

- 19 -

E60 M54 发动机

序号说明序号说明

1637

1738

进气凸轮轴传感器（NWG） 6 个柱式点火线圈

排气凸轮轴传感器（NWG）2 个空气系数调节传感器和 2 个空

气系数监控传感器（Bosch LSH-

25）

数据总线冷却液温度传感器（发动机温度信

DME 控制单元中的外界压力传感器 带进气温度传感器的热膜式空气质

DME 控制单元中的温度传感器爆震传感器，气缸 1-3

---21---

18PT-CAN

19p

20t°

号）

量计（HFM）

爆震传感器，气缸 4-6

- 20 -

E60 M54 发动机

总线一览

KT-11713

图 11: E60，欧洲版总线一览

- 21 -

E60 M54 发动机

序号说明序号说明

CASTEL

SZMCDC

PDCSGM

DWASBSL

RLSTMFA

AHMSFZ

SMFASZL

LMTMBF

IHKASBSR

E60 M54 发动机

- 热膜式空气质量计（HFM）

E60 车型的 M54 发动机中使用了西门子公司制造的热膜式空气质量计

（HFM）。 HFM 放置在进气管中空气滤清器壳体的后面。

KT-10819

图 12: 热膜式空气质量计（HFM）

序号说明

1

2

3

进气温度传感器

热膜式空气质量计

O 形环

- 23 -

E60 M54 发动机

HFM 插在进气管中（插入式 HFM）并用两个螺栓固定。 HFM 在此位置完全悬

置于进气流中。

与以往型号相比，该 HFM 采用了紧凑式设计并取消了一直使用的格栅。 通过这

种紧凑式设计可将进气过程中的压力损失减至最低。

其工作方式和输出信号与传统 HFM 相类似。

进气温度传感器集成于 HFM 内部。

- 连接便捷登车及起动系统（CAS）的导线

在装有自动变速箱或 SMG 变速箱且具有便捷起动功能的车辆上，DME 和 CAS

之间连接有一条导线。

CAS 具有电子防盗功能（EWS，同 E65 车型）和起动继电器。

DME 向 CAS 提供起动认可信号。 这样即可使用舒适起动功能，还可以防止例

如在发动机工作时的起动。

- 24 -

E60 M54 发动机

- 空气风门控制装置（LKS）

在 E60 中水箱格栅（肾形）后设有可调节的空气风门。

KT-11359

图 13: 水箱格栅后的空气风门

序号说明

A

B

1

2

空气风门，通过行驶中外界风力开启

空气风门，通过电磁铁固定在关闭位置

行驶方向

推杆

- 25 -

E60 M54 发动机

优点：

-使车辆空气阻力（c值）达到最优化

x

-冷却液加热更快

-空气风门闭合时减小风扇和发动机噪音

LKS 用于 E60 车型的所有自动档车辆（仅适用于欧洲市场）。

空气风门位于水箱隔栅（肾形）与冷却模块之间。

空气风门及其外壳构成一个部件。 各空气风门的外壳中点悬挂在推杆（2）上。

推杆下端有一个铁板。 在空气风门关闭时，铁板位于电磁铁前。

如果 DME 给电磁铁通电，铁板就会被吸住。 此时空气风门将固定在关闭位置。

如果 DME 没有为电磁铁通电，空气风门则可以自由活动。

-行驶期间，空气风门被风力吹开。

-车辆静止或者缓慢行驶时，空气风门通过电动风扇抽入的空气气流开启。

- 26 -

E60 M54 发动机

控制

电磁铁多由 DME 控制。 通过总线端 Kl. 87 进行供电。

当达到下列数值中的一个时，DME 将电磁铁接至无电流状态。

序号值

发动机转速

行驶速度

水箱出口温度

变速箱油油温（自动变速箱）

IHKA 要求电动风扇运转5 级（共 16 级）

进气温度（由 HFM 测定）

发动机机油温度

发动机负荷100%（特性线 98.83%）

< 192 rpm

0 km/h

90C

°

110

°

C

60

°

C

130C

°

- 27 -

E60 M54 发动机

- 行驶动力控制（FDC）

