Sarebbe sexy e bello dire che 20 anni fa, la BMW ha creato un modo per schiacciare il dominio della Porsche nella classe GT, usando solo il proprio ingegno e un sei in linea, ma non sarebbe del tutto vero.Il motore S54B32 era semplicemente in secondo piano rispetto al tanto contestato V8 da 4,0 litri, ma questa è un'altra storia.Un'affermazione molto più vera sarebbe che la S54 annunciasse la fine della linea per la famiglia M50/S50 a sei cilindri in linea della BMW M50/S50 ad aspirazione naturale.
È stato un tratto progettuale rispetto ai soliti inizi hot-roding: aggiungere alesaggio e corsa al vecchio motore e aggiungere la nuova tecnologia disponibile sotto forma di Doppio VANOS (BMW parla di fasatura variabile delle camme su entrambi i doppi alberi a camme in testa, in grado di regolare la linea centrale di aspirazione da 70-130° e la linea centrale di scarico da 83-128°).Aggiungete un piccolo aumento della compressione (a 11,5:1), corpi farfallati individuali, bilancieri a camme con bilanciere a dito, il già citato Doppio VANOS e una coppa dell'olio a carter umido a due stadi recuperata internamente, e questo sei- diventa qualcosa di molto speciale nel 2001 e ancora oggi.
Avere una potenza specifica di 104 cavalli per litro e una soglia stratosferica di 8.000 giri era inaudito al di fuori delle due posti italiane a motore centrale o delle due ruote giapponesi.La vera bellezza di questo motore è evidente quando fai a pezzi questa bestia.I canali di aspirazione profilati a CNC, le camere di combustione fresate a CNC, le grandi valvole in lega, le guide delle valvole in bronzo e una fusione in lega solida e pulita sembrano tutti più a loro agio su un motore da corsa che su qualcosa che è uscito dalla linea di produzione.
Questo elenco di funzionalità sembra una fantasia per i puristi più tradizionali del canyon-carving e della Ultimate Driving Machine.Fortunatamente, per il resto di noi, il mercato post-vendita alimenta il bisogno di quelli di noi che amano il boost.Drifters, drag racer e drogati di time attack si rallegrano dei grandi kit single-turbo o della gloria del ventilatore centrifugo.La vera bellezza della modifica del motore è la ricompensa che si ottiene quando questi mulini ad alta efficienza volumetrica ricevono l'aspirazione innaturale e le opportune modifiche di supporto.Questo pezzo guiderà voi, amanti della potenza assoluta, attraverso il processo di preparazione della fascia alta per una grande potenza in spinta.
Inizialmente, smonteremo e ispezioneremo la nostra fusione principale.Un grammo di prevenzione è un chilo di cura qui.Mettere tutto questo tempo e denaro in un casting non fattibile sarebbe un errore enorme.Sebbene l'S54 non abbia la reputazione di crepe, prendersi il tempo per pulire, ispezionare visivamente e testare la pressione delle camicie d'acqua è un esercizio degno.
Ciò che non sai può danneggiare te e il tuo portafoglio.È estremamente importante testare completamente la fusione della testata per assicurarsi che sia adatta a portare avanti il lavoro costoso e intenso.
Una volta che sei in grado di definire il nucleo vitale, è il momento di valutare i tuoi obiettivi.Questa costruzione prevede un'auto da drift con telaio E36, che utilizza un blocco corto BMW di serie, il tutto alimentato da un compressore centrifugo Rotrex.L’uso del blocco corto di serie crea un piccolo enigma poiché il pistone originale non è sufficientemente alleggerito per il funzionamento completo del VVT quando sono utilizzate valvole più grandi sul lato di aspirazione.
Per questa costruzione abbiamo scelto valvole di aspirazione in acciaio inossidabile nitrurato di dimensioni OEM (35 mm) e valvole di scarico Inconel da 31,5 mm (sovradimensionate di 1 mm);sia nella varietà di conversione con scanalatura a guardia singola.Sia i più grandi alberi a camme Schrick “Forced Induction” di provenienza VAC Motorsports che la probabilità di un limitatore di giri nello skid racer richiedono un adeguato controllo della valvola.È stato utilizzato un set durevole di doppie molle per valvole ad alta velocità di Supertech Performance insieme a fermi in titanio leggerissimi abbinati.
L'S54 utilizza un bilanciere a dito, unico per BMW, montato su un albero bilanciere.Ciò fornisce l'accelerazione dell'apertura della valvola e la moltiplicazione del rapporto dei bilancieri, ma, secondo alcuni, può essere un elemento di usura problematico.Abbiamo riscontrato successo nell'utilizzo del trattamento WPC sui bilancieri OEM, anche se alcuni potrebbero optare per un rivestimento DLC.
