Magiging sexy at cool na sabihin na 20 taon na ang nakalilipas, gumawa ang BMW ng isang paraan upang durugin ang pangingibabaw ng klase ng Porsche ng Porsche, gamit lamang ang kanilang mga talino at isang inline-six, ngunit hindi iyon ganap na mangyayari.Ang S54B32 engine ay naglaro lamang ng second-fiddle sa labis na pinoprotestang 4.0L V8, ngunit iyon ay isa pang kuwento.Ang isang mas totoong pahayag ay na ang S54 ay nagpahayag ng pagtatapos ng linya para sa sumisigaw, natural na aspirated M50/S50 na pamilya ng BMW inline sixes.
Ito ay isang disenyo na kahabaan mula sa karaniwang mainit na simula: magdagdag ng bore at stroke sa lumang engine at magdagdag ng bagong magagamit na teknolohiya sa anyo ng Double VANOS (BMW nagsasalita para sa variable cam phasing sa parehong dual overhead camshafts, na may kakayahang mag-adjust ang intake centerline mula 70-130° at ang exhaust centerline mula 83-128°).Magdagdag ng maliit na bump sa compression (hanggang 11.5:1), indibidwal na throttle body, finger-follower rocker cam followers, ang naunang nabanggit na Double VANOS, at isang internally scavenged two-stage wet-sump oil pan, at ang high-feature na ito ay anim na- ang silindro ay naging isang bagay na napakaespesyal noong 2001 at hanggang ngayon.
Ang pagkakaroon ng partikular na output na 104 horsepower-per-liter at isang stratospheric 8,000-rpm redline ay hindi narinig sa labas ng mid-engined Italian two-seater o Japanese two-wheelers.Ang tunay na kagandahan ng makinang ito ay makikita kapag pinunit mo ang hayop na ito.Ang CNC-profiled intake runners, CNC-milled combustion chamber, malalaking alloy valve, bronze valve guides, at malinis na solid alloy casting ay mukhang mas nasa bahay sa isang makina ng karera kaysa sa isang bagay na nagmula sa linya ng produksyon.
Ang listahan ng feature na ito ay parang isang pantasiya sa karamihan ng tradisyonal na canyon-carving, Ultimate Driving Machine purists.Sa kabutihang palad, para sa iba pa sa amin, ang aftermarket ay nagbibigay ng pangangailangan para sa amin na nagpapalakas ng pag-ibig.Ang mga drifter, drag racers, at time attack junkies ay nagagalak sa malalaking single-turbo kit o centrifugal-blower glory.Ang tunay na kagandahan ng pagbabago ng makina ay ang gantimpala na iyong aanihin, kapag ang mga high-volumetric-efficiency mill na ito ay nakatanggap ng hindi natural na adhikain at naaangkop na pagsuporta sa mga pagbabago.Gagabayan ka ng pirasong ito, mga ultimate power fiend, sa proseso ng paghahanda sa tuktok na dulo para sa malaking power on boost.
Sa una, i-disassemble at susuriin namin ang aming core casting.Ang isang onsa ng pag-iwas ay isang kalahating kilong lunas dito.Ang paglalagay ng ganitong uri ng oras at pera sa isang casting na hindi mabubuhay ay isang malaking pagkakamali.Bagama't ang S54 ay walang reputasyon para sa mga bitak, ang paglalaan ng oras upang linisin, biswal na inspeksyon, at pressure test ang mga water jacket ay isang karapat-dapat na ehersisyo.
Ang hindi mo alam ay maaaring makapinsala sa iyo at sa iyong pitaka.Napakahalaga na ganap na subukan ang iyong cylinder head casting upang matiyak na ito ay angkop para sa pagkuha ng mahal, masinsinang trabaho.
Sa sandaling matawag mo nang mabubuhay ang core, oras na para suriin ang iyong mga layunin.Kasama sa build na ito ang isang E36-chassis drift na kotse, na gumagamit ng stock na BMW short-block, lahat ay pinapakain ng centrifugal Rotrex supercharger.Ang paggamit ng stock short-block ay lumilikha ng isang maliit na palaisipan dahil ang orihinal na piston ay hindi sapat na hinalinhan para sa buong operasyon ng VVT kapag may mas malalaking balbula na ginagamit sa gilid ng intake.
