Seria sexy e legal dizer que há 20 anos a BMW criou uma maneira de esmagar o domínio da Porsche na classe GT, usando apenas sua inteligência e um seis em linha, mas esse não seria inteiramente o caso.O motor S54B32 apenas ficou em segundo plano em relação ao muito protestado 4.0L V8, mas isso é outra história.Uma afirmação muito mais verdadeira seria que o S54 anunciou o fim da linha para a estridente e naturalmente aspirada família M50/S50 de seis em linha da BMW.
Foi uma extensão do design dos primórdios usuais do hot rod: adicionar diâmetro e curso ao motor antigo e adicionar tecnologia recentemente disponível na forma de Double VANOS (a BMW fala de fase de comando variável em ambas as árvores de comando duplas no cabeçote, capaz de ajustar a linha central de admissão de 70-130° e a linha central de escape de 83-128°).Adicione um pequeno aumento na compressão (para 11,5:1), corpos de acelerador individuais, seguidores de cames oscilantes, o Double VANOS mencionado anteriormente e um cárter de óleo de cárter úmido de dois estágios eliminado internamente, e este seis- cilindro se torna algo muito especial em 2001 e ainda hoje.
Ter uma produção específica de 104 cavalos de potência por litro e uma linha vermelha estratosférica de 8.000 rpm era algo inédito fora dos veículos italianos de dois lugares com motor central ou dos veículos japoneses de duas rodas.A verdadeira beleza deste motor é aparente quando você desmonta esta fera.Corredores de admissão com perfil CNC, câmaras de combustão fresadas em CNC, válvulas grandes de liga, guias de válvula de bronze e uma fundição de liga sólida e densa, tudo parece mais adequado em um motor de corrida do que algo que saiu da linha de produção.
Esta lista de recursos parece uma fantasia para a maioria dos puristas tradicionais da Ultimate Driving Machine, que esculpiam cânions.Felizmente, para o resto de nós, o mercado de reposição alimenta uma necessidade daqueles que amam o impulso.Drifters, drag racers e viciados em time attack se alegram com os grandes kits monoturbo ou com a glória do soprador centrífugo.A verdadeira beleza da modificação do motor é a recompensa que você obtém quando esses moinhos de alta eficiência volumétrica recebem a aspiração artificial e as modificações de suporte apropriadas.Esta peça irá guiá-los, demônios do poder final, através do processo de preparação do topo de gama para um grande impulso de potência.
Inicialmente, vamos desmontar e inspecionar nosso núcleo fundido.Um grama de prevenção é meio quilo de cura aqui.Investir tanto tempo e dinheiro em um elenco que não é viável seria um erro monumental.Embora o S54 não tenha reputação de rachaduras, reservar um tempo para limpar, inspecionar visualmente e testar a pressão das camisas de água é um exercício que vale a pena.
O que você não sabe pode prejudicar você e sua carteira.É extremamente importante testar completamente a peça fundida da cabeça do cilindro para ter certeza de que ela é adequada para o trabalho caro e intensivo que terá pela frente.
Assim que você conseguir considerar o núcleo viável, é hora de avaliar seus objetivos.Esta construção envolve um carro de tração com chassi E36, utilizando um bloco curto BMW padrão, tudo alimentado por um superalimentador centrífugo Rotrex.O uso do short-block original cria um pequeno enigma, pois o pistão original não é aliviado o suficiente para a operação completa do VVT quando há válvulas maiores utilizadas no lado da admissão.
Para esta construção, escolhemos válvulas de admissão de aço inoxidável nitretado de tamanho OEM (35 mm) e válvulas de exaustão Inconel de 31,5 mm (tamanho grande de 1 mm);ambos na variedade de conversão de groove de goleiro único.Tanto as árvores de comando Schrick “Forced Induction” da VAC Motorsports maiores quanto a probabilidade de beijar o limitador de rotação no skid racer exigem controle de válvula adequado.Foi usado um conjunto durável de molas de válvula duplas de alta taxa da Supertech Performance, juntamente com retentores de titânio leves correspondentes.
O S54 usa um balancim seguidor de dedo exclusivo para BMW montado em um eixo oscilante.Isto proporciona aceleração de abertura da válvula e multiplicação da relação de oscilação, mas, segundo alguns, pode ser um item de desgaste problemático.Obtivemos sucesso no uso do tratamento WPC em seguidores de rocker OEM, embora alguns possam optar por um revestimento DLC.
