BMW E36 M3 Turbo - by Maleckis & Michał_Małecki

[Maleckis]

Witam.

Podobnie jak mój dobry znajomy Krismax postaram się dokładnie opisać to, co zostało zmienione w samochodzie po odbiorze mojego M3 od Mario. Nie będę pisał o tym, co wykonano źle, co powinno być zmienione itp., bo Mario uturbiał M3 po raz pierwszy w życiu, a zarówno ja, jak i obecnie mój główny mechanik i projektant ? mój syn Michał, nie mieliśmy wielkiego pojęcia o uturbianiu. Skupię się więc na tym, co stanęło nam na drodze i co należy zmodyfikować i na czym się skupić podczas instalacji turbosprężarki w S50.

Nasze problemy zaczęły się od kompletnego braku ciśnienia doładowania. Po szczelnym zamknięciu układu ssącego od wejścia do intercoolera od strony turbosprężarki aż do przepustnic za kolektorem ssącym wdmuchaliśmy do układu za pomocą kompresora 0.5bar nadciśnienia. Winowajcą okazał się blow off, a dokładniej jego pęknięta membrana. Kiedy udało się ogarnąć problem braku doładowania pojawiły się kolejne związane z konstrukcją układu dolotowego w S50. Przede wszystkim kolanko gumowe, które w serii jest pomiędzy kolektorem ssącym a przepływomierzem, nie było w stanie wytrzymać nadciśnienia. Po prostu prostokątnej obejmy nie dało się skręcić odpowiednio mocno, aby trzymała podczas doładowania. W silniku wolnossącym w układzie panuje podciśnienie i ciśnienie atmosferyczne, wiec obejma nie musi chronić przed wydmuchaniem się kolanka.

Musieliśmy również dowiedzieć się, które przewody nadal mogą wchodzić do kolektora ssącego, a które muszą być odłączone, a wyjścia zaślepione, jak np. dwa przewody od separatora oleju (odmy), przez co dmuchaliśmy nadciśnienie w skrzynię korbową, nadal wytwarzając 0.0bar nadciśnienia w układzie dolotowym.

To nie był koniec przeszkód. Od momentu przeskoczenia wszystkich przeciwności związanych z brakiem doładowania, natychmiast pojawił się problem z przeładowaniami. Początkowy wastegate od Audi S2 o średnicy tłoczka 30mm, nie pozwalał zejść z doładowaniem niżej niż 0.8bar. W przypadku połączenia silnika S50 z turbosprężarkami pokroju Garrett?a GT3582R (taką mamy u siebie, lub innych podobnych np. GT30) koniecznie trzeba skorzystać z wastegate o średnicy minimum 45mm. U nas ostatecznie wylądował WG HKS?a o średnicy 60mm, wypuszczony prosto w atmosferę dla maksymalizacji jego wydajności.

W czasie walk z przeładowaniami, walczyliśmy na drugim froncie, próbując wystroić silnik. Początkowo mięliśmy założony chip ze Szwecji na 0.4bar, który kompletnie był nietrafiony. Pisany chyba dla jakiejś turbosprężarki z ogromnego tira, która w ogóle nie wytwarza przepływu powietrza. To nauczka, aby nigdy nie kupować uniwersalnego chipa na dane ciś. doładowania. W Nissanach np. S13 spisuje się takie rozwiązanie, ale w BMW w ogóle. Zainstalowaliśmy Ecumastera DET2, szybko okazało się, że wtryskiwacze 360cc/min.@3.0bar są zdecydowanie za małe. Kupiliśmy Siemensy Deka 630cc/min.@3.0bar, niestety również na nich maksowaliśmy przepływomierz, a wartości na 5V napięcia z MAF były zbyt ubogie, aby były bezpieczne na 0.5bar boostu. Podczas prób rozwiązania problemów z dawką paliwa, niewystarczająco wydolnym układem odpowietrzania baku paliwa (przez co obojętnie jakie wartości wpisaliśmy w mapę, mieszanka powietrzno-paliwowa cały czas była uboga), wydmuchaliśmy seryjną uszczelkę pod głowicą. Patrząc z perspektywy czasu, można być zaskoczonym, że wytrzymała tak długo ? ponad 1 tysiąc kilometrów. W projekcie Krismaxa wydmuchała się już po 30 kilometrach testów, a u niego wiele problemów zostało rozwiązanych zanim samochód odpalił. U nas przecież pojawiały się przeładowania do 0.9bar, uboga mieszanka rzędu 13-14:1 AFR na pełnym doładowaniu, bardzo agresywny seryjny zapłon, jak na takie doładowanie itd.