在选装了 FDC 的车辆上，FDC 按钮的信号传输方式（相对于 E85）有所改

变。

在 E60 车型中，FDC 按钮信号传输至中柱开关控制中心（SZM）。 信号从

SZM 通过 PT-CAN 总线传输给 DME 和助力转向机构。

E60 中，动态稳定控制系统（DSC）、主动转向系统（AFS）和动态驾驶系统

的控制单元不接收 FDC 信号。

操作 FDC 按钮后，发动机节气门迅速根据加速踏板模块信号迅速作出响应。 所

以仅需要踩下一段很小的踏板行程即可加速。 因此驾驶员可以采用运动型驾驶方

式驾驶车辆。

- DME 主继电器

在 E60 车型中，整个 DME 总线工作时均通过 DME 主继电器供电。 因此，所

有通过总线端 Kl.87 供电的执行器上都有电压。

总线端 Kl.87 的控制对于串行数据接口（BSD）实现功能是非常必要的。 DME

通过总线端 Kl. 87 和一个串联（pull-up）电阻向 BSD 供电。

下列组件通过串行数据接口与 DME 进行通信：

-发电机

-智能型蓄电池传感器（IBS）

- 28 -

E60 M54 发动机

MS45.1 发动机控制系统（美国版）

-引言

美国市场上销售的 E60 车型中，其 M54 发动机采用了数字式发动机电子伺控系

统（DME）MS45.1。

DME MS45.1 以 MS45.0（E60）发动机控制系统为基础。

DME MS45.1 相对于 DME MS45.0（E60）添加了下列组件和功能：

-线性进气量传感器（作为空气系数调节传感器）Bosch LSU 4.2（同 N42、

N62）

-二次空气系统及其微型热膜式空气质量计（HFM）

- 29 -

E60 M54 发动机

- 系统一览

输入/输出

KT-11999

图 14: MS45.1 系统一览

- 30 -

E60 M54 发动机

序号说明

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

数字式发动机电子伺控系统（DME）控制单元

离合器开关

制动信号开关

ASC 模块具备功能：DTC、ABS、DSC

冷却液温度传感器（水箱出口）

加速踏板模块

机油温度传感器

热敏油位传感器（TOENS）

发电机接口（BSD）

智能型蓄电池传感器（IBS）

油压开关

曲轴传感器（KWG）

进气凸轮轴传感器（NWG）

排气凸轮轴传感器（NWG）

冷却液温度传感器（发动机温度信号）

带进气温度传感器的热膜式空气质量计（HFM）

用于二次空气系统的微型热膜式空气质量计（HFM）

气缸 1-3 和气缸 4-6 的爆震传感器

2 个空气系数监控传感器（阶跃式空气系数传感器，Bosch LSH-25）

燃油箱泄漏诊断模块（DMTL）

电动燃油泵（EKP）继电器

数字式发动机电子伺控系统（DME）主继电器

空气风门控制装置（LKS）电磁铁

冷却风扇（发动机冷却）

电控箱（E-Box）风扇

二次空气泵继电器

二次空气泵（SLP）

燃油箱通气阀（TEV）

涡流调节器/怠速调节器（ZWD 5）

2 个进气/排气凸轮轴的 VANOS 磁阀

喷油阀继电器

- 31 -

E60 M54 发动机

序号说明

32

33

34

35

36

37

38

39

40

P

t°

PT-CAN

6 个喷油阀

开关式进气管阀（谐振进气装置）

按特性曲线工作的节温器

6 个柱式点火线圈

电控节气门（EDK）

带集成式防盗锁（EWS）的便捷登车及起动系统（CAS）

起动马达继电器

起动马达

2 个空气系数调节传感器（线性空气系数传感器，Bosch LSU4.2）

DME 控制单元中的外界压力传感器

DME 控制单元中的温度传感器

数据总线

- 32 -

E60 M54 发动机

系统电路图

KT-11180

图 15: E60，M54，MS45.1，系统电路图第 1 部分

- 33 -

E60 M54 发动机

KT-11181

