Опытный самолет PLU (переделанный из серийного Р-Зет) с мотором М-34ТК с турбонаддувом, лето 1938 г.

В то время завод № 24 в больших количествах выпускал двигатели разных модификаций. Резкому увеличению выпуска способствовал переход на конвейерную сборку. Ранее один мотор собирала бригада из пяти-шести человек. За одну смену она не укладывалась, но другой бригаде недособранный двигатель не передавали; так он и стоял, пока не вернется начавшая над ним работу группа. При новой системе мотор передвигался с позиции на позицию на тележке-стапеле. Рассчитывали, что при этом удастся сэкономить на заработной плате. Вместо слесарей высоких разрядов на линию выставили вчерашних «фабзайцев» - выпускников фабрично-заводского училища. Темп сборки вырос вдвое, но выходившие с конвейера изделия оказались просто комплектами деталей. Эти моторы пришлось заново перебирать высококвалифицированным рабочим. Позже систему отладили, распределив операции между работниками разной квалификации, но оказалось, что механические цеха не могут с нужной скоростью обеспечить конвейер деталями - требовалось их расширять, завозить новое оборудование и набирать рабочих.

Мотор М-34ФРНВ	Экземпляр мотора М-34РФНА (ФРНА) на выставке в Париже

В 1938 г. выпустили некоторое количество М-34ФРН с турбонаддувом (М-34РНФТ, с двумя ТК-1). Полученная на испытаниях номинальная мощность у них равнялась 1017 л.с. Такие моторы проходили летные испытания на самолете ДБ-А.

Зато большой серией выпускались два варианта: М-34ФРНА с четырьмя карбюраторами и М-34ФРНБ с шестью карбюраторами. В феврале 1937 г. проходил госиспытания вариант М-34ФРНБ (РФНБ) с карбюратором К-85, усиленным картером и облегченным редуктором, мощностью 1000/1050 л.с. На 73-м часу у него сломался коленчатый вал. Малой серией также был изготовлен вариант, рассчитанный на применение агрегата центрального наддува АЦН-2, созданного в ЦИАМ под руководством К.В. Минкнера. АЦН-2 приводился в действие дополнительным мотором М-100 и обеспечивал наддув одновременно четырех М-34ФРНБ. Мотоустановка из четырех М-34ФРНБ и АЦН-2 испытывалась на опытном образце бомбардировщика ТБ-7 зимой и весной 1938 г.

В план на 1938 г. был включен АМ-34 с двухскоростным нагнетателем, турбонаддувом и охлаждением чистым этиленгликолем. Последний рассматривался не как антифриз, это было вторично, а как средство уменьшить вес системы охлаждения: этиленгликоль имеет большую теплоемкость, чем вода, и не кипит при 100 градусах. Максимальная мощность должна была равняться 1450 л.с! Микулин добился этого уровня, но гораздо позже и уже не на М-34.

Во второй половине 30-х годов перспективным представлялось применение испарительного охлаждения. Вода закипала в рубашке и в виде пара отводилась в конденсаторы. Для того, чтобы снять то же количество тепла, при этом требовалось куда меньше воды. Вес системы охлаждения должен был снизиться. М-34ФРН с испарительным охлаждением разрабатывался с начала 1935 г. в ЦИАМ Р.И. Бартошем. В том же году его испытали на ТБ-3. В 1936 г. изготовили несколько таких моторов для опытного истребителя И-21. Двигатель имел повышающий редуктор и нестандартный нижний картер с герметическим сквозным каналом для прохода трубы лонжерона центроплана. В начале 1937 г. на И-21 совершили несколько полетов. Надежность системы оказалась крайне низкой. Надо сказать, что немцы и англичане, шедшие по тому же пути, тоже не смогли добиться надежного функционирования системы парового охлаждения и отказались от нее.

Последней авиационной серийной модификацией М-34 стал М-34ФРНВ, дальнейшее развитие М-34ФРНБ. Теперь уже уверенно хотели достичь мощности 1050/1200 л.с. Мотор был спроектирован с тремя вариантами редуктора и двумя вариантами нагнетателя. Впервые его выставили на госиспытания в декабре 1937 г. (с весом 749 кг), но на испытаниях двигатель разрушился - треснул картер.