Sería sexy y genial decir que hace 20 años, BMW ideó una manera de aplastar el dominio de Porsche en la clase GT, usando sólo su ingenio y un seis en línea, pero ese no sería del todo el caso.El motor S54B32 simplemente jugó un papel secundario frente al tan protestado V8 de 4.0L, pero esa es otra historia.Una afirmación mucho más cierta sería que el S54 anunció el final de la línea de la estridente familia M50/S50 de seis cilindros en línea de BMW de aspiración natural.
Fue un diseño que se alejaba de los inicios habituales de los hot rods: agregar diámetro y carrera al viejo motor y agregar nueva tecnología disponible en forma de Doble VANOS (BMW habla de fase de leva variable en ambos árboles de levas dobles en cabeza, capaz de ajustar la línea central de admisión de 70-130° y la línea central de escape de 83-128°).Agregue un pequeño aumento en la compresión (a 11.5:1), cuerpos de acelerador individuales, seguidores de leva basculantes con seguidor de dedo, el VANOS doble mencionado anteriormente y un cárter de aceite de cárter húmedo de dos etapas con recuperación interna, y este seis-características de alta calidad. El cilindro se convirtió en algo muy especial en 2001 y todavía hoy.
Tener una potencia específica de 104 caballos de fuerza por litro y una línea roja estratosférica de 8.000 rpm era algo inaudito fuera de los biplaza italianos con motor central o los vehículos de dos ruedas japoneses.La verdadera belleza de este motor es evidente cuando destrozas esta bestia.Los corredores de admisión perfilados por CNC, las cámaras de combustión fresadas por CNC, las válvulas de aleación grandes, las guías de válvulas de bronce y una fundición de aleación sólida y limpia parecen más a gusto en un motor de carreras que en algo que salió de la línea de producción.
Esta lista de funciones parece una fantasía para la mayoría de los puristas de Ultimate Driving Machine, tallados en cañones tradicionales.Afortunadamente, para el resto de nosotros, el mercado de repuestos satisface la necesidad de aquellos de nosotros que amamos el impulso.Los vagabundos, los corredores de carreras y los adictos al contrarreloj se regocijan con los grandes kits de un solo turbo o la gloria del ventilador centrífugo.La verdadera belleza de la modificación de motores es la recompensa que se obtiene cuando estos molinos de alto volumen y eficiencia reciben la aspiración antinatural y las modificaciones de soporte adecuadas.Esta pieza los guiará a ustedes, fanáticos del poder, a través del proceso de preparación del extremo superior para un gran impulso de potencia.
Inicialmente, vamos a desmontar e inspeccionar nuestra pieza central.Aquí una onza de prevención es una libra de cura.Dedicar esta cantidad de tiempo y dinero a un casting que no es viable sería un error monumental.Si bien el S54 no tiene reputación de tener grietas, tomarse el tiempo para limpiar, inspeccionar visualmente y probar la presión de las camisas de agua es un ejercicio que vale la pena.
Lo que no sabes puede hacerte daño a ti y a tu billetera.Es extremadamente importante probar completamente la pieza fundida de la culata para asegurarse de que sea adecuada para realizar el costoso e intensivo trabajo que tenemos por delante.
Una vez que pueda considerar que el núcleo es viable, es hora de evaluar sus objetivos.Esta construcción involucra un auto de drift con chasis E36, que utiliza un bloque corto original de BMW, todo alimentado por un sobrealimentador centrífugo Rotrex.El uso del bloque corto original crea un pequeño enigma ya que el pistón original no se alivia lo suficiente para el funcionamiento completo del VVT cuando se utilizan válvulas más grandes en el lado de admisión.
Para esta construcción elegimos válvulas de admisión de acero inoxidable nitrurado de tamaño OEM (35 mm) y válvulas de escape de Inconel de 31,5 mm (1 mm de gran tamaño);ambos en la variedad de conversión de ranura de un solo portero.Tanto los árboles de levas de “inducción forzada” Schrick más grandes de VAC Motorsports como la probabilidad de que el limitador de revoluciones se bese en el patín requieren un control adecuado de las válvulas.Se utilizó un conjunto duradero de resortes de válvula dobles de alta velocidad de Supertech Performance junto con retenedores de titanio de peso pluma a juego.
El S54 utiliza un balancín con seguidor de dedo, exclusivo de BMW, montado en un eje de balancín.Esto proporciona aceleración de apertura de válvulas y multiplicación de la relación de balancín, pero, según algunos, puede ser un elemento de desgaste problemático.Hemos tenido éxito en el uso del tratamiento WPC en seguidores de rocker OEM, aunque algunos pueden optar por un recubrimiento DLC.
