Det ville vært sexy og kult å si at for 20 år siden laget BMW en måte å knuse Porsches GT-klassedominans på, ved å bruke bare vettet og en inline-sekser, men det ville ikke helt vært tilfelle.S54B32-motoren spilte bare andrefiolin til den mye protesterte 4.0L V8, men det er en annen historie.En mye sannere uttalelse ville være at S54 varslet slutten på rekken for den skrikende, naturlig aspirerte M50/S50-familien av BMW inline-seksere.
Det var en designstrekning fra den vanlige hot-rodding-begynnelsen: legg til boring og slag til den gamle motoren og legg til ny tilgjengelig teknologi i form av Double VANOS (BMW snakker for variabel kamfase på begge de doble overliggende kamakslene, i stand til å justere inntakssenterlinjen fra 70-130° og eksossenterlinjen fra 83-128°).Legg til en liten kompresjon (til 11,5:1), individuelle gasspjeldhus, fingerfølger-vippekamfølgere, den tidligere nevnte Double VANOS, og en internt renset totrinns våtsump-oljepanne, og denne høyfunksjons seks- sylinder blir noe helt spesielt tilbake i 2001 og fortsatt i dag.
Å ha en spesifikk effekt på 104 hestekrefter per liter og en stratosfærisk 8000-rpm redline var uhørt utenom midtmotoriserte italienske to-seter eller japanske tohjulinger.Den virkelige skjønnheten til denne motoren er tydelig når du river dette beistet fra hverandre.CNC-profilerte inntaksløpere, CNC-freste forbrenningskamre, store legeringsventiler, bronseventilføringer og en ren-tett, solid legeringsstøping virker alle mer hjemme på en racermotor enn noe som kom ut av produksjonslinjen.
Denne funksjonslisten kan leses som en fantasi for de fleste tradisjonelle canyon-carving, Ultimate Driving Machine-purister.Heldigvis, for resten av oss, gir ettermarkedet et behov for de av oss som elsker boost.Driftere, dragracere og tidsangrepsjunkier gleder seg over store enkeltturbosett eller sentrifugalblåserherlighet.Den virkelige skjønnheten med motormodifikasjoner er belønningen du høster når disse høyvolumetrisk-effektive møllene mottar den unaturlige aspirasjonen og passende støttemodifikasjoner.Dette stykket vil veilede deg, ultimate kraftfrender, gjennom prosessen med å forberede toppenden for stor kraft på boost.
Til å begynne med skal vi demontere og inspisere kjernestøpingen vår.En unse av forebygging er et halvt kilo kur her.Å legge denne typen tid og penger i en casting som ikke er levedyktig ville være en monumental feil.Selv om S54 ikke har rykte på seg for sprekker, er det en verdig øvelse å ta seg tid til å rengjøre, visuelt inspisere og trykkteste vannjakkene.
Det du ikke vet kan skade deg og lommeboken din.Det er ekstremt viktig å teste sylinderhodestøpingen fullstendig for å sikre at den er egnet for å få det dyre, intensive arbeidet foran deg.
Når du er i stand til å kalle kjernen levedyktig, er det på tide å vurdere målene dine.Denne konstruksjonen involverer en E36-chassisdriftbil, som bruker en standard BMW-kortblokk, alt matet av en sentrifugal Rotrex-kompressor.Bruken av lagerkortblokken skaper en liten gåte da det originale stempelet ikke er avlastet nok for full VVT-drift når det er større ventiler som brukes på inntakssiden.
For denne konstruksjonen valgte vi OEM-størrelse (35 mm) nitrerte rustfrie inntaksventiler og 31,5 mm (1 mm overdimensjonerte) Inconel-eksosventiler;både i single keeper groove-konverteringsvarianten.Både de større VAC Motorsports-kildene Schrick "Forced Induction" kamaksler og sannsynligheten for turtallsbegrenser-kyssing i skidraceren krever riktig ventilkontroll.Et holdbart sett med doble høyhastighets ventilfjærer fra Supertech Performance sammen med matchende fjærvekts titanholdere ble brukt.
S54 bruker en unik for BMW, fingerfølgende vippearm montert på en vippeaksel.Dette gir ventilåpningsakselerasjon og vippeforhold multiplikasjon, men kan ifølge noen være et problematisk slitasjeelement.Vi har sett suksess med å bruke WPC Treatment på OEM-rocker-følgere, selv om noen kanskje velger et DLC-belegg.