Para sa build na ito, pinili namin ang OEM size (35mm) nitrided stainless intake valve at 31.5mm (1mm oversize) Inconel exhaust valves;pareho sa iisang keeper groove conversion variety.Parehong ang mas malaking VAC Motorsports-sourced Schrick "Forced Induction" camshafts at ang posibilidad ng rev limiter-kissing sa skid racer ay nangangailangan ng wastong valve control.Ginamit ang isang matibay na hanay ng dalawahang high-rate valvesprings mula sa Supertech Performance kasama ang mga katugmang featherweight titanium retainer.
Gumagamit ang S54 ng unique-for-BMW, finger-follower rocker arm na naka-mount sa isang rocker shaft.Nagbibigay ito ng pagpabilis ng pagbubukas ng balbula at pagpaparami ng ratio ng rocker, ngunit, ayon sa ilan, ay maaaring maging isang problemang item sa pagsusuot.Nakita namin ang tagumpay sa paggamit ng WPC Treatment sa mga tagasunod ng OEM rocker, kahit na ang ilan ay maaaring mag-opt para sa isang DLC coating.
Sa mga bahaging inilatag, maaari na nating lapitan ang listahan ng mga pamamaraan na sasaklawin natin sa machine shop.Kahit na ang intake runner ng S54 ay ganap na CNC-profiled, may mga maliliit na lugar para sa pagpapabuti, tulad ng profile ng upuan at diameter ng pocket-throat.Ang exhaust port ay isang high-velocity, hinati, D-shaped na venturi, na nilalayong mag-scavenging ng naturally aspirated, high-RPM spent gases.Ang gawain sa profile, tulad ng pagtuwid sa runner, ay magkakaroon ng mga pakinabang dito.Ang karaniwang mekanikal na interface ng balbula sa gabay ay nalalapat pa rin para sa paglipat ng init, balbula sealing, at mahabang buhay.Ang mga gabay sa balbula ng S54s ay dapat matugunan kung kinakailangan.
Pagkatapos ng port profiling at dressing, tinitingnan namin na simpleng pakinisin ang mga matatalas na marka ng tool ng mga combustion chamber.Bini-verify din namin ang volumetric na pagkakapareho sa isang buret.Malaking pansin ang dapat bayaran sa seat profiling, dahil sa pagtaas ng laki ng balbula sa tambutso.Ang upuan ng balbula ay nagsisilbi sa dalawang mahalagang layunin: upang ilabas ang init mula sa balbula papunta sa water jacket, at ibigay ang paglipat ng port upang pakainin ang silid ng pagkasunog sa ating mahalagang naka-compress (at madalas na intercooled) na kapaligiran.
Ang pag-profile ng upuan ay maaaring i-follow up sa pamamagitan ng paghampas ng kamay upang matiyak ang isang maayos na pinagsamang seat-to-valve interface.Kapag nainspeksyon at nasubok na ang valve job, ang susunod na hakbang ay ang deck-milling at flange inspection kung saan ang rotary PCD ay kumukulot ng "sixes and nines" para sa ultra-smooth at flat finish.Ang panghuling inspeksyon ng bahagi ay nangyayari sa puntong ito bago pindutin ang tagapaghugas ng mga bahagi.Kapag mayroon na kaming malinis at naaangkop na mga bahagi, ibinaba namin ang mga balbula.Sumusunod kami sa mga detalye ng tagagawa ng cam at tinatapos namin ang panghuling pagpupulong na may panghuling inspeksyon.
Bago tayo mag-cut ng isang chip, kailangan nating i-lay-out at sukatin ang lahat ng ating mga layunin.Ang mga laki ng intake at exhaust valve ay 35mm at 31.5mm ayon sa pagkakabanggit.Ang aming layunin sa paggamit ay hindi bababa sa 85-porsiyento ng 35mm na iyon — o hindi bababa sa 29.75mm na diameter ng lalamunan sa bulsa sa pagitan ng upuan at ng port.Ang target ng tambutso ay mas malapit sa 90-porsiyento ng 31.5mm — o 28.35mm — diameter ng lalamunan.
Maaaring mapansin ng marami ang isang trend ng atensyon na binabayaran sa tambutso sa application na ito;hayaan itong bigyang-diin ang kahalagahan nito sa volumetric na kahusayan.Tandaan na ginugol ng mga inhinyero sa Munich ang karamihan ng kanilang oras sa paggamit.Inilagay namin ang cylinder head sa isang Serdi valve seat machine at gumamit ng convex-radius insert upang mahanap ang rough throat diameter.Kailangan namin ang pagsukat na ito bago namin i-port ang mga runner.Nagbibigay ito sa amin ng kakayahang ihalo sa kamay ang mga marka ng machining o tahi na iniwan din ng rotary throat insert.