Con las piezas dispuestas, ahora podemos abordar la lista de procedimientos que cubriremos en el taller de maquinaria.Aunque el corredor de admisión del S54 tiene un perfil completamente CNC, hay pequeñas áreas que se pueden mejorar, como el perfil del asiento y el diámetro de la garganta.El puerto de escape es un venturi dividido de alta velocidad en forma de D, diseñado para eliminar gases gastados de altas RPM y aspiración natural.Los trabajos de perfil, como enderezar el corredor, tendrán ganancias aquí.La interfaz mecánica habitual de la válvula a la guía todavía se aplica para la transferencia de calor, el sellado de la válvula y la longevidad.Las guías de válvula S54s deben abordarse según sea necesario.
Después de perfilar y rectificar los puertos, buscamos simplemente suavizar las marcas afiladas de las herramientas de las cámaras de combustión.También verificamos la uniformidad volumétrica con una bureta.Se debe prestar mucha atención al perfilado de los asientos, dado el aumento del tamaño de las válvulas en el escape.El asiento de la válvula tiene dos propósitos integrales: disipar el calor de la válvula hacia la camisa de agua y proporcionar la transición del puerto para alimentar la cámara de combustión con nuestra valiosa atmósfera comprimida (y a menudo interenfriada).
Al perfilado del asiento se le puede seguir un lapeado manual para asegurar una interfaz asiento-válvula acoplada correctamente.Una vez que se inspecciona y prueba el trabajo de la válvula, el siguiente paso es el fresado de la plataforma y la inspección de las bridas, donde el PCD giratorio se curva en "seis y nueves" para obtener un acabado plano y ultrasuave.En este punto se realiza una inspección final de las piezas antes de llegar a la lavadora de piezas.Una vez que tenemos las piezas limpias y adecuadas, ajustamos en banco las válvulas.Cumplimos las especificaciones del fabricante de levas y concluimos el montaje final con una inspección final.
Antes de cortar un solo chip, debemos diseñar y medir todos nuestros objetivos.Los tamaños de las válvulas de admisión y escape son 35 mm y 31,5 mm respectivamente.Nuestro objetivo de entrada es al menos el 85 por ciento de esos 35 mm, o al menos un diámetro de garganta de 29,75 mm en el espacio entre el asiento y el puerto.El objetivo del escape está más cerca del 90 por ciento de un diámetro de garganta de 31,5 mm (o 28,35 mm).
Muchos pueden notar una tendencia a prestar atención al escape en esta aplicación;Dejemos que esto enfatice su importancia para la eficiencia volumétrica.Tenga en cuenta que los ingenieros de Munich dedicaron la mayor parte de su tiempo a la admisión.Montamos la culata en una máquina de asientos de válvula Serdi y utilizamos un inserto de radio convexo para encontrar el diámetro aproximado de la garganta.Necesitamos esta medida antes de portar los corredores.También nos brinda la posibilidad de mezclar a mano las marcas de mecanizado o las costuras dejadas por el inserto de garganta giratoria.
Un corte de asiento exploratorio ayuda a diseñar el bolsillo de la garganta.Si bien el tamaño perfecto de la garganta aún es discutible, no hay duda de que mejorar su proporción es un factor clave para mejorar el flujo general.
La siguiente etapa no requiere ningún fluido de diseño ni trazado.Los puertos de admisión están dispuestos con una ranura para junta tórica y el escape sería simplemente caricaturescamente grande para trazar y coincidir con el puerto.Por lo tanto, la experiencia y la discreción son dos habilidades que templan al amolador de mano firme.
Las áreas más grandes de fabricación de chips son las medias lunas en forma de D del puerto de escape.Pulimos, enderezamos y exageramos la forma de D.No más de aproximadamente 2 mm de eliminación de material de las paredes del puerto deberían ser suficientes para la mayoría de las aplicaciones menos extremas de 1100 whp.Los bordes afilados y los divisores en la entrada se suavizan y redondean con un simple rollo de cartucho de grano 80.
Una vez perfilado, el escape recibe grano 80 seguido de grano 120.Seguimos con un ligero pulido cruzado para eliminar la textura y controlar el carbono.La cámara de combustión recibe el mismo masaje de acabado que el escape, eliminando los puntos altos y eliminando las rebabas para evitar cualquier preencendido o precalentamiento.
La progresión del puerto de escape de chispeante a resbaladizo.El puerto de escape recibe la mayor parte del trabajo de remoción y remodelación de material en un cabezal S54 destinado a recibir impulso.