Med delene lagt ut, kan vi nå nærme oss listen over prosedyrer vi vil dekke i maskinverkstedet.Selv om inntaksløperen til S54 er fullstendig CNC-profilert, er det små forbedringsområder, som seteprofil og lomme-hals-diameter.Eksosåpningen er en høyhastighets, delt, D-formet venturi, ment for å rense naturlig aspirerte gasser med høy RPM.Profilarbeid, som å rette opp løperen, vil ha gevinster her.Det vanlige mekaniske grensesnittet til ventilen for å styre gjelder fortsatt for varmeoverføring, ventilforsegling og lang levetid.S54s ventilføringer bør adresseres etter behov.
Etter portprofilering og dressing ser vi for å enkelt glatte ut brennkammerets skarpe verktøymerker.Vi verifiserer også volumetrisk enhetlighet med en byrett.Stor oppmerksomhet skal vies til seteprofilering, gitt økningen i ventilstørrelsen på eksosen.Ventilsetet tjener to integrerte formål: å senke varme ut av ventilen inn i vannkappen, og gi portovergangen for å mate forbrenningskammeret vår verdifulle komprimerte (og ofte mellomkjølte) atmosfære.
Seteprofileringen kan følges opp med håndlapping for å sikre et riktig sammenkoblet sete-til-ventil-grensesnitt.Når ventiljobben er inspisert og testet, er neste trinn dekkfresing og flensinspeksjon der den roterende PCD-en krøller seg "seksere og niere" for en ultra-jevn og flat finish.En siste delinspeksjon skjer på dette tidspunktet før man treffer deleskiven.Når vi har rene og hensiktsmessige deler, benkjusterer vi ventilene.Vi forholder oss til kamprodusentens spesifikasjoner og avslutter sluttmontering med en siste inspeksjon.
Før vi kutter en enkelt brikke, må vi legge ut og måle alle målene våre.Inntaks- og eksosventilstørrelser er henholdsvis 35 mm og 31,5 mm.Inntaksmålet vårt er minst 85 prosent av de 35 mm - eller minst en 29,75 mm halsdiameter i lommen mellom setet og porten.Eksosmålet er nærmere 90 prosent av 31,5 mm - eller 28,35 mm - halsdiameter.
Mange kan legge merke til en trend med oppmerksomhet på eksosen i denne applikasjonen;la dette understreke dens betydning for volumetrisk effektivitet.Husk at ingeniørene i München brukte mesteparten av tiden sin på inntaket.Vi monterte sylinderhodet i en Serdi ventilsetemaskin og brukte en konveks radiusinnsats for å finne den grove halsdiameteren.Vi trenger denne målingen før vi porterer løperne.Det gir oss muligheten til å blande maskinmerkene eller sømmene etter den roterende halsinnsatsen for hånd.
Et utforskende setesnitt hjelper til med utformingen av halslommen.Mens den perfekte størrelsen på halsen fortsatt kan diskuteres, er det ingen debatt om at forbedring av forholdet er en nøkkelfaktor for å forbedre den generelle flyten.
Det neste trinnet krever ingen layoutvæske eller skrifting.Inntaksportene er lagt ut med et O-ringspor, og eksosen vil ganske enkelt være tegneserieaktig stor for å matche rips og port.Erfaring og skjønn er derfor to ferdigheter som tempererer den stødige håndsliperen.
De største områdene for sponfremstilling er de D-formede halvmånene til eksosåpningen.Vi sliper, retter ut og overdriver D-formen.Ikke mer enn ca. 2 mm materialfjerning fra portveggene bør være tilstrekkelig for de fleste bruksområder mindre ekstreme enn 1100 whp.De skarpe kantene og skillene i inntaket får utjevning og bull-nosing med en enkel 80-grit patronrull.
Når den er profilert, mottar eksosen 80-korn etterfulgt av 120-grit.Vi følger opp med litt lett krysspolering for å slå ned teksturen for karbonkontroll.Forbrenningskammeret mottar samme finish-massering som eksosen, slår ned høye punkter og verktøygrader for å forhindre fortenning eller glødeplugg.
Progresjonen av eksosåpningen fra flisete til glatte.Eksosporten får mest mulig materialfjerning og omformingsarbeid på et S54-hode som er bestemt til å se boost.