Una volta predisposte le parti, possiamo ora affrontare l'elenco delle procedure che tratteremo nell'officina meccanica.Anche se il canale di aspirazione dell'S54 è completamente profilato a CNC, ci sono piccole aree di miglioramento, come il profilo del sedile e il diametro della gola.La porta di scarico è un Venturi ad alta velocità, diviso, a forma di D, pensato per l'eliminazione dei gas esausti aspirati naturalmente e ad alto numero di giri.Il lavoro sul profilo, come raddrizzare il corridore, avrà dei vantaggi qui.La consueta interfaccia meccanica tra valvola e guida si applica ancora al trasferimento di calore, alla tenuta della valvola e alla longevità.Le guide delle valvole S54 devono essere indirizzate secondo necessità.
Dopo la profilatura e la ravvivatura delle porte, cerchiamo semplicemente di levigare i segni taglienti degli utensili delle camere di combustione.Verifichiamo anche l'uniformità volumetrica con una buretta.Grande attenzione va posta alla profilatura della sede, visto l'aumento delle dimensioni della valvola sullo scarico.La sede della valvola ha due scopi fondamentali: dissipare il calore dalla valvola nella camicia d'acqua e fornire la porta di transizione per alimentare la camera di combustione con la nostra preziosa atmosfera compressa (e spesso intercooler).
La profilatura della sede può essere seguita dalla lappatura manuale per garantire un'interfaccia sede-valvola correttamente accoppiata.Una volta ispezionato e testato il lavoro della valvola, il passo successivo è la fresatura del piano e l'ispezione della flangia in cui il PCD rotante arriccia "sei e nove" per una finitura ultra liscia e piatta.A questo punto avviene un'ispezione finale delle parti prima di colpire la rondella delle parti.Una volta che disponiamo di parti pulite e appropriate, regoliamo le valvole al banco.Ci atteniamo alle specifiche del produttore della camma e concludiamo l'assemblaggio finale con un controllo finale.
Prima di tagliare un singolo chip, dobbiamo disporre e misurare tutti i nostri obiettivi.Le dimensioni delle valvole di aspirazione e scarico sono rispettivamente 35 mm e 31,5 mm.Il nostro obiettivo di aspirazione è almeno l'85% di quel 35 mm, o almeno un diametro della gola di 29,75 mm nella tasca tra il sedile e la porta.L'obiettivo di scarico è più vicino al 90% del diametro della gola di 31,5 mm o 28,35 mm.
In molti noteranno una tendenza all'attenzione rivolta allo scarico in questa applicazione;lasciamo che questo sottolinei la sua importanza per l'efficienza volumetrica.Tieni presente che gli ingegneri di Monaco hanno dedicato la maggior parte del loro tempo all'aspirazione.Abbiamo montato la testata in una macchina per sedi valvole Serdi e abbiamo utilizzato un inserto a raggio convesso per trovare il diametro della gola grezza.Ci serve questa misurazione prima di trasferire i corridori.Ci offre la possibilità di sfumare a mano anche i segni di lavorazione o le cuciture lasciati dall'inserto della gola rotante.
Un taglio esplorativo del sedile aiuta a posizionare la tasca sulla gola.Sebbene la dimensione perfetta della gola sia ancora discutibile, non vi è alcun dibattito sul fatto che il miglioramento del suo rapporto sia un fattore chiave per migliorare il flusso complessivo.
La fase successiva non richiede layout fluido o tracciatura.Le porte di aspirazione sono disposte con una scanalatura per O-ring e lo scarico sarebbe semplicemente grande da cartone animato per essere inciso e abbinato alla porta.Pertanto, l'esperienza e la discrezione sono due abilità che temperano l'affilatrice dalla mano ferma.
Le aree più grandi di formazione dei trucioli sono le mezzelune a forma di D della porta di scarico.Maciniamo, raddrizziamo ed esageriamo la forma a D.Non più di circa 2 mm di rimozione del materiale dalle pareti della porta dovrebbero essere sufficienti per la maggior parte delle applicazioni meno estreme di 1.100 whp.Gli spigoli vivi e i divisori nell'aspirazione vengono levigati e smussati con un semplice rullo di cartuccia a grana 80.
Una volta profilato, lo scarico riceve grana 80 seguita da grana 120.Proseguiamo con qualche leggero cross-buffing per abbattere la texture per il controllo del carbonio.La camera di combustione riceve la stessa finitura massaggiata dello scarico, abbattendo i punti più alti e le bave di lavorazione per prevenire qualsiasi preaccensione o intasamento delle candelette.
La progressione della luce di scarico da scivolosa a scivolosa.La porta di scarico riceve la maggior parte del lavoro di rimozione e rimodellamento del materiale su una testa S54 destinata a vedere un potenziamento.