Perfilar los asientos de las válvulas es otro proceso que muchos consideran un "arte oscuro".Realmente no es más que física y geometría.La cámara de combustión compacta de 33 cc del S54 utiliza una bujía de 12 mm que se encuentra comúnmente en las motocicletas para adaptarse a las válvulas antes mencionadas.
Siguiendo con el tema compacto pero con un alto flujo de aire, optamos por cortadores de 5 ángulos y de asiento redondeado, disponibles en Goodson Machine Supply.Ambos cortadores nos proporcionaron un asiento de 45 grados de 1 mm de fácil rendimiento, acoplado a cortes con buena transición, dentro y fuera del recipiente.
Si está utilizando válvulas de titanio o ejecuta niveles de potencia extremadamente altos, debería considerar un asiento de aleación de cobre como Moldstar90 o similar (tenga cuidado con las aleaciones de berilio cancerígenas).Completamos el control de calidad con un trabajo manual, utilizando el antiguo compuesto de trébol fino para verificar nuestro anillo de interferencia.También proporciona una cara de válvula agradablemente adaptada para evitar cambios mayores en el juego de válvulas.
Estos procedimientos sólo destacan con guías de válvula redondas y con el juego adecuado.Esto se soluciona según sea necesario, generalmente debido a núcleos con un kilometraje muy alto y un mantenimiento deficiente.Una guía de reemplazo adecuada es una unidad de cobre-manganeso disponible en Supertech Performance.Recuerde, en esta situación, la concentricidad es la reina.
Sin sujetadores de brida del colector en el camino, podemos enderezar y perfilar las bridas del colector de admisión y escape a mano.Proporciona una superficie de contacto lisa y plana para una nueva junta entre la culata y el colector.Luego, la culata del cilindro se ajusta y se nivela con precisión antes de retirar 0,002-0,003 pulgadas por pasada en el molino Rottler con un inserto de PCD.Esto deja un acabado suave, compatible con juntas de cabeza de cobre o MLS, de mediados de 30 (Ra).Las cámaras, los bordes de babor y los bordes exteriores de la plataforma se desbarban con una lima rotatoria de ranura gruesa antes de soplar las virutas.
La máquina pulidora Rottler con herramientas de diamante policristalino deja un acabado de espejo de arco iris en la superficie de la culata.
En este punto, la fabricación de astillas está terminada y es hora de eliminar nuestro trabajo y virutas.La limpieza de frenos o el solvente (alimentado con una pajita) y el aire comprimido pueden eliminar los residuos molestos de lugares estrechos.Una vez que se sienta seguro en esos lugares estrechos, es hora de pasar nuestras piezas de aluminio brillante por la lavadora de piezas.
Dos tipos de máquinas proporcionan la limpieza más eficaz: cabinas de pulverización acuosa caliente a alta presión o inmersión ultrasónica.En nuestro caso se trata del primero cuyo funcionamiento se asemeja al de un lavavajillas gigante con esteroides.Una vez fregados con un detergente ligeramente cáustico, caliente y a alta presión, los componentes de la fundición reciben un enjuague con agua de una manguera y boquilla industrial hasta que los residuos de jabón hayan desaparecido.Estos pasos son seguidos por aire comprimido para secar la humedad residual.
Una limpieza exhaustiva seguida de una inspección visual exhaustiva antes de la maqueta es un paso fundamental que no debe pasarse por alto.
Luego, el cabezal S54 se lleva a una mesa de montaje limpia con una superficie de mesa de goma suave para proteger el fresado fino de rayones.Aquí es donde tanto el manual como la experiencia nos mantienen en el camino recto y angosto de la precisión de la mise en place.Preferimos colocar las válvulas, los asientos de los resortes de las válvulas, los resortes, los retenedores y las cerraduras de conversión de ranura única dispuestos en el banco como formaciones en un campo de batalla.Cuando todo está en su lugar, es fácil ver qué falta, si es que falta algo.
Aquí puede ver las válvulas de admisión de tamaño OEM con su recubrimiento de nitruro, junto con las válvulas de escape de Inconel de gran tamaño de 1 mm.La clave para obtener grandes beneficios en esta aplicación particular es eliminar los gases gastados de la manera más rápida y eficiente posible.
El siguiente paso es una maqueta de la culata para ajustar la holgura de las válvulas;También puede ajustar las válvulas del motor si le conviene.Nos resulta menos estresante ajustar el látigo antes de comprometerse con una junta de culata sujeta.Durante esta serie de pasos, utilizamos resortes de control livianos en lugar de resortes dobles de alta velocidad para facilitar la maqueta.Recuerde que no seguir las pautas de ajuste adecuadas puede provocar válvulas quemadas, baja potencia, un tren de válvulas ruidoso u otros resultados embarazosos.
