Meer lucht voor de single Vanos 2.8

[pimgmx]

Uit een ongeblazen motor valt meestal weinig extra vermogen te peuteren zonder met 'de hardware' aan de slag te gaan: nokkenassen, brandstofvoorziening, in- en uitlaatsysteem. Dat zijn meestal niet alleen kostbare, maar vaak ook complexe operaties, waar speciaal gereedschap en veel verstand van zaken voor nodig is.

De M52-motor is een uitzondering: deze is - als de verhalen kloppen - af fabriek 'geknepen' om in een gunstiger verzekeringscategorie (<200PK) te vallen. De luchtinlaat van één generatie eerder past naadloos op de inlaatzijde van het blok, en kan ongeveer 25% meer luchttoevoer leveren. Dit resulteert in een vermogenstoename van -afhankelijk van wie je 't vraagt- 10-15%, grofweg 20-30PK dus.
De meeste bronnen die ik raadpleegde adviseren om deze 'mod' te combineren met geoptimaliseerde motorsoftware, een dienst die het alom bekende AVVR kan leveren.
Voor een mooier motorgeluid (en een additionele 0,000342PK) is deze mod te combineren met een open luchtfilter van bijvoorbeeld K&N.

Ik kwam erachter dat de meeste online howto's wél beschrijven hoe je de 'donor-inlaat' moet modificeren, maar niet hoe je de aanpassingen aan de aanbouwdelen van je eigen motor moet doen om de boel goed en netjes op z'n plaats te krijgen. Hieronder ga ik niet al te uitgebreid in op de modificatie van de inlaatbrug zelf, evenals het in- en uitbouwen, maar verwijs ik naar anderen die de kastanjes daarvoor al uit het vuur hebben gehaald.
Beide 'howtos' zijn goed van foto's voorzien, gebruik deze als referentie naast het verhaal hieronder.

Je hebt voor deze klus géén exotisch gereedschap nodig, maar wel een lange adem: zelfs met een 'hapklaar' aangepaste inlaatbrug moet er nog veel gebeuren!

• raamwerk onder inlaatbrug op een aantal plaatsen aanpassen
• steunbeugels van de inlaatbrug aanpassen
• 2 verloopplaatjes maken tussen nieuwe inlaatbrug en het raamwerk voor o.a. stationairregelaar
• 2 verloopplaatjes maken tussen injectierail en inlaatbrug (17mm breed, 38 mm lang)
• afdichtplaat maken tussen gasklephuis en inlaatbrug

Materiaal:

• stalen strip van +/- 2mm dikte voor de verloopbeugels
• dun blik of aluminium (ik heb 0.5 mm aluminium gebruikt) voor de afdichtplaat
• vet om de diverse afdichtingen mee in te smeren
• WD40 voor hardnekkige bouten & moeren
• remreiniger oid voor schoonmaakwerk
• gemodificeerde inlaatbrug uit een M50B25-blok
• zwarte spuitlak (Hammerite is handig als alles-in-1)
• boutjes, moertjes, ringetjes M6 voor de verloopplaatjes
• optioneel: nieuwe O-ringen voor de injectoren, c.q. gereviseerde injectoren
• optioneel: nieuwe pakkingen voor inlaatbrug (6 stuks) en pakking voor gasklephuis
• nieuwe pakking voor gasklephuis (je hebt er namelijk 2 nodig!!)

Gereedschap:

• doppen/sleutels 6 (voor de slangklemmen), 10, 11, 13
• kniestuk voor doppen
• inbusbit of -sleutel 5 mm voor het gasklephuis
• kruiskop- en stiftschroevendraaiers
• kraspen
• schuifmaat
• centerpunt
• gatenboor 65mm of liefst iets kleiner (voor de opening in de afdekplaat)
• staalboor 6.5mm (voor de afdekplaat en de beugels)
• staalboor 8mm (om het raamwerk op te boren)
• doorslag 6mm
• lichte bankhamer
• haakse slijper met een dunne doorslijpschijf
• staalvijl en/of slijpsteen
• blikschaar
• punttang
• bankschroef

 

Voorbereiding:
Ik kan je aanraden om zo veel mogelijk vooraf klaar te maken, en dan pas aan uitbouw, laatste modificaties en terug inbouwen te beginnen.

