Было бы сексуально и круто сказать, что 20 лет назад BMW придумала способ сокрушить господство Porsche в классе GT, используя только свой ум и рядную шестерку, но это было бы не совсем так.Двигатель S54B32 просто играл второстепенную роль по сравнению с широко протестующим 4,0-литровым двигателем V8, но это уже другая история.Гораздо более верным было бы утверждение, что S54 ознаменовал конец линейки визжащих безнаддувных M50/S50 семейства рядных шестерок BMW.
Это было конструктивное отклонение от обычного хот-родного начала: добавление диаметра и хода к старому двигателю и добавление новой доступной технологии в виде двойного VANOS (BMW говорит о переменной фазировке кулачков на обоих двойных верхних распределительных валах, способных регулировать осевая линия впуска от 70 до 130° и осевая линия выпускного от 83 до 128°).Добавьте небольшой скачок в сжатии (до 11,5:1), отдельные корпуса дроссельной заслонки, толкатели коромысла, ранее упомянутый двойной VANOS и двухступенчатый масляный поддон с внутренней продувкой, и вы получите этот высокофункциональный шестицилиндровый двигатель. цилиндр становится чем-то особенным еще в 2001 году и до сих пор.
Удельная мощность 104 лошадиных силы на литр и заоблачная красная черта в 8000 об / мин были неслыханными, кроме итальянских двухместных автомобилей со средним расположением двигателя или японских двухколесных автомобилей.Настоящая красота этого двигателя становится очевидной, когда вы разбираете этого зверя на части.Профилированные на станке с ЧПУ впускные каналы, фрезерованные на станке с ЧПУ камеры сгорания, большие клапаны из сплава, бронзовые направляющие клапанов и прочная отливка из твердого сплава кажутся более подходящими для гоночного двигателя, чем для чего-то, что сошло с производственной линии.
Этот список функций читается как фантазия для большинства традиционных любителей каньонов и пуристов Ultimate Driving Machine.К счастью для всех нас, вторичный рынок удовлетворяет потребности тех из нас, кто любит наддув.Дрифтеры, дрэг-рейсеры и любители гонок на время радуются большим одинарным турбо-китам или славе центробежных вентиляторов.Настоящая красота модификации двигателя — это награда, которую вы получаете, когда эти высокопроизводительные мельницы получают неестественное стремление и соответствующие вспомогательные модификации.Эта часть проведет вас, истинных фанатов мощности, через процесс подготовки верхнего предела к большой мощности при ускорении.
Сначала мы собираемся разобрать и осмотреть отливку сердечника.Унция профилактики — это фунт лечения.Вкладывать столько времени и денег в нежизнеспособный кастинг было бы монументальной ошибкой.Хотя S54 не имеет репутации трещин, потратить время на очистку, визуальный осмотр и испытание под давлением водяных рубашек — достойное занятие.
То, чего вы не знаете, может навредить вам и вашему кошельку.Чрезвычайно важно полностью протестировать отливку головки блока цилиндров, чтобы убедиться, что она подходит для выполнения дорогостоящей и интенсивной работы.
Как только вы сможете назвать ядро жизнеспособным, пришло время оценить ваши цели.Эта сборка включает в себя дрифт-кар с шасси E36, использующий стандартный шорт-блок BMW, и все это питается от центробежного нагнетателя Rotrex.Использование стандартного короткого блока создает небольшую загадку, поскольку исходный поршень недостаточно разгружен для полной работы VVT, когда на стороне впуска используются более крупные клапаны.
Для этой сборки мы выбрали впускные клапаны из азотированной нержавеющей стали OEM-размера (35 мм) и выпускные клапаны из инконеля размером 31,5 мм (увеличенный на 1 мм);оба варианта преобразования канавки с одним фиксатором.Как более крупные распределительные валы Schrick «Forced Induction» от VAC Motorsports, так и вероятность задевания ограничителя оборотов в скидрейсере требуют надлежащего управления клапанами.Был использован прочный набор двойных высокоскоростных клапанных пружин от Supertech Performance вместе с соответствующими титановыми фиксаторами.
В S54 используется уникальное для BMW коромысло с пальцевым толкателем, установленное на валу коромысла.Это обеспечивает ускорение открытия клапана и увеличение передаточного числа коромысла, но, по мнению некоторых, может быть проблематичным изнашиваемым элементом.Мы добились успеха в использовании обработки WPC на толкателях OEM-коромысла, хотя некоторые могут выбрать покрытие DLC.