Ang isang exploratory seat cut ay nakakatulong sa layout ng throat pocket.Habang ang perpektong laki ng lalamunan ay pinagtatalunan pa rin, walang debate na ang pagpapabuti ng ratio nito ay isang mahalagang kadahilanan sa pagpapabuti ng pangkalahatang daloy.
Ang susunod na yugto ay hindi nangangailangan ng layout ng fluid o scribing.Ang mga intake port ay inilatag gamit ang isang O-ring groove at ang tambutso ay magiging cartoonishly malaki sa scribe at port match.Kaya, ang karanasan at paghuhusga ay dalawang kasanayan na nagpapasigla sa steady-handed die-grinder.
Ang pinakamalaking lugar ng paggawa ng chip ay ang D-shaped half-moons ng exhaust port.Gumiling, itinutuwid, at pinalalaki namin ang hugis ng D.Hindi hihigit sa humigit-kumulang 2mm ng pag-aalis ng materyal mula sa mga pader ng port ang dapat na sapat para sa karamihan ng mga aplikasyon na mas mababa sa 1,100 whp.Ang matutulis na mga gilid at divider sa intake ay tumatanggap ng smoothing at bull-nosing na may simpleng 80-grit cartridge roll.
Kapag na-profile, ang tambutso ay tumatanggap ng 80-grit na sinusundan ng 120-grit.Nag-follow up kami ng ilang light cross-buffing para itumba ang texture para sa carbon control.Ang combustion chamber ay tumatanggap ng parehong finish-massaging gaya ng exhaust, na nagpapabagsak sa matataas na lugar at mga tooling burr upang maiwasan ang anumang pre-ignition o glow-plugging.
Ang pag-unlad ng exhaust port mula sa chippy hanggang sa madulas.Ang tambutso port ay nakakakuha ng pinaka-materyal na pag-alis at muling paghubog ng trabaho sa isang S54 head na nakalaan upang makita ang boost.
Ang pag-profile sa mga upuan ng balbula ay isa pang proseso na itinuturing ng marami na isang "dark art."Ito ay tunay na walang iba kundi ang pisika at geometry.Ang compact 33cc combustion chamber ng S54 ay gumagamit ng 12mm spark plug na karaniwang makikita sa mga motorsiklo upang magkasya sa mga nabanggit na valve.
Sa pananatili sa compact, ngunit high-airflow na tema, pinili namin ang parehong 5-angle at radiused-seat cutter, na available mula sa Goodson Machine supply.Ang parehong mga cutter ay nagbigay sa amin ng isang performance-friendly na 1mm, 45-degree na upuan, na ipinares sa mga mahusay na transitioned cut, sa loob at labas ng bowl.
Kung gumagamit ka ng mga titanium valve o nagpapatakbo ng napakataas na antas ng horsepower, dapat mong isaalang-alang ang isang copper alloyed na upuan tulad ng Moldstar90 o katulad nito (mag-ingat sa carcinogenic, beryllium alloys).Kinukumpleto namin ang QC gamit ang isang hand-lap job, gamit ang makaluma, pinong clover compound upang suriin ang aming interference ring.Nagbibigay din ito ng magandang sirang-in na balbula na mukha upang maiwasan ang malalaking pagbabago sa break-in sa balbula na pilikmata.
Ang mga pamamaraang ito ay mahusay lamang sa mga pabilog at naaangkop na clearance na mga gabay sa balbula.Tinutugunan ito ayon sa kinakailangang batayan, karaniwang mula sa napakataas na mileage at hindi magandang maintenance core.Ang angkop na pamalit na gabay ay isang copper-manganese unit na makukuha mula sa Supertech Performance.Tandaan, sa sitwasyong ito, ang concentricity ay hari.
Nang walang manifold flange fasteners sa daan, nagagawa naming i-straight-edge at board profile ang intake at exhaust manifold flanges sa pamamagitan ng kamay.Nagbibigay ito ng makinis at patag na mating-surface para sa isang bagong gasket sa pagitan ng cylinder head at manifold.Ang cylinder head pagkatapos ay nagiging jigged at precision leveled bago namin alisin ang .002-.003 inch per-pass sa Rottler mill na may PCD insert.Nag-iiwan ito ng makinis, MLS- o copper-head gasket friendly, mid-30s (Ra) finish.Ang mga silid, mga gilid ng port, at mga gilid ng kubyerta sa labas ay na-deburre ng isang fat-flute rotary file bago hinipan ang mga chips.