Profilering av ventilsetene er en annen prosess som mange anser som en "mørk kunst".Det er virkelig ikke noe mer enn fysikk og geometri.S54s kompakte 33cc forbrenningskammer bruker en 12 mm tennplugg som vanligvis finnes i motorsykler for å passe til de nevnte ventilene.
For å holde fast ved det kompakte, men høye luftstrømmen-temaet, valgte vi kuttere med både 5-vinkler og radius-seter, tilgjengelig fra Goodson Machine Supply.Begge kutterne forsynte oss med et ytelsesvennlig 1 mm, 45-graders sete, parret med godt overførte kutt, inn og ut av bollen.
Hvis du bruker titanventiler eller kjører ekstremt høye hestekrefter, bør du vurdere et kobberlegert sete som Moldstar90 eller lignende (pass opp for kreftfremkallende berylliumlegeringer).Vi fullfører QC med en hånd-lap jobb, ved å bruke den gammeldagse, fine kløverblandingen for å sjekke interferensringen vår.Den gir også en pent innbrudd ventilflate for å unngå større innbruddsendringer i ventilslippet.
Disse prosedyrene utmerker seg kun med runde og passende frigjorte ventilføringer.Dette løses etter behov, typisk fra kjerner med svært høy kjørelengde og dårlig vedlikehold.En passende erstatningsguide er en kobber-mangan-enhet tilgjengelig fra Supertech Performance.Husk, i denne situasjonen er konsentrisitet konge.
Uten manifoldflensfester i veien, er vi i stand til å rette kant og plateprofilere inntaks- og eksosmanifoldflensene for hånd.Det gir en jevn og flat overflate for en ny pakning mellom sylinderhodet og manifolden.Sylinderhodet blir deretter jigget og presisjonsutjevnet før vi fjerner 0,002-0,003 tommer per-pass på Rottler-møllen med en PCD-innsats.Dette etterlater en glatt, MLS- eller kobberhodepakningsvennlig finish fra midten av 30-tallet (Ra).Kamrene, portkantene og utvendige dekkskanter avgrades med en roterende fil med fettfløyte før flisene blåses ut.
Rottler overflatemaskin med polykrystallinsk diamantverktøy etterlater en speil-regnbuefinish på sylinderhodets overflate.
På dette tidspunktet er sponfremstillingen ferdig, og det er på tide å vaske bort slitet og spånet.Brems ren eller løsemiddel - matet av et sugerør - og trykkluft kan fjerne irriterende rusk fra trange steder.Når du føler deg trygg på de trange stedene, er det på tide å kjøre våre skinnende aluminiumsstykker gjennom deleskiven.
To typer maskiner gir den mest effektive rengjøringen: varmt vannholdige høytrykkssprayskap eller ultralyd nedsenking.I vårt tilfelle er det førstnevnte hvis operasjon ligner en gigantisk oppvaskmaskin på steroider.Når de er skrubbet av et høyt trykk, varmt og lett etsende vaskemiddel, får støpekomponentene en skylling med vann fra en industrislange og dyse til såperestene har forsvunnet.Disse trinnene følges av trykkluft for å tørke eventuell gjenværende fuktighet.
En solid rengjøring etterfulgt av en grundig visuell inspeksjon før mock-up er et kritisk trinn som ikke bør overses.
S54-hodet tas deretter til en ren monteringsbenk med en myk gummibordoverflate for å beskytte finfresingen mot riper.Det er her både en manual og erfaring holder oss på den rette og smale veien til mise en place-presisjon.Vi foretrekker å legge ventiler, ventilfjærseter, fjærer, holdere og enkeltspor-konverteringslåser arrangert på benken som rangformasjoner på en slagmark.Når alt er på plass, er det lett å se hva som eventuelt mangler.
Her kan du se inntaksventiler i OEM-størrelse med deres nitridbelegg, sammen med de 1 mm store Inconel-eksosventilene.Nøkkelen til store gevinster på denne spesielle applikasjonen er å få ut de brukte gassene så raskt og så effektivt som mulig.
Sylinderhodemodell for innstilling av ventilklaring er neste trinn;du kan også justere ventilene på motoren hvis det passer deg.Vi synes det er mindre nervepirrende å slå inn vippen før forpliktelsen til en fastklemt hodepakning.I løpet av denne serien med trinn bruker vi lette kontrollfjærer i stedet for de høyhastighets doble fjærene for å lette mock-up.Husk at manglende overholdelse av de riktige retningslinjene for justering kan føre til forbrente ventiler, lav effekt, et støyende ventiltog eller andre pinlige resultater.