图 16: E60，M54，MS45.1，系统电路图第 2 部分

- 34 -

E60 M54 发动机

序号说明序号说明

123

2

325

426

527

6

数字式发动机电子伺控系统燃油箱泄漏诊断模块（DMTL）

（DME）控制单元

数字式发动机电子伺控系统

（DME）主继电器

离合器开关 冷却风扇（发动机冷却）

制动信号开关空气风门控制装置（LKS）电磁铁

DSC8 模块 电控箱（E-Box）风扇

带集成式防盗锁（EWS）的便捷登

车及起动系统（CAS）

冷却液温度传感器（水箱出口）二次空气泵（SLP）

加速踏板模块用于二次空气系统监控的热膜式空

24

28

电动燃油泵（EKP）继电器

二次空气泵继电器

729

830

931

1032

1133

1234

气质量计（HFM）

燃油箱通气阀（TEV）电控节气门（EDK）

进气凸轮轴 VANOS 电磁阀机油温度传感器

排气凸轮轴 VANOS 电磁阀智能型蓄电池传感器（IBS）

涡流调节器/怠速调节器发电机接口（BSD）

（ZWD 5）

喷油阀继电器热敏油位传感器（TOENS）

6 个喷油阀油压开关

开关式进气管阀（谐振进气装置）曲轴传感器（KWG）

1335

1436

1537

- 35 -

E60 M54 发动机

序号说明序号说明

1638

1739

1840

进气凸轮轴传感器（NWG） 按特性曲线工作的节温器

排气凸轮轴传感器（NWG）6 个柱式点火线圈

冷却液温度传感器（发动机温度信2 个空气系数调节传感器（Bosch

号）

LSU 4.2）和 2 个空气系数监控传

感器（Bosch LSH-25）

数据总线带进气温度传感器的热膜式空气质

DME 控制单元中的外界压力传感器 爆震传感器，气缸 1-3

DME 控制单元中的温度传感器爆震传感器，气缸 4-6

19PT-CAN

20p

21t°

22

量计（HFM）

集成于 CAS 内部的起动继电器

- 36 -

E60 M54 发动机

总线一览

KT-11713

图 17: E60，美国版总线一览

- 37 -

E60 M54 发动机

序号说明序号说明

CASTEL

SZMCDC

PDCSGM

DWASBSL

RLSTMFA

AHMSFZ

SMFASZL

LMTMBF

IHKASBSR

E60 M54 发动机

- 二次空气系统

在 E60 车型（针对美国市场）使用的 M54 发动机中，其二次空气系统内安装

了一个由西门子公司制造的紧凑型微型热膜式空气质量计（HFM）。

该微型热膜式空气质量计（HFM）能够测定二次空气泵（SLP）所输送的空气

质量。 这种功能可用于二次空气系统的监控（车载诊断系统（OBD）要求）。

如果微型 HFM 没有测出空气质量或测出空气质量不充足，DME 中就会出现一

条故障记录，同时打开故障指示灯（MIL）以显示故障。

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图 18: 微型热膜式空气质量计（HFM）

该微型 HFM 采用了紧凑的管状结构。 与二次空气滤清器的连接处有一个 O 形

环。

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E60 M54 发动机

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图 19: 美国版车辆的二次空气系统

序号说明序号说明

14

25

3

二次空气阀进气软管

二次空气滤清器二次空气泵（SLP）

热膜式空气质量计（HFM）

美国市场上的车辆，其二次空气泵中附加了一条进气软管（4）。 进气软管末端

有一个无需保养的二次空气滤清器（2）。 微型 HFM（3）插在二次空气滤清器

中并用两个螺栓固定。

其工作原理类似于传统的 HFM。

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