Ang Rottler surfacing machine na may polycrystalline diamond tooling ay nag-iiwan ng mirror-rainbow finish sa cylinder head surface.
Sa puntong ito, tapos na ang paggawa ng chip at oras na para hugasan ang ating mga pinaghirapan at swarf.Malinis o solvent ang preno — pinapakain ng straw — at ang naka-compress na hangin ay maaaring mag-alis ng mga masasamang labi sa mga masikip na lokasyon.Kapag naramdaman mong ligtas ka tungkol sa mga masikip na lokasyong iyon, oras na upang patakbuhin ang aming makintab na mga piraso ng aluminyo sa mga tagapaghugas ng bahagi.
Dalawang uri ng makina ang nagbibigay ng pinakamabisang paglilinis: mainit na may tubig na high-pressure spray cabinet o ultra-sonic submersion.Sa aming kaso, ito ang dating na ang operasyon ay kahawig ng isang higanteng dishwasher sa mga steroid.Kapag na-scrub na ng high-pressure, mainit, at bahagyang caustic na detergent, ang mga bahagi ng casting ay tumatanggap ng banlawan ng tubig mula sa isang pang-industriyang hose at nozzle hanggang sa mawala ang nalalabi sa sabon.Ang mga hakbang na ito ay sinusundan ng naka-compress na hangin upang matuyo ang anumang natitirang kahalumigmigan.
Ang solidong paglilinis na sinusundan ng masusing visual na inspeksyon bago ang mock-up ay isang kritikal na hakbang na hindi dapat palampasin.
Pagkatapos ay dadalhin ang S54 head sa isang malinis na assembly bench na may malambot na goma na ibabaw ng mesa upang maprotektahan ang pinong paggiling mula sa pagkamot.Ito ay kung saan ang parehong manwal at karanasan ay nagpapanatili sa amin sa tuwid at makitid na landas ng mise en place precision.Mas gusto naming ilagay ang mga valve, valve-spring seat, spring, retainer, at single-groove conversion lock na nakaayos sa bench na parang mga rank formation sa isang battlefield.Kapag ang lahat ay nasa lugar nito, madaling makita kung ano, kung mayroon man, ang nawawala.
Dito makikita mo ang OEM-sized na mga intake valve na may nitride coating nito, kasama ang 1mm oversized na Inconel exhaust valves.Ang susi sa malaking pakinabang sa partikular na application na ito ay ang paglabas ng mga ginastos na gas sa pinakamabilis at mahusay na paraan hangga't maaari.
Cylinder head mock-up para sa pagtatakda ng valve clearance ay ang susunod na hakbang;maaari mo ring ayusin ang mga balbula sa makina kung ito ay nababagay sa iyo.Nakikita namin na hindi gaanong nakakapagod na i-dial ang pilikmata bago ang pangako ng isang clamped head gasket.Sa serye ng mga hakbang na ito, gumagamit kami ng magaan na checking spring kapalit ng high-rate na dual spring para sa kadalian ng mock-up.Tandaan na ang kabiguang sumunod sa wastong mga alituntunin sa pagsasaayos ay maaaring magdulot sa iyo ng mga nasunog na balbula, mahinang kapangyarihan, maingay na valvetrain, o iba pang nakakahiyang resulta.
Ang Schrick Camshafts ay humihiling ng valve clearance na .25mm (.010 pulgada) na intake at tambutso para magamit sa kanilang mga giling.Tumatawag ang BMW ng .18-.23mm (.007-.009 inch) at .28-.33mm (.011-.013 inch) na clearance, sa intake at exhaust ayon sa pagkakabanggit.Alinsunod sa tema ng motorsiklo, ang Wiseco ay gumagawa ng 8.9mm OD shim kit para sa Husqvarna, KTM, at Husaberg na akma din sa S54: P/N: VSK4.Kayong mga purista doon ay maaaring mas angkop sa BMW P/N: 11340031525. Kung ikaw (o ang iyong machinist) ay nasa bola habang pinuputol ang upuan, simula sa gitnang hanay sa kapal ng shim ay gagana nang mabuti para sa iyo.
Ang wastong torque sa mga cam cap ay kritikal para sa tumpak na pagtatakda ng balbula na pilikmata.Ang paggawa nito sa labas ng makina ay maaaring gawing mas madali ang buhay sa pisikal, at kung sakaling magkaroon ng problema, hindi mo kailangan na alisin ang cylinder head mula sa block.