Wkrótce cdn.

[Maleckis]

Czas na kilka początkowych zdjęć.

Ogólny widok spod maski przed wyjazdem z MTG





Na obu powyższych zdjęciach widać przed kolektorem ssącym seryjne kolanko gumowe, z którym był problem.

Przerobiony kolektor ssący i gumowe kolanko Samco 3.5"



Solidna flansza z kołnierzem, aby nie było problemów z wydmuchiwaniem







W międzyczasie profilaktycznie zamieniliśmy również seryjną pompę paliwa 160l/h na odpowiednik Walbro 255l/h GSS 340





Kilka zmian stylistycznych pod maską:







... i na zewnątrz także



Cdn.

[Maleckis]

Po wydmuchaniu seryjnej uszczelki pod głowicą zdecydowaliśmy, że założymy odprężającą uszczelkę MLS o grubości 3.5mm, którą przykręcimy śrubami ARP 11mm. W M50, M52, S50US, S52 średnica szpilek ARP lub seryjnych śrub to 10mm. Tłoki nie zostały ruszone, są całkowicie seryjne. Nie frezowaliśmy ich, ponieważ po frezowaniu tłok inaczej się nagrzewa i przeważnie jego temperatura jest wyższa niż w przypadku nienaruszonych seryjnych tłoków. Zanim wydmuchaliśmy seryjną uszczelkę zrobiliśmy dobre 1 000 KM (w tym około 700 KM naprawdę agresywnej jazdy). Pomimo wysokiego stopnia sprężania, problemów z overboostem i dawką paliwa, po zdjęciu głowicy wszystkie tłoki były w bardzo dobrym stanie (z delikatną warstwą nagaru, bez problemu można było odczytać numery BMW, stopień sprężania i oznaczenie silnika ? ?10.8, S50B30?).

Odprężająca 3.5mm uszczelka MLS oraz 11mm śruby do głowicy ARP



Wydmuchana seryjna uszczelka pod głowicą. Nowa ma grubość 1.74mm, a po skręceniu i wydmuchaniu 1.62mm.



Zabraliśmy się do demontażu głowicy





Na tym zdjęciu widać jeszcze poprzednie wtryskiwacze 360cc/min.@3.0bar. Dopiero po wymianie uszczelki pod głowicą wymieniliśmy je na 630tki.



















W S50B30 głowica składa się z dwóch części











Wyczyszczona powierzchnia bloku, widać stan denek tłoków



Ilość wolnego miejsca po usunięciu carriera



Zregenerowana głowica:









Dwuczęściowa głowica z S50B30





























Zamontowana górna część głowicy













Przykręcanie wałka wydechowego







Wałek wydechowy ustawiony na GMP tłoka na 1. cylindrze



W noc sylwestrową zainstalowaliśmy wałek ssący, oba koła pasowe wałków rozrządu, Vanos, obudowę termostatu i sam termostat.

















Połączenia czujników związanych z rozrządem





Termostat



Zanim ostatecznie zamontowaliśmy WG 60mm HKS'a, wcześniej mieliśmy także 42mm wastegate Turboneticsa


Turbosprężarka na półce w oczekiwaniu na montaż





Montaż świec i cewek zapłonowych





Zamontowane przepustnice, silnik krokowy itp.



Cdn.

[Maleckis]

Po wymianie uszczelki pod głowicą skupiliśmy się na dopracowaniu innych szczegółów. W samochodzie zagościły przewody w oplocie do chłodzenia turbosprężarki wodą.

