Блок цилиндров двигателя и его головка выполнены из легкого сплава на основе алюминия. Блок цилиндров имеют сухие тонкостенные чугунные гильзы, вставляемые в процессе изготовления (заливке) блока. Головка блока цилиндров 4-х клапанная, которые расположены под углом 39,5°. Система охлаждения — закрытая, жидкостная, принудительная. Система смазки комбинированная — под давлением и разбрызгиванием. Система питания — инжекторная (впрыск), с электронным управлением. Коленчатый вал семи опорный и вращается в подшипниках скольжения.
На двигателе применен верхнеклапанный распределительный механизм с двумя распределительными валами, расположенными в головке блока цилиндров (система DOHC) и гидравлическими цилиндрическими толкателями. Привод выпускного распределительного вала осуществляется целью от звездочки коленчатого вала двигателя. Между собой выпускной и впускной распределительные валы связаны цепью. Двигатель имеет регу-лируемый привод газораспределения, который автоматически изменяет момент открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов за счет изменения первоначального положения распределительных валов. Такая система имеет фирменное наименование — «Doppe/-VANOS» (Doppel Variable Nockenwe Hensteuerung), сокращенно «D-VANOS».
Изменение положения впускного и выпускного вала осуществляется по сигналам с ЭБУ-КСУД, за счет открытия и закрытия клапана подачи давления масла в регулировочном механизме системы. Особенностью двигателя является система регулируемого резонансного наддува за счет изменения длины впускных каналов воздуха. Благодаря гидравлическим толкателям (гидротолкателям), необходимость регулировки зазоров в клапанах в процессе эксплуатации отсутствует.
Подачу масла под давлением в двигатель обеспечивает механический масляный насос с шестернями внутреннего зацепления. Масляный насос имеет цепной привод от коленчатого вала и расположен в масляном поддоне картера. Масло забирается из поддона картера приемником насоса и по каналам и трубопроводам подается к подшипникам коленчатого и распределительных валов, гидротолкателям, а также к рабочим поверхностям цилиндров из расположенных форсунок.
Насос жидкостной системы охлаждения центробежного типа, смонтирован на передней стенке блока цилиндров двигателя. Его привод осуществляется клиновым ремнем от шкива коленчатого вала двигателя. Этот же ремень используется в качестве привода для генератора и насоса гидроусилителя рулевого управления. На валу насоса установлена вязкостная муфта, которая обеспечивает включение вентилятора в зависимости от температуры охлаждающей жидкости. Система охлаждения герметична и должна быть постоянно заполнена антифризом.
Электронной системой управления двигателем обеспечивается приготовление топливовоздушной смеси и ее воспламенение, а также ряд других функций по управлению. На двигатели «М54» используется модификация системы впрыска топлива и зажигания модели «MS.45» фирмы Siemens (Германия), имеющая индексацию DME («Digital Motor-Elektronik» — Motronic — цифровая электронная система управления двигателем). В дальнейшем она будет именовать кратко — «DME» или «Motronic» (рис. 3.2). Система зажигания полностью электронная с индивидуальными катушками зажигания и управляется от единого ЭБУ-КСУД из состава DME.
1 - бачок с активированный углам; 2 - клапан впуска воздуха; 3 - продувочный клапан; 4 - регулятор давления топлива; 5 - форсунка; 6 - регулятор давления; 7 - катушка зажигания; 8 - датчик распределительного вала; 9 - насос дополнительного воздуха; 10 - воздушный затвор; 11 - ИРВ; 12 - ЭБУ; 13 - датчик дроссельной заслонки; 14 - клапан холостого хода; 15 - датчик температуры воздуха; 16 - клапан EGR; 17 - топливный фильтр; 18 - датчик детонации; 19 - датчик частоты вращения вала двигателя; 20—датчик температуры двигателя; 21 - датчик содержания кислорода в ОР, 22 - АБ; 23 - LUC диагностики; 24 - индикатор САД; 25 - датчик перепада давления; 26 - топливный насос с электроприводом; 27 - нейтрализатор
В качестве топлива на бензиновых двигателях используется топливо с октановым числом ROZ-95, однако возможность гашения детонации по отдельным цилиндрам позволяет использовать топлива с октановыми числами от ROZ-91 до ROZ-98. При этом, в первом случае увеличивается расход топлива из-за потери мощности, во втором случае имеется экономия топлива и повышение мощности. Трансмиссия — полноприводная (4x4), с ручным или автоматическим управлением КПП, закреплена на задней стенке (торце) двигателя и выполнена в варианте привода на все колеса.
Таблица 3.1 Технические характеристики двигателя модели «М54»
| Начало выпуска двигателя | январь 1999 года | ||
| Индекс модели | М54В22 | М54В25 | М54В30 |
| Расположение цилиндров | Рядное, 6 | ||
| Диаметр цилиндра, мм | 80.0 | 84.0 | 84,0 |
| Ход поршня, мм | 72,0 | 75,0 | 89,6 |
| Рабочий объем, см³ | 2171 | 2494 | 2979 |
| Степень сжатия | 10,8 | 10,5 | 10,2 |
| Давление сжатия, кг/см² | 10—11 | ||
| Номинальная мощность, | |||
| по стандарту ЕЭС, кВт | 125 | 141 | 170 |
| по стандарту DIN, л.с. | 170 | 192 | 231 |
| Частота вращения, мин⁻¹ | 6100 | 6000 | 5900 |
| Максимальный крутящий момент | |||
| по стандарту ЕЭС, Н·м | 210 | 245 | 300 |
| по стандарту DIN, кгс·м. | 21,4 | 25,0 | 30,6 |
| Частота вращения, мин*1 | 3500 | 3500 | 3500 |
| Максимальная частота, мин*1 | 6500 | ||
| Модель смесеобразования | MS 45 фирмы Siemens | ||
| Порядок работы цилиндров | 1 — 5 — 3 — 6 — 2 — 4 | ||