Com as peças dispostas, podemos agora abordar a lista de procedimentos que abordaremos na oficina mecânica.Embora o canal de admissão do S54 seja totalmente perfilado em CNC, há pequenas áreas que precisam ser melhoradas, como o perfil do assento e o diâmetro da garganta do bolso.A porta de exaustão é um venturi dividido em forma de D de alta velocidade, destinado à eliminação de gases gastos de alta rotação naturalmente aspirados.Trabalhos de perfil, como endireitar o corredor, terão ganhos aqui.A interface mecânica usual da válvula para guiar ainda se aplica à transferência de calor, vedação da válvula e longevidade.As guias de válvula S54s devem ser corrigidas conforme necessário.
Após o perfilamento e a preparação da porta, procuramos simplesmente suavizar as marcas afiadas das ferramentas das câmaras de combustão.Também verificamos a uniformidade volumétrica com uma bureta.Deve-se prestar muita atenção ao perfil da sede, dado o aumento no tamanho da válvula no escapamento.A sede da válvula serve dois propósitos integrais: dissipar o calor da válvula para a camisa de água e fornecer a transição da porta para alimentar a câmara de combustão com nossa valiosa atmosfera comprimida (e muitas vezes inter-resfriada).
O perfil da sede pode ser acompanhado de lapidação manual para garantir uma interface entre a sede e a válvula adequadamente acoplada.Depois que o trabalho da válvula for inspecionado e testado, a próxima etapa é o fresamento do deck e a inspeção do flange, onde o PCD rotativo enrola “seis e noves” para um acabamento ultra-liso e plano.Uma inspeção final da peça acontece neste ponto, antes de atingir a arruela de peças.Assim que tivermos as peças limpas e adequadas, ajustamos as válvulas em bancada.Aderimos às especificações do fabricante do came e concluímos a montagem final com uma inspeção final.
Antes de cortarmos um único chip, precisamos definir e medir todos os nossos objetivos.Os tamanhos das válvulas de admissão e escape são 35 mm e 31,5 mm, respectivamente.Nossa meta de ingestão é de pelo menos 85% desses 35 mm – ou pelo menos um diâmetro de garganta de 29,75 mm no bolso entre o assento e a porta.O alvo de exaustão está próximo de 90 por cento do diâmetro da garganta de 31,5 mm – ou 28,35 mm.
Muitos podem notar uma tendência de atenção dada ao escapamento nesta aplicação;deixe isso enfatizar sua importância para a eficiência volumétrica.Tenha em mente que os engenheiros em Munique passavam a maior parte do tempo na admissão.Montamos a cabeça do cilindro em uma máquina de sede de válvula Serdi e usamos uma inserção de raio convexo para encontrar o diâmetro aproximado da garganta.Precisamos dessa medida antes de transportar os corredores.Ele também nos fornece a capacidade de misturar manualmente as marcas de usinagem ou costuras deixadas pela inserção rotativa.
Um corte exploratório do assento ajuda a definir o bolso da garganta.Embora o tamanho perfeito da garganta ainda seja discutível, não há debate de que melhorar a sua proporção seja um factor chave para melhorar o fluxo global.
A próxima etapa não requer nenhum fluido de layout ou escrita.As portas de admissão são dispostas com uma ranhura para anel de vedação e o escapamento seria simplesmente grande como um desenho animado para combinar com a porta.Assim, experiência e discrição são duas habilidades que temperam o amolador de mão firme.
As maiores áreas de fabricação de chips são as meias-luas em forma de D da porta de exaustão.Moemos, endireitamos e exageramos a forma D.Não mais que aproximadamente 2 mm de remoção de material das paredes da porta devem ser suficientes para a maioria das aplicações menos extremas que 1.100 Whp.As bordas afiadas e divisórias na entrada recebem suavização e ponta com um simples rolo de cartucho de grão 80.
Uma vez perfilado, o escapamento recebe grão 80 seguido de grão 120.Seguimos com um leve polimento cruzado para derrubar a textura e controlar o carbono.A câmara de combustão recebe a mesma massagem de acabamento que o escapamento, derrubando pontos altos e rebarbas de ferramentas para evitar qualquer pré-ignição ou vela de incandescência.
A progressão da porta de escape de lascada para escorregadia.A porta de exaustão obtém a maior parte do trabalho de remoção e remodelagem de material em um cabeçote S54 destinado a receber impulso.