Теперь, когда детали разложены, мы можем перейти к списку процедур, которые мы рассмотрим в механическом цехе.Несмотря на то, что впускной канал S54 полностью профилирован с ЧПУ, есть небольшие области для улучшения, такие как профиль седла и диаметр горловины кармана.Выпускное отверстие представляет собой высокоскоростную, разделенную, D-образную трубку Вентури, предназначенную для продувки без наддува отработавших газов с высокими оборотами.Профильная работа, например, выпрямление полозьев, здесь будет иметь преимущество.Обычное механическое соединение клапана с направляющей по-прежнему применяется для теплопередачи, уплотнения клапана и долговечности.Направляющие клапана S54s следует решать по мере необходимости.
После профилирования и зачистки портов мы стараемся просто сгладить острые следы инструментов на камерах сгорания.Также проверяем объемную однородность бюреткой.Большое внимание следует уделить профилированию седла, учитывая увеличение размера клапана на выпуске.Седло клапана служит двум неотъемлемым целям: отводить тепло от клапана в водяную рубашку и обеспечивать переход порта для подачи в камеру сгорания нашей ценной сжатой (и часто промежуточной) атмосферы.
После профилирования седла можно выполнить ручную притирку, чтобы обеспечить правильное сопряжение седла с клапаном.После того, как работа клапана проверена и протестирована, следующим шагом является фрезерование палубы и проверка фланцев, где вращающийся PCD скручивается «шестерками и девятками» для сверхгладкой и плоской поверхности.В этот момент происходит окончательная проверка детали перед попаданием в мойку деталей.Когда у нас есть чистые и подходящие детали, мы настраиваем клапаны на стенде.Мы придерживаемся спецификаций производителя кулачков и завершаем окончательную сборку окончательной проверкой.
Прежде чем мы нарежем одну микросхему, нам нужно разметить и измерить все наши цели.Размеры впускного и выпускного клапанов составляют 35 мм и 31,5 мм соответственно.Наша цель - не менее 85 процентов от этих 35 мм или не менее 29,75 мм диаметра горловины в кармане между сиденьем и портом.Целевой показатель выхлопа приближается к 90 процентам от диаметра горловины 31,5 мм или 28,35 мм.
Многие могут заметить тенденцию внимания к выхлопу в этом приложении;пусть это подчеркнет его важность для объемной эффективности.Имейте в виду, что большую часть времени инженеры в Мюнхене тратили на впуск.Мы установили головку блока цилиндров в станок Серди для седла клапана и использовали вставку с выпуклым радиусом, чтобы определить приблизительный диаметр горловины.Нам нужно это измерение, прежде чем мы портируем полозья.Это также дает нам возможность вручную сгладить следы механической обработки или швы, оставленные вращающейся горловиной.
Исследовательский разрез седла помогает спланировать горловой карман.В то время как идеальный размер горловины все еще является предметом споров, никто не спорит, что улучшение ее соотношения является ключевым фактором в улучшении общего потока.
Следующий этап не требует никакой жидкости для разметки или скрайбирования.Впускные каналы расположены с канавкой под уплотнительное кольцо, а выпускной канал был бы просто мультяшно большим, если бы он соответствовал канавке и порту.Таким образом, опыт и осмотрительность — это два навыка, которые закаляют твердого шлифовщика.
Самые большие участки чипов - D-образные полумесяцы выпускного окна.Мы шлифуем, выпрямляем и утрируем форму буквы D.Удаление материала со стенок порта не более чем на 2 мм должно быть достаточным для большинства применений, менее экстремальных, чем 1100 л.с.Острые кромки и разделители на впуске сглаживаются и закругляются с помощью простого картриджного валика с зернистостью 80.
После профилирования выхлоп получает зернистость 80, а затем зернистость 120.Затем мы немного отшлифовали текстуру, чтобы уменьшить количество углерода.Камера сгорания подвергается такой же финишной обработке, что и выхлопная система, удаляя выступающие части и заусенцы, чтобы предотвратить преждевременное зажигание или зажигание.
Изменение выхлопного отверстия от шершавого до скользкого.Выпускное отверстие подвергается наибольшему удалению материала и изменению формы на головке S54, которой суждено увидеть наддув.
Профилирование седел клапанов — еще один процесс, который многие считают «темным искусством».На самом деле это не более чем физика и геометрия.В компактной камере сгорания S54 объемом 33 куб. см используется 12-миллиметровая свеча зажигания, обычно используемая в мотоциклах, для установки вышеупомянутых клапанов.