Ang mga valve stem ay tumatanggap ng Torco assembly lube sa kanilang mga stems at sila ay, muling sinuri para sa consistency ng fit habang sila ay dumudulas sa valve guides.Ang mga upuan ng Valvespring ay kinakarga sa tuktok na bahagi bago ang mga bukal at ang isang pneumatic compressor ay sumandal sa titanium retainer.Nangyayari ito nang 23 beses pa hanggang sa mai-install ang lahat ng valve, spring, retainer, at lock.
Ang pag-install ng rocker shaft ay susunod, at dapat tandaan na sa S54, ang tambutso na rocker shaft ay may oiling hole na sinadya upang pakainin mula sa pangunahing oil gallery sa ulo.Ang pagkabigong ihanay nang maayos ang butas na iyon ay magreresulta sa flat camshaft at mga tagasunod.Ang mga tagasunod ng daliri ay isang punto ng pagtatalo para sa ilan na madalas sa internet;Maiiwasan ko ang anumang pagtatalo sa pamamagitan lamang ng pagturo na mayroong tatlong tinatanggap na mga istilo ng mga tagasunod ng daliri para gamitin sa mas malalaking camshaft at high-RPM na operasyon: Mga tagasunod ng Schrick Performance DLC (P/N: SCH-CF-S54-DLC), DLC coated OEM Mga tagasubaybay ng BMW (P/N: 11337833259, makipag-ugnayan sa Calico Coatings) o mga tagasubaybay ng OEM BMW na ginagamot sa WPC (P/N: 11337833259, makipag-ugnayan sa WPC Treatment).
Ang mga tagasunod ng daliri na ginagamot sa WPC ay microtextured para sa pagpapanatili ng langis at pinapagbinhi ng pinagmamay-ariang timpla ng mga metal na pang-ibabaw na paggamot ng WPC.
Ang Driven Lubricants ay gumagawa ng isang mahusay, tacky camshaft at lifter grease;siguraduhing ilapat ito nang malaya sa mga lobe at mga mukha ng tagasunod ng daliri.Siguraduhing maglagay ng mas magaan na assembly lube sa mga ibabaw at journal ng camshaft bearing bago mag-install ng mga takip at nuts.Ang torque specs at order ay nasa iyo, dahil kung ginagawa mo ito, dapat kang magkaroon ng manual na may impormasyong iyon.
Ang arithmetic ay nagpahiwatig na makakakuha tayo ng 2-2.5 psi pabalik mula sa mga pagbabago sa paghinga sa cylinder head.Bilang paghahanda para sa tumaas na volumetric na kahusayan, mayroon kaming mas malalaking six-rib na pangunahing pulley na pinutol mula sa bakal at pagkatapos ay pinahiran ng zinc para sa oxidation resistance.
Sa huli, ang MAP sensor ay nagpahiwatig ng isang solidong 3 psi na pagtaas, na nagdulot ng Rotrex blower sa peak sa pagitan ng 14.5 at 17 psi, depende sa pang-araw-araw na kapaligiran.Ang mga biyahe sa Rotrex Impeller speed calculator ay nagpahiwatig na maaari naming bahagyang na-overdrive ang aming C38-92 impeller.Ang mga pagpapabuti ng paghinga na isinama sa pangunahing pulley ay nagbunga ng mga nadagdag na 156whp at 119 lb-ft ng metalikang kuwintas.
Maraming horsepower gains na maisasakatuparan sa karamihan ng mga makina ng produksyon, kahit na ang mga itinuturing na masyadong kumplikado o mahal.Ang tunay na sining ay sa paghahanap ng threshold ng lumiliit na kita sa bawat sistema, bago matugunan ang pader na iyon na may namuhunan na oras at pera.Umaasa akong babalik sa paksang ito ng airflow at forced induction sa konteksto ng modernong inline sixes sa malapit na hinaharap.Kapag dumating ang oras na iyon, magkakaroon ito ng higit pang data na ibabahagi sa iyo.
Ang mas mahusay na paghinga ay nagdudulot ng mas malalaking kabayo.Iyon ay isang radikal na pinahusay na kurba ng kuryente para sa kaunti pang pagpapalakas at mas mahusay na cylinder head.
Bumuo ng sarili mong pasadyang newsletter gamit ang nilalamang gusto mo mula sa Turnology, direkta sa iyong inbox, ganap na LIBRE!
Nangangako kaming hindi gagamitin ang iyong email address para sa anumang bagay maliban sa mga eksklusibong update mula sa Power Automedia Network.
Oras ng post: Hun-12-2020