O perfil das sedes das válvulas é outro processo que muitos consideram uma “arte obscura”.Na verdade, nada mais é do que física e geometria.A câmara de combustão compacta de 33 cc do S54 utiliza uma vela de ignição de 12 mm comumente encontrada em motocicletas para encaixar as válvulas mencionadas.
Mantendo o tema compacto, mas de alto fluxo de ar, optamos por fresas de 5 ângulos e de assento arredondado, disponíveis no fornecimento da Goodson Machine.Ambos os cortadores nos forneceram um assento de 1 mm e 45 graus de fácil desempenho, compatível com cortes bem transicionados, dentro e fora da tigela.
Se você estiver usando válvulas de titânio ou executando níveis de potência extremamente altos, considere uma sede de liga de cobre como Moldstar90 ou similar (cuidado com ligas de berílio cancerígenas).Concluímos o CQ com um trabalho de lapidação manual, usando o antigo e fino composto de trevo para verificar nosso anel de interferência.Ele também fornece uma face de válvula bem quebrada para evitar alterações maiores na folga da válvula.
Esses procedimentos são excelentes apenas com guias de válvula redondas e com folga adequada.Isso é resolvido conforme a necessidade, normalmente em núcleos com quilometragem muito alta e manutenção deficiente.Um guia de substituição adequado é uma unidade de cobre-manganês disponível na Supertech Performance.Lembre-se, nesta situação, a concentricidade é rei.
Sem fixadores de flange do coletor no caminho, somos capazes de endireitar e perfilar manualmente os flanges do coletor de admissão e escape.Ele fornece uma superfície de contato lisa e plana para uma nova junta entre o cabeçote do cilindro e o coletor.A cabeça do cilindro é então ajustada e nivelada com precisão antes de removermos 0,002-0,003 polegadas por passagem no moinho Rottler com uma pastilha de PCD.Isso deixa para trás um acabamento suave, compatível com junta de cabeça de cobre ou MLS, de meados dos anos 30 (Ra).As câmaras, bordas de bombordo e bordas externas do convés são rebarbadas com uma lima rotativa de flauta grossa antes de soprar os cavacos.
A máquina de superfície Rottler com ferramentas de diamante policristalino deixa um acabamento de arco-íris espelhado na superfície da cabeça do cilindro.
Neste ponto, a fabricação dos cavacos está concluída e é hora de lavar o trabalho e as limalhas.Limpeza de freio ou solvente – alimentado por um canudo – e ar comprimido podem remover detritos incômodos de locais apertados.Quando você se sentir seguro em relação a esses locais apertados, é hora de passar nossas peças de alumínio brilhantes pela lavadora de peças.
Dois tipos de máquinas proporcionam a limpeza mais eficaz: cabines de pulverização aquosa quente de alta pressão ou submersão ultrassônica.No nosso caso, é o primeiro cujo funcionamento se assemelha ao de uma máquina de lavar louça gigante com esteróides.Depois de esfregados com um detergente de alta pressão, quente e levemente cáustico, os componentes da peça fundida recebem um enxágue com água de uma mangueira industrial e bocal até que o resíduo de sabão seja eliminado.Estas etapas são seguidas por ar comprimido para secar qualquer umidade residual.
Uma limpeza sólida seguida de uma inspeção visual completa antes da maquete é uma etapa crítica que não deve ser esquecida.
O cabeçote S54 é então levado para uma bancada de montagem limpa com uma superfície de mesa de borracha macia para proteger o fresamento fino contra arranhões.É aqui que tanto o manual quanto a experiência nos mantêm no caminho reto e estreito da precisão mise en place.Preferimos colocar as válvulas, as sedes das molas das válvulas, as molas, os retentores e as travas de conversão de ranhura única dispostas na bancada como formações de classificação em um campo de batalha.Quando tudo está em seu lugar, é fácil ver o que está faltando, se houver alguma coisa.
Aqui você pode ver as válvulas de admissão de tamanho OEM com revestimento de nitreto, junto com as válvulas de escape Inconel superdimensionadas de 1 mm.A chave para grandes ganhos nesta aplicação específica é eliminar os gases gastos da maneira mais rápida e eficiente possível.
O modelo do cabeçote para ajuste da folga das válvulas é o próximo passo;você também pode ajustar as válvulas do motor, se for conveniente para você.Achamos menos estressante ajustar o chicote antes de colocar uma junta de cabeçote fixada.Durante esta série de etapas, usamos molas de verificação leves no lugar das molas duplas de alta taxa para facilitar a maquete.Lembre-se de que o não cumprimento das diretrizes de ajuste adequadas pode resultar em válvulas queimadas, baixa potência, trem de válvula barulhento ou outros resultados embaraçosos.