Śruba spustowa płynu chłodzącego z bloku silnika



Nagwintowana tulejka & trójnik do wpięcia w powrotny przewód z nagrzewnicy













W S50B30 podobnie jak w prawie każdym silniku z elektronicznym wtryskiem paliwa wiązka zapewnia wtryskiwaczom stały sygnał 12V z głównego przekaźnika. Bosch Motronic poprzez masowanie wtryskiwaczy steruje składem mieszanki. Po wspólnych testach z naszym znajomym przy pomocy interfejsu diagnostycznego udało nam się potwierdzić, że oporniki o rezystancji równej seryjnym wtryskiwaczom nie powodują błędów w DME. Obawialiśmy się głównie konieczności potwierdzenia wtryskiwanego paliwa (fire confirmation), które musi otrzymać seryjny komputer (na diagnostyce komputerowej zdarzają się błędy ?bad fuel injector?).
Przeglądaliśmy mapy zapłonu w pliku binarnym naszego chipa na 0.4bar do S50B30 i są one dosyć bezpieczne (za granicą w podobnych setupach przy podobnym ciś. doładowania na WOT oraz w zakresie obrotów, przy których występuje maksymalny moment obrotowy, zapłon jest przyspieszony o 2-3 stopnie w stosunku do naszego). Dlatego też zdecydowaliśmy się na kontrolę tylko składu mieszanki powietrzno-paliwowej - czyli zakup komputera standalone Megasquirt-I w wersji V3.57, który wraz z kodem MSnS Extra oferuje mapy paliwa 12x12.
Jedynym poważniejszym problemem napotkanym przez nas podczas instalacji Megasquirta były niepoprawne odczyty lub momentami kompletny brak odczytu obrotów silnika z czujnika położenia wału korbowego (variable reluctance sensor, 60-2), co rozwiązaliśmy odpowiednim ustawieniem potencjometrów na płytce MS oraz 1K rezystorem.
Obecnie seryjny komputer DME 075 w pełni kontroluje wszystkie mapy oprócz map paliwa (sterowanie silniczkiem krokowym, mapy zapłonu, mapy Vanosa itd.), które kontrolowane są przez nas za pomocą MS.

Ostatnie chwile Ecumastera w schowku M3T





Próbujemy ogarnąć :rolleyes:



Parę zmian i SA jest gotów do współpracy z VR sensorem



Gwint na czujnik temperatury cieczy chłodzącej GM



Megasquirt w oczekiwaniu na rozpoczęcie strojenia



W międzyczasie prac elektronicznych przerabialiśmy również kolektor wydechowy, aby poprawić przebieg krzywej ciś. doładowania. W celu uchronienia się przed overboostem zmuszeni byliśmy do otwierania WG dużo wcześniej, przez co boost narastał liniowo jak w układach doładowania silnika kompresorem. Zwiększyliśmy średnicę rury wychodzącej z kolektora wydechowego do wastegate?a, zainstalowaliśmy 60mm wastegate, wygładziliśmy wszystkie kanały wydechowe wewnątrz kolektora oraz wyeliminowaliśmy liczne hot spoty. Pozwoliło nam to wreszcie osiągnąć upragniony przebieg boostu oraz raz na zawsze pożegnać kłopoty z przeładowaniami. Dodatkowo EGT spadło o dobre 50 st. C przy wyższych obr. silnika dzięki poprawionym i wygładzonym kanałom wydechowym.



Przejrzysta i zrozumiała instrukcja obsługi



60mm wastegate



Rozebraliśmy WG, aby zmienić w nim sprężynę na bardziej miękką



Następnie sprawdziliśmy jego szczelność oraz to, czy działa poprawnie



WG już na swoim miejscu



Prace w garażu

[Karol]

Jak macie poprowadzoną wodę do chłodzenia turbo?

[Maleckis]

Jak macie poprowadzoną wodę do chłodzenia turbo?

Źródłem cieczy chłodzącej dla turbosprężarki jest śruba spustowa wody z boku bloku silnika (zdjęcie w moim ostatnim poście), a jej powrót jest wpięty w powrotny przewód z nagrzewnicy.

[Jaco plo]

Chciałem zapytać czy frezowaliście gniazda zaworowe????.

[Maleckis]

Chciałem zapytać czy frezowaliście gniazda zaworowe????.

Gniazda zfrezowane, zawory zeszlifowane i ponownie dopasowane do gniazd zaworowych.

[korona]

Chciałem zapytać czy frezowaliście gniazda zaworowe????.

Gniazda zfrezowane, zawory zeszlifowane i ponownie dopasowane do gniazd zaworowych.

Po frezowaniu gniazd zawory raczej osiadły głębiej więc trzonek poszedł w górę - w związku z tym co z regulacją zaworów, skąd wzięliście płytki, nie było problemów?