Придерживаясь темы компактности, но с высокой скоростью воздушного потока, мы выбрали как 5-угольные, так и закругленные фрезы, доступные в поставках Goodson Machine.Оба куттера поставляются с удобной посадкой диаметром 1 мм под углом 45 градусов, обеспечивающей плавный переход разрезов внутрь и вне чаши.
Если вы используете титановые клапаны или работаете с чрезвычайно высокими уровнями мощности, вам следует рассмотреть седло из медного сплава, такое как Moldstar90 или подобное (остерегайтесь канцерогенных бериллиевых сплавов).Мы завершаем контроль качества ручной работой, используя старомодный тонкий состав клевера, чтобы проверить наше интерференционное кольцо.Это также обеспечивает хорошо приработанную поверхность клапана, чтобы избежать больших изменений зазора клапана при приработке.
Эти процедуры лучше всего подходят только для круглых направляющих клапанов с соответствующим зазором.Эта проблема решается по мере необходимости, как правило, из ядер с очень большим пробегом и плохим обслуживанием.Подходящей направляющей для замены является медно-марганцевый блок, доступный в Supertech Performance.Помните, что в этой ситуации важнее концентричность.
Без мешающих крепежных деталей фланцев коллектора мы можем выровнять кромку и профилировать фланцы впускного и выпускного коллектора вручную.Он обеспечивает гладкую и плоскую поверхность сопряжения для новой прокладки между головкой блока цилиндров и коллектором.Затем головка цилиндра обрабатывается и точно выравнивается, прежде чем мы удаляем 0,002–0,003 дюйма за проход на фрезерном станке Rottler с вставкой из поликристаллического алмаза.Это оставляет после себя гладкую, MLS- или медную прокладку головки, отделку середины 30-х годов (Ra).Перед выдуванием стружки с камер, краев портов и внешних краев деки удаляются заусенцы с помощью вращающегося напильника с толстыми канавками.
Наплавочный станок Rottler с поликристаллическим алмазным инструментом оставляет на поверхности головки блока цилиндров зеркально-радужное покрытие.
На этом изготовление чипов завершено, и пришло время смыть наш труд и стружку.Очистка тормозов или растворитель — через соломинку — и сжатый воздух могут удалить неприятный мусор из труднодоступных мест.Как только вы почувствуете себя в безопасности в этих труднодоступных местах, пришло время запустить наши блестящие алюминиевые детали через стиральную машину.
Два типа машин обеспечивают наиболее эффективную очистку: шкафы для распыления горячей воды под высоким давлением или ультразвуковые погружные.В нашем случае это первая, работа которой напоминает работу гигантской посудомоечной машины на стероидах.После очистки горячим и слегка едким моющим средством под высоким давлением компоненты литья промываются водой из промышленного шланга и сопла до тех пор, пока остатки мыла не исчезнут.За этими шагами следует подача сжатого воздуха для удаления остаточной влаги.
Тщательная очистка, за которой следует тщательный визуальный осмотр перед созданием макета, является важным шагом, который нельзя упускать из виду.
Затем головку S54 переносят на чистый сборочный стол с поверхностью стола из мягкой резины для защиты тонкого фрезерования от царапин.Именно здесь руководство и опыт удерживают нас на прямом и узком пути точности мизансцены.Мы предпочитаем располагать клапаны, седла клапанных пружин, пружины, фиксаторы и конверсионные замки с одной канавкой на верстаке, как шеренги на поле боя.Когда все на своих местах, легко увидеть, чего не хватает.
Здесь вы можете увидеть впускные клапаны оригинального размера с нитридным покрытием, а также увеличенные на 1 мм выпускные клапаны из инконеля.Ключом к большим преимуществам в этом конкретном приложении является вывод отработавших газов как можно быстрее и эффективнее.
Следующим шагом будет макет головки блока цилиндров для регулировки клапанного зазора;Вы также можете отрегулировать клапана на двигателе, если это вам подходит.Мы находим менее нервным натягивать плеть перед тем, как установить зажимную прокладку головки блока цилиндров.Во время этой серии шагов мы используем легкие контрольные пружины вместо высокоскоростных двойных пружин для упрощения макета.Помните, что несоблюдение надлежащих рекомендаций по регулировке может привести к сгоранию клапанов, низкой мощности, шумному клапанному механизму или другим неприятным последствиям.