Schrick Camshafts requiere una holgura de válvulas de admisión y escape de 0,25 mm (0,010 pulgadas) para usar con sus rectificados.BMW exige un espacio libre de 0,18 a 0,23 mm (0,007 a 0,009 pulgadas) y 0,28 a 0,33 mm (0,011 a 0,013 pulgadas), en la admisión y el escape, respectivamente.En consonancia con el tema de las motocicletas, Wiseco fabrica un kit de cuñas de diámetro exterior de 8,9 mm para Husqvarna, KTM y Husaberg que también se adapta al S54: P/N: VSK4.Los puristas podrían ser más adecuados para BMW P/N: 11340031525. Si usted (o su maquinista) estuvo atento durante el corte del asiento, comenzar en el rango medio del grosor de la cuña funcionará bien para usted.
El torque adecuado en las tapas de las levas es fundamental para ajustar con precisión el juego de válvulas.Hacer esto fuera del motor puede hacer la vida más fácil físicamente y, en caso de encontrar un problema, no es necesario quitar la culata del bloque.
Los vástagos de las válvulas reciben lubricante de ensamblaje Torco en sus vástagos y nuevamente se revisa su consistencia de ajuste a medida que se deslizan en las guías de las válvulas.Los asientos de los resortes de válvula se cargan en la parte superior antes que los resortes y un compresor neumático se apoya en el retenedor de titanio.Esto sucede 23 veces más hasta que se instalen todas las válvulas, resortes, retenedores y cerraduras.
La instalación del eje de balancín es la siguiente, y cabe señalar que en el S54, el eje de balancín de escape tiene un orificio de lubricación destinado a ser alimentado desde la galería de aceite principal en el cabezal.Si no se alinea ese orificio correctamente, se producirá un árbol de levas y seguidores planos.Los seguidores de los dedos son un punto de discordia para algunos que frecuentan Internet;Evitaré cualquier controversia simplemente señalando que hay tres estilos aceptados de seguidores de dedo para usar con árboles de levas más grandes y funcionamiento a altas RPM: seguidores de Schrick Performance DLC (P/N: SCH-CF-S54-DLC), OEM recubierto de DLC Seguidores de BMW (P/N: 11337833259, comuníquese con Calico Coatings) o seguidores de BMW OEM tratados con WPC (P/N: 11337833259, comuníquese con WPC Treatment).
Estos seguidores de dedos tratados con WPC están microtexturados para retener aceite y están impregnados con la mezcla patentada de metales para tratamiento de superficies de WPC.
Driven Lubricants es una grasa excelente y pegajosa para árboles de levas y elevadores;asegúrese de aplicar esto generosamente en los lóbulos y en las caras de los seguidores de los dedos.Asegúrese de aplicar un lubricante de montaje más ligero a las superficies de apoyo y muñones del árbol de levas antes de instalar tapas y tuercas.Las especificaciones de torque y el orden dependen de usted, porque si hace esto, debe tener un manual con esa información.
La aritmética indicó que ganaríamos entre 2 y 2,5 psi gracias a las modificaciones de respiración en la culata del cilindro.Como preparación para una mayor eficiencia volumétrica, cortamos poleas principales de seis nervaduras más grandes de acero y luego las revestimos con zinc para resistir la oxidación.
Al final, el sensor MAP indicó un aumento sólido de 3 psi, lo que provocó que el soplador Rotrex alcanzara un máximo de entre 14,5 y 17 psi, dependiendo de la atmósfera diaria.Los viajes a la calculadora de velocidad del impulsor Rotrex indicaron que podríamos estar sobrecargando ligeramente nuestro impulsor C38-92.Las mejoras en la respiración, junto con la polea principal, produjeron ganancias de 156 Whp y 119 lb-pie de torsión.
Se pueden obtener muchas ganancias de potencia en la mayoría de los motores de producción, incluso aquellos que se consideran demasiado complicados o costosos.El verdadero arte está en encontrar el umbral de rendimientos decrecientes en cada sistema, antes de toparse con ese muro con tiempo y dinero invertido.Espero volver a este tema del flujo de aire y la inducción forzada en el contexto de los modernos seis en línea en un futuro próximo.Cuando llegue ese momento, habrá aún más datos para compartir con usted.
Una mejor respiración hace que los caballos sean más grandes.Se trata de una curva de potencia radicalmente mejorada para un poco más de impulso y una culata mucho más eficiente.
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Hora de publicación: 12-jun-2020