[Jaco plo]

własnie bo widac chyba ze sa stare płytki?? no chyba ze były na magnesówce,

[Michał_Małecki]

Chciałem zapytać czy frezowaliście gniazda zaworowe????.

Gniazda zfrezowane, zawory zeszlifowane i ponownie dopasowane do gniazd zaworowych.

Po frezowaniu gniazd zawory raczej osiadły głębiej więc trzonek poszedł w górę - w związku z tym co z regulacją zaworów, skąd wzięliście płytki, nie było problemów?

własnie bo widac chyba ze sa stare płytki?? no chyba ze były na magnesówce,

Trzonki zaworów zostały ścięte do odpowiedniej wysokości. Płytki w większości stare.

[jendrek e-30]

Ładnie ładnie, pytanie czy nie chcecie sprzedać tego poprzedniego WG tego mniejszego jestem zainteresowany w rozsądnej cenie, druga rzecz że nie podoba mi się ta zwężka przed przepływką, czemu nie zrobiliście od samego IC takiej średnicy jak przepustnica????, ja jestem zwolennikiem przekrojów dolotu od turbo poprzez IC do przepustnicy o średnicy przepustnicy, to sprawdziłem na własnej skórze i naprawdę jest lepiej. Generalnie fajnie kiedy wykres, dajcie znać jak by co z tym WG mniejszym. Ciekawi mnie jedna rzecz nie raz słyszałem o przeładowaniach z powodu małego WG ale powiem tak miałem WG od S2 i było spoko, miałem WG jakiegoś chinola 35mm i też bez problemu mogłem ustawić bost nawet w granicach 0.2b ciekawe od czego to zależy ja nigdy nie miałem problemów z zewnętrznymi WG żeby było coś nie tak i w żadnym nie zaglądałem do sprężyny




POZDRAWIAM

[Michał_Małecki]

Ładnie ładnie, pytanie czy nie chcecie sprzedać tego poprzedniego WG tego mniejszego jestem zainteresowany w rozsądnej cenie, druga rzecz że nie podoba mi się ta zwężka przed przepływką, czemu nie zrobiliście od samego IC takiej średnicy jak przepustnica????, ja jestem zwolennikiem przekrojów dolotu od turbo poprzez IC do przepustnicy o średnicy przepustnicy, to sprawdziłem na własnej skórze i naprawdę jest lepiej. Generalnie fajnie kiedy wykres, dajcie znać jak by co z tym WG mniejszym. Ciekawi mnie jedna rzecz nie raz słyszałem o przeładowaniach z powodu małego WG ale powiem tak miałem WG od S2 i było spoko, miałem WG jakiegoś chinola 35mm i też bez problemu mogłem ustawić bost nawet w granicach 0.2b ciekawe od czego to zależy ja nigdy nie miałem problemów z zewnętrznymi WG żeby było coś nie tak i w żadnym nie zaglądałem do sprężyny

Mniejszy WG już dawno sprzedany. Te zdjęcia są tak sprzed 20 tys. kilometrów. Nie mamy czasu, aby tak od razu wszystko zaaktualizować. W S50B30 jest 6 przepustnic, więc zrobienie dolotu o tej samej średnicy co przepustnice jest kiepskim pomysłem. U nas dolot od turbo do IC i od IC do redukcji ma 2.5", redukcja jest z 2.5" na 3.5" - taką średnicę ma przepływomierz.
Wykres mamy - 332hp i 380nm na kołach przy 0.5bar. Od tego czasu sporo się zmieniło, więc wątpie, aby ten wynik aktualny.
Problemy z przeładowaniami uwarunkowane są turbosprężarką i energią spalin wytwarzaną przez dany silnik. Dla przykładu nasz kolega Krismax ma 45mm WG wpuszczony w resztę wydechu - nie tak jak my w atmosferę - i spokojnie mógł jeździć na 0.4bar na turbosprężarce T61 Master Power z jakiejś ciężarówki. Kiedy skręciliśmy u niego MBC maksymalnie boost 0.95bar i przy pełnym otwarciu WG doładowanie spada do ~0.6bar. U nas na turbo Garrett GT3582R i WG 42mm wypuszczonym w atm. mieliśmy problem, aby utrzymać stałe 0.5bar boostu. Na WG 30mm z Audi S2 (także wypuszczonym w atmosferę) nie było szans na zejście poniżej 0.7bar. Problemem nie była konstrukcja kolektora wydechowego, ponieważ WG był wspawany w kolektor zaraz przed flanszą turbo i rozejście było na zasadzie Y.