Schrick Camshafts требует зазора клапана 0,25 мм (0,010 дюйма) на впуске и выпуске для использования с их шлифовкой.BMW требует 0,18–0,23 мм (0,007–0,009 дюйма) и 0,28–0,33 мм (0,011–0,013 дюйма) зазора на впуске и выпуске соответственно.В соответствии с тематикой мотоциклов Wiseco производит комплект прокладок с наружным диаметром 8,9 мм для Husqvarna, KTM и Husaberg, который также подходит для S54: P / N: VSK4.Вам, пуристам, может больше подойти BMW P/N: 11340031525. Если вы (или ваш механик) были на высоте во время обрезки седла, вам будет хорошо начинать со среднего диапазона толщины прокладки.
Надлежащий крутящий момент на крышках кулачков имеет решающее значение для точной регулировки клапанного зазора.Выполнение этого без двигателя может облегчить жизнь физически, а в случае возникновения проблемы вам не потребуется снимать головку блока цилиндров с блока.
Стержни клапанов получают сборочную смазку Torco на своих штоках, и они снова проверяются на постоянство посадки, когда они вставляются в направляющие клапанов.Седла клапанных пружин нагружаются сверху перед пружинами, а пневматический компрессор опирается на титановый фиксатор.Это происходит еще 23 раза, пока не будут установлены все клапаны, пружины, фиксаторы и замки.
Далее следует установка вала коромысел, и следует отметить, что на S54 вал коромысел выпуска имеет смазочное отверстие, предназначенное для подачи масла из главной масляной галереи в головке.Неправильная установка этого отверстия приведет к плоскому распределительному валу и толкателям.Подписчики по пальцам являются предметом разногласий для тех, кто часто бывает в Интернете;Я избегаю каких-либо разногласий, просто указав, что существует три общепринятых типа толкателей пальцев для использования с большими распределительными валами и работой на высоких оборотах: толкатели Schrick Performance DLC (P/N: SCH-CF-S54-DLC), OEM с покрытием DLC. Толкатели BMW (P/N: 11337833259, свяжитесь с Calico Coatings) или толкатели OEM BMW, обработанные WPC (P/N: 11337833259, свяжитесь с WPC Treatment).
Эти толкатели пальцев, обработанные WPC, имеют микротекстуру для удержания масла и пропитаны запатентованной смесью металлов WPC для обработки поверхности.
Driven Lubricants представляет собой превосходную липкую смазку для распределительных валов и толкателей;не забудьте применить это обильно к лепесткам и поверхностям следящего пальца.Перед установкой крышек и гаек обязательно нанесите более легкую сборочную смазку на поверхности и шейки подшипников распределительного вала.Спецификации крутящего момента и порядок зависят от вас, потому что, если вы делаете это, у вас должно быть руководство с этой информацией.
Арифметика показала, что мы получим 2-2,5 фунта на квадратный дюйм от модификаций дыхания головки блока цилиндров.В рамках подготовки к увеличению объемного КПД мы вырезали главные шкивы с шестью ребрами большего размера из стали, а затем оцинковывали для защиты от окисления.
В конце концов, датчик MAP показал стабильное увеличение на 3 фунта на квадратный дюйм, в результате чего нагнетатель Rotrex достиг пикового значения от 14,5 до 17 фунтов на квадратный дюйм, в зависимости от дневной атмосферы.Поездки к калькулятору скорости крыльчатки Rotrex показали, что мы, возможно, слегка перегружаем нашу крыльчатку C38-92.Улучшения дыхания в сочетании с основным шкивом дали прирост 156 л.с. и 119 фунт-фут крутящего момента.
В большинстве серийных двигателей можно добиться значительного увеличения мощности, даже в тех, которые считаются слишком сложными или дорогими.Настоящее искусство заключается в том, чтобы найти порог убывающей отдачи в каждой системе, прежде чем упираться в эту стену с вложенными временем и деньгами.Я надеюсь вернуться к этой теме воздушного потока и принудительной индукции в контексте современных рядных шестерок в ближайшем будущем.Когда это время придет, у него будет еще больше данных, чтобы поделиться с вами.
Лучшее дыхание приносит больше лошадей.Это радикально улучшенная кривая мощности для немного большего наддува и намного более эффективной головки блока цилиндров.
Создайте свой собственный информационный бюллетень с любимым контентом из Turnology, прямо в свой почтовый ящик, абсолютно БЕСПЛАТНО!
Мы обещаем не использовать ваш адрес электронной почты ни для чего, кроме эксклюзивных обновлений от Power Automedia Network.
Время публикации: 12 июня 2020 г.