La profilatura delle sedi delle valvole è un altro processo che molti considerano un'"arte oscura".In realtà non è altro che fisica e geometria.La camera di combustione compatta da 33 cc dell'S54 utilizza una candela da 12 mm comunemente presente nelle motociclette per adattarsi alle valvole sopra menzionate.
Attenendoci al tema compatto ma con flusso d'aria elevato, abbiamo optato per frese a 5 angoli e con sede raggiata, disponibili presso la fornitura Goodson Machine.Entrambe le frese ci hanno fornito una sede da 1 mm, a 45 gradi, performante, accoppiata a tagli ben transitivi, dentro e fuori dalla ciotola.
Se utilizzi valvole in titanio o utilizzi livelli di potenza estremamente elevati, dovresti prendere in considerazione un sedile in lega di rame come Moldstar90 o simili (attenzione alle leghe cancerogene e al berillio).Completiamo il controllo qualità con un lavoro di giro manuale, utilizzando il vecchio composto di trifoglio fine per controllare il nostro anello di interferenza.Fornisce inoltre una faccia della valvola ben rodata per evitare maggiori variazioni di rodaggio nel gioco della valvola.
Queste procedure eccellono solo con guide delle valvole rotonde e con gioco adeguato.Questo problema viene risolto in base alle necessità, in genere da nuclei con chilometraggio molto elevato e scarsa manutenzione.Una guida sostitutiva adeguata è un'unità in rame-manganese disponibile presso Supertech Performance.Ricorda, in questa situazione, la concentricità è re.
Senza gli elementi di fissaggio della flangia del collettore che intralciano, siamo in grado di profilare manualmente con bordo dritto e bordo le flange del collettore di aspirazione e scarico.Fornisce una superficie di accoppiamento liscia e piatta per una nuova guarnizione tra la testata e il collettore.La testata viene quindi posizionata e livellata con precisione prima di rimuovere 0,002-0,003 pollici per passaggio sulla fresa Rottler con un inserto PCD.Ciò lascia dietro di sé una finitura liscia, adatta alle guarnizioni MLS o con testa in rame, della metà degli anni '30 (Ra).Le camere, i bordi delle porte e i bordi esterni del piatto vengono sbavati con una lima rotativa a scanalatura grassa prima di soffiare via i trucioli.
La spianatrice Rottler con utensili in diamante policristallino lascia una finitura arcobaleno a specchio sulla superficie della testata.
A questo punto, la produzione del truciolo è terminata ed è il momento di lavare via la fatica e gli sfridi.Freni puliti o solvente (alimentato da una cannuccia) e aria compressa possono rimuovere fastidiosi detriti da punti ristretti.Una volta che ti senti sicuro in questi spazi ristretti, è il momento di far passare i nostri pezzi di alluminio lucido attraverso la lavatrice delle parti.
Due tipi di macchine forniscono la pulizia più efficace: cabine di spruzzatura acquose calde ad alta pressione o immersione ad ultrasuoni.Nel nostro caso si tratta del primo, il cui funzionamento ricorda quello di una gigantesca lavastoviglie sotto steroidi.Una volta lavati con un detergente ad alta pressione, caldo e leggermente caustico, i componenti della fusione ricevono un risciacquo con acqua da un tubo e un ugello industriali fino a quando i residui di sapone non vengono eliminati.Questi passaggi sono seguiti dall'aria compressa per asciugare l'eventuale umidità residua.
Una pulizia approfondita seguita da un'ispezione visiva approfondita prima del modello è un passaggio fondamentale da non trascurare.
La testa S54 viene quindi portata su un banco di assemblaggio pulito con una superficie del tavolo in gomma morbida per proteggere la fresatura fine dai graffi.È qui che la manualità e l'esperienza ci portano sulla strada stretta e stretta della precisione della mise en place.Preferiamo disporre le valvole, le sedi delle molle delle valvole, le molle, i fermi e le serrature di conversione a scanalatura singola disposti sul banco come formazioni di rango su un campo di battaglia.Quando tutto è al suo posto, è facile vedere cosa manca, se non altro.
Qui puoi vedere le valvole di aspirazione di dimensioni OEM con il loro rivestimento in nitruro, insieme alle valvole di scarico in Inconel sovradimensionate da 1 mm.La chiave per ottenere grandi vantaggi in questa particolare applicazione è eliminare i gas esausti nel modo più rapido ed efficiente possibile.
Il passo successivo è il modello della testata per l'impostazione del gioco delle valvole;puoi anche regolare le valvole del motore se preferisci.Troviamo meno snervante comporre la sferzata prima dell'impegno di una guarnizione della testa fissata.Durante questa serie di passaggi, utilizziamo molle di controllo leggere al posto delle doppie molle ad alta velocità per facilitare la simulazione.Ricordare che la mancata osservanza delle corrette linee guida per la regolazione potrebbe causare valvole bruciate, bassa potenza, un treno di valvole rumoroso o altri risultati imbarazzanti.