[korona]

Trzonki zaworów zostały ścięte do odpowiedniej wysokości. Płytki w większości stare.

Jak to było dokładnie zrobione? Kto regulował zawory, było to robione na zdjętej głowicy? Pytam bo mnie też to czeka, zresztą przyda się to także innym

[Maleckis]

Trzonki zaworów zostały ścięte do odpowiedniej wysokości. Płytki w większości stare.

Jak to było dokładnie zrobione? Kto regulował zawory, było to robione na zdjętej głowicy? Pytam bo mnie też to czeka, zresztą przyda się to także innym

Głowicę przygotował zakład obróbki głowic Włodzimierza Baranowskiego z Poznania. Wszystko oczywiście zrobione na zdjętej głowicy. Szczegółów niestety nie znam.

Po wystrojeniu silnika przez mojego syna - Michała Małeckiego - na Megasquircie rozpoczęła się kolejna porcja awarii. Bardzo szybko poddało się seryjne sprzęgło. Podczas treningów startów przed zawodami na 1/4 mili organizowanych na Torze Poznań odpadł kawałek okładziny sprzęgła.





Po zniszczeniu drugiego seryjnego sprzęgła, zdecydowaliśmy się na zakup sprawdzonego zestawu - Sachs Racing 698 oraz 4-łapkową spiekową tarczą sprzęgła.









Po 13 tys. kilometrów popękały spawy na kolektorze wydechowym MTG. Po zdemontowaniu odesłaliśmy go do Mario. Mariusz wzmocnił spawy, ponacinał flansze, którą jeszcze dodatkowo splanowaliśmy w Poznaniu. Kiedy składaliśmy głowicę po wydmuchanej seryjnej uszczelce, kolektor wydechowy przykręcaliśmy do dolnej części głowicy w pokoju - dopiero potem zakładaliśmy głowicę (wraz z przykręconym kolektorem wydechowym) na blok silnika. Bardzo mocno dokręciliśmy wówczas wszystkie nakrętki. Przy odkręcaniu 21 było w miarę luźnych, tylko 3 były mocno dokręcone - ciekawy efekt naprężeń.

W międzyczasie zmuszeni byliśmy do wymiany wału napędowego. Po jednym z poprzednich właścicieli odziedziczyliśmy spawany, który ukręcił się na tych właśnie spawach (w okolicy krzyżaka). Zniszczył na szczęście jedynie podporę.

Kolejne problemy związane były z nieszczelnościami: w układzie ssącym i chłodzącym. Jedna z obejm przecięła gumowy przewód idący od silniczka krokowego do listwy ?podciśnieniowej? na ITBs. Nieszczelność w układzie chłodzącym była spowodowana małą dziurką, która powstała na przewodzie odprowadzającym coolant z turbosprężarki - oplot ocierał o przewód hamulcowy wychodzący z pompy hamulcowej.

Kiedy w końcu udało się mechanicznie wszystko dopiąć na ostatni guzik, zabraliśmy się za zawieszenie i przeniesienie napędu.

W samochodzie zainstalowaliśmy gwintowane zawieszenie Eibach Pro-Street-S, grubsze stabilizatory Eibach: przedni 26mm, tylni 24mm, tuleje wahaczy tylnich Powerflex. Aby zaadoptować przedni grubszy stabilizator i przymocować go do kolumny McPhersona Eibacha konieczne były customowe łączniki.

















Założyliśmy także dyferencjał z mechanizmem o przełożeniu 3.91:1 (seryjne wynosi 3.15:1). Most został zaspawany ? szpera 100%. Za przygotowanie dyferencjału podziękowania dla Daniela Fredo z FW Motorsport.



M3 na podnośniku



Demontaż układu wydechowego



Odkręcanie śrub wału napędowego





Odkręcanie półosi





Śruby mocujące dyferencjał





Podnośnik do skrzyń biegów















Flansza zdawcza z seryjnego dyferencjału





Wyjmowanie flansz zdawczych ze starego dyfra



Instalacja flansz: zdawczych i ataku w dyfrze 3.91:1





Wspólna praca z synem



Gotowy do montażu





Dyfer na miejscu



Wał napędowy także





Cdn.