Schrick kamaksler krever en ventilklaring på 0,25 mm (0,010 tommer) inntak og eksos for bruk med sliping.BMW krever .18-.23mm (.007-.009 tommer) og .28-.33mm (.011-.013 tommer) klaring, på henholdsvis innsug og eksos.I overensstemmelse med motorsykkeltemaet lager Wiseco et 8,9 mm OD shim-sett for Husqvarna, KTM og Husaberg som også passer til S54: P/N: VSK4.Dere purister der ute kan være bedre egnet til BMW P/N: 11340031525. Hvis du (eller maskinisten din) var på ballen under setekuttet, vil start i mellomområdet på shimtykkelsen fungere bra for deg.
Riktig dreiemoment på kamhettene er avgjørende for nøyaktig innstilling av ventilspillet.Å gjøre dette utenfor motoren kan gjøre livet lettere fysisk, og i tilfelle du støter på et problem, krever det ikke at du fjerner sylinderhodet fra blokken.
Ventilstammene mottar Torco-monteringssmøring på stilkene, og de blir igjen sjekket for konsistens når de skyves inn i ventilføringene.Ventilfjærseter er belastet på oversiden før fjærer og en pneumatisk kompressor lener seg inn i titanholderen.Dette skjer 23 ganger til inntil alle ventiler, fjærer, holdere og låser er installert.
Installasjon av vippeaksel er neste, og det bør bemerkes at på S54 har vippeakselen for eksos et oljehull som er ment å mates fra hovedoljegalleriet i hodet.Unnlatelse av å justere hullet riktig vil resultere i en flat kamaksel og følgere.Fingerfølgere er et stridspunkt for noen som besøker internett;Jeg vil unngå enhver strid ved å bare påpeke at det er tre aksepterte stiler av fingerfølgere for bruk med større kamaksler og drift med høy RPM: Schrick Performance DLC-følgere (P/N: SCH-CF-S54-DLC), DLC-belagt OEM BMW-følgere (P/N: 11337833259, kontakt Calico Coatings) eller WPC-behandlede OEM BMW-følgere (P/N: 11337833259, kontakt WPC Treatment).
Disse WPC-behandlede fingerfølgerne er mikroteksturert for oljeretensjon og impregnert med WPCs proprietære blanding av overflatebehandlingsmetaller.
Driven Lubricants gir et utmerket, klebrig kamaksel og løftefett;Pass på å bruke dette rikelig på lappene og fingerfølger-ansiktene.Sørg for å påføre en lettere monteringssmøring på kamakselens lagerflater og tappene før du installerer hetter og muttere.Dreiemomentspesifikasjonene og rekkefølgen er opp til deg, for hvis du gjør dette, bør du ha en manual med den informasjonen.
Regnestykket indikerte at vi ville få 2-2,5 psi tilbake fra pustemodifikasjonene til sylinderhodet.Som forberedelse til den økte volumetriske effektiviteten hadde vi større seksribbede hovedskiver kuttet ut av stål og deretter sinkbelagt for oksidasjonsmotstand.
Til slutt indikerte MAP-sensoren en solid økning på 3 psi, noe som førte til at Rotrex-blåseren nådde en topp mellom 14,5 og 17 psi, avhengig av den daglige atmosfæren.Turer til Rotrex Impeller-hastighetskalkulator indikerte at vi kanskje overkjører C38-92-hjulet vårt litt.Pusteforbedringene kombinert med hovedremskiven ga gevinster på 156whp og 119 lb-ft dreiemoment.
Det er mange hestekreftgevinster å realisere i de fleste produksjonsmotorer, selv de som anses for kompliserte eller dyre.Den sanne kunsten er å finne terskelen for avtagende avkastning i hvert system, før du møter den veggen med investert tid og penger.Jeg håper å komme tilbake til dette temaet luftstrøm og tvungen induksjon i sammenheng med moderne inline-seksere i nær fremtid.Når den tiden kommer, vil det være med enda mer data å dele med deg.
Bedre pust gir større hester.Det er en radikalt forbedret kraftkurve for litt mer boost og mye mer effektivt sylinderhode.
Bygg ditt eget tilpassede nyhetsbrev med innholdet du elsker fra Turnology, direkte til innboksen din, helt GRATIS!
Vi lover å ikke bruke e-postadressen din til annet enn eksklusive oppdateringer fra Power Automedia Network.
Innleggstid: 12. juni 2020