As árvores de cames Schrick exigem uma folga de válvula de 0,25 mm (0,010 polegada) de admissão e escape para uso com seus moedores.A BMW exige folga de 0,18 a 0,23 mm (0,007 a 0,009 polegadas) e 0,28 a 0,33 mm (0,011 a 0,013 polegadas), na admissão e no escapamento, respectivamente.Combinando com o tema da motocicleta, a Wiseco fabrica um kit de calços OD de 8,9 mm para Husqvarna, KTM e Husaberg que também se adapta ao S54: P/N: VSK4.Vocês, puristas, podem ser mais adequados para BMW P/N: 11340031525. Se você (ou seu maquinista) estava atento durante o corte do assento, começar na faixa intermediária da espessura do calço funcionará bem para você.
O torque adequado nas tampas do came é fundamental para ajustar com precisão a folga da válvula.Fazer isso fora do motor pode facilitar a vida fisicamente e, em caso de problema, não é necessário remover o cabeçote do bloco.
As hastes das válvulas recebem lubrificante de montagem Torco em suas hastes e são novamente verificadas quanto à consistência do ajuste à medida que são deslizadas nas guias da válvula.As sedes das molas das válvulas são carregadas na parte superior antes das molas e um compressor pneumático se inclina para o retentor de titânio.Isso acontece mais 23 vezes até que todas as válvulas, molas, retentores e travas estejam instalados.
A instalação do eixo do balancim é a próxima, e deve-se observar que no S54, o eixo do balancim de escape possui um orifício de lubrificação destinado a ser alimentado pela galeria de óleo principal no cabeçote.O não alinhamento adequado desse orifício resultará em uma árvore de cames e seguidores planos.Seguidores de dedos são um ponto de discórdia para alguns que frequentam a internet;Evitarei qualquer controvérsia simplesmente apontando que existem três estilos aceitos de seguidores de dedo para uso com árvores de comando maiores e operação de alta RPM: seguidores Schrick Performance DLC (P/N: SCH-CF-S54-DLC), OEM revestido com DLC Seguidores BMW (P/N: 11337833259, entre em contato com a Calico Coatings) ou seguidores BMW OEM tratados com WPC (P/N: 11337833259, entre em contato com o Tratamento WPC).
Esses seguidores de dedo tratados com WPC são microtexturizados para retenção de óleo e impregnados com a mistura proprietária de metais de tratamento de superfície da WPC.
Lubrificantes acionados são uma excelente graxa pegajosa para eixo de comando e elevador;certifique-se de aplicar isso generosamente nos lóbulos e nas faces dos seguidores dos dedos.Certifique-se de aplicar um lubrificante de montagem mais leve nas superfícies e nos munhões do eixo de comando antes de instalar as tampas e porcas.As especificações e a ordem do torque são com você, pois se estiver fazendo isso, você deverá ter um manual com essas informações.
A aritmética indicou que ganharíamos 2-2,5 psi de volta com as modificações respiratórias na cabeça do cilindro.Em preparação para o aumento da eficiência volumétrica, tivemos polias principais maiores de seis nervuras cortadas em aço e depois revestidas com zinco para resistência à oxidação.
No final, o sensor MAP indicou um aumento sólido de 3 psi, fazendo com que o soprador Rotrex atingisse um pico entre 14,5 e 17 psi, dependendo da atmosfera diária.Visitas à calculadora de velocidade do impulsor Rotrex indicaram que poderíamos estar sobrecarregando ligeiramente nosso impulsor C38-92.As melhorias respiratórias aliadas à polia principal renderam ganhos de 156 cv e 119 lb-pés de torque.
Há muitos ganhos de potência a serem obtidos na maioria dos motores de produção, mesmo aqueles considerados muito complicados ou caros.A verdadeira arte está em encontrar o limiar dos rendimentos decrescentes em cada sistema, antes de encontrar esse muro com tempo e dinheiro investidos.Espero retornar a este tópico de fluxo de ar e indução forçada no contexto dos modernos seis em linha em um futuro próximo.Quando essa hora chegar, teremos ainda mais dados para compartilhar com vocês.
Uma respiração melhor traz cavalos maiores.Essa é uma curva de potência radicalmente melhorada para um pouco mais de impulso e um cabeçote de cilindro muito mais eficiente.
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Horário da postagem: 12 de junho de 2020