Gli alberi a camme Schrick richiedono un gioco delle valvole di aspirazione e scarico di 0,25 mm (0,010 pollici) per l'uso con le loro molature.BMW richiede uno spazio libero di 0,18-0,23 mm (0,007-0,009 pollici) e 0,28-0,33 mm (0,011-0,013 pollici), rispettivamente sull'aspirazione e sullo scarico.In linea con il tema motociclistico, Wiseco realizza un kit di spessori con diametro esterno di 8,9 mm per Husqvarna, KTM e Husaberg che si adatta anche a S54: P/N: VSK4.Voi puristi là fuori potreste essere più adatti al codice BMW: 11340031525. Se tu (o il tuo macchinista) eravate in gamba durante il taglio del sedile, iniziare dalla zona centrale sullo spessore dello spessore funzionerà bene per voi.
La coppia corretta sui cappucci delle camme è fondamentale per impostare con precisione il gioco delle valvole.Farlo fuori dal motore può semplificarti la vita fisicamente e, in caso di problemi, non richiede la rimozione della testata dal blocco.
Gli steli delle valvole ricevono il lubrificante di montaggio Torco sui loro steli e vengono nuovamente controllati per verificarne la coerenza mentre vengono fatti scorrere nelle guide delle valvole.Le sedi delle molle delle valvole vengono caricate sulla parte superiore prima delle molle e un compressore pneumatico si appoggia al fermo in titanio.Ciò accade altre 23 volte finché tutte le valvole, le molle, i fermi e i blocchi non vengono installati.
La prossima cosa da fare è l'installazione dell'albero bilanciere, e va notato che sull'S54, l'albero bilanciere di scarico ha un foro di lubrificazione destinato ad essere alimentato dal condotto principale dell'olio nella testa.Il mancato allineamento corretto del foro risulterà in un albero a camme e follower piatti.I finger follower sono un punto di contesa per alcuni che frequentano Internet;Eviterò qualsiasi controversia semplicemente sottolineando che esistono tre stili accettati di bilancieri a dito da utilizzare con alberi a camme più grandi e funzionamento a regimi elevati: bilancieri Schrick Performance DLC (codice articolo: SCH-CF-S54-DLC), OEM con rivestimento DLC Seguaci BMW (P/N: 11337833259, contattare Calico Coatings) o seguaci BMW OEM trattati con WPC (P/N: 11337833259, contattare WPC Treatment).
Questi bilancieri a dito trattati con WPC sono microstrutturati per la ritenzione dell'olio e impregnati con la miscela brevettata di metalli per il trattamento superficiale di WPC.
Driven Lubricants produce un grasso eccellente e appiccicoso per alberi a camme e sollevatori;assicurati di applicarlo liberamente ai lobi e alle facce del finger follower.Assicurarsi di applicare un lubrificante di montaggio più leggero sulle superfici e sui perni dei cuscinetti dell'albero a camme prima di installare cappucci e dadi.Le specifiche di coppia e l'ordine dipendono da te, perché se lo fai, dovresti avere un manuale con tali informazioni.
L'aritmetica indicava che avremmo guadagnato 2-2,5 psi dalle modifiche alla respirazione della testata.In preparazione alla maggiore efficienza volumetrica, abbiamo fatto tagliare le pulegge principali a sei nervature più grandi in acciaio e poi rivestite in zinco per resistere all'ossidazione.
Alla fine, il sensore MAP ha indicato un aumento significativo di 3 psi, causando un picco del ventilatore Rotrex tra 14,5 e 17 psi, a seconda dell'atmosfera giornaliera.I viaggi al calcolatore di velocità della girante Rotrex hanno indicato che potremmo sovraccaricare leggermente la nostra girante C38-92.I miglioramenti della respirazione abbinati alla puleggia principale hanno prodotto guadagni di 156 CV e 119 lb-ft di coppia.
Ci sono molti guadagni di potenza da realizzare nella maggior parte dei motori di produzione, anche quelli ritenuti troppo complicati o costosi.La vera arte sta nel trovare la soglia dei rendimenti decrescenti in ciascun sistema, prima di incontrare quel muro con tempo e denaro investiti.Spero di ritornare su questo argomento del flusso d'aria e dell'induzione forzata nel contesto dei moderni sei in linea nel prossimo futuro.Quando arriverà quel momento, avremo ancora più dati da condividere con te.
Una respirazione migliore porta cavalli più grandi.Si tratta di una curva di potenza radicalmente migliorata per una spinta leggermente maggiore e una testata molto più efficiente.
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Orario di pubblicazione: 12 giugno 2020