Maak de 4 verloopplaatjes uit stevig staal (patronen en maten volgen in een latere post), en voorzie ze van boutgaten volgens tekening. Randen bijvijlen/slijpen en verf ze als roestbescherming.

Maak de afdichtplaat uit aluminium of blik volgens tekening. Tenzij je toegang hebt tot computergestuurde snij-apparatuur is dit het proces:

 

• maak een mal uit dun karton. zorg dat de uitsparing in het midden (geduldig knippen) en de boutgaten op de vier hoeken (doorslag 6mm) aanwezig zijn
• boor het gat voor de luchtdoorvoer (65mm) in de plaat aluminium of blik. Ik heb hiervoor zo'n goedkoop bouwmarktding gebruikt. Omdat die niet al te nauwkeurig zijn: éérst dit gat boren, dan pas de kartonnen mal daar over leggen om de rest af te tekenen.
• leg de mal op de plaat en teken de contouren van de buitenkant af met een kraspen (of een kleine stiftschroevendraaier, als je geen kraspen hebt)
• markeer de boutgaten met een zacht tikje op de doorslag
• markeer het midden van de boutgaten met een centerpunt
• boor de boutgaten uit (boortje 6.5mm)
• knip de ingekraste contouren uit met een blikschaar, easy does it!
• indien nodig: tik het plaatje vlak met een rubber hamer en vijl de randen en binnenopening glad (ik had een oud gasklephuis, dat ik als referentie gebruikte om te zien of de opening ook echt 'pas' was, te weinig weghalen zorgt voor een beperking in de luchtdoorstroom

 

Creatief met staal: de verloopplaatjes die onder de inlaatbrug komen


Uitbouwen bestaande inlaatbrug

1 - de bovenkant

• optioneel: demonteer je veerpootbrug
• verwijder de plastic motorbeschermkap aan de bestuurderskant (stiftschroevendraaier voor de plastic kapjes, dop M10 voor de boutjes)
• demonteer het 'kabelbakje' dat voor het schutbord hangt: zit vast met 2 kruiskopparkers. Verwijder de beugels waarin dit bakje hangt, zitten vast met twee 13mm moeren elk
• demonteer luchtinlaatsysteem vanaf filterhuis tot en met gasklephuis, zie daarvoor deze howto. NB: de koelslangen hoeven niet los, ik heb het primaire gasklephuis aan die slangen laten hangen
• optioneel: maak de gaskleppen van de primaire en secundaire gasklephuizen schoon met bijv. remreiniger
• maak de brandstofrail los: de twee boutjes bovenop (10 of 11mm), plus de aanvoer- en retourslang (schuifkoppeling), het rubber slangetje voor de drukregelaar, en de elektrische connector voor de VANOS-solenoid aan de voorzijde. NB: hier gaat een hoeveelheid benzine uit lekken, doe dit in een goed geventileerde ruimte met een berg poetsdoeken bij de hand!
• verwijder de injectoren/injectorgalerij van de brandstofrail: deze zitten met zwartmetalen schuifclips op hun plek. Nu kan de brandstofrail er met wat wurmen en draaien uit
• optioneel: vervang de O-ringen van de injectoren en/of maak ze schoon in een ultrasoonreiniger
• pak alle openingen van de injectorrail in met bijv. tape om te voorkomen dat er vuil inkomt
• ontkoppel de vacuümslang voor de rembekrachtiging
• ontkoppel de hardplastic verbindingsslang tussen kleppendeksel en olie-opvangtank (geribbelde zijkanten inknijpen en lostrekken), en maak deze van binnen zo goed mogelijk schoon

Overzichtsplaatje: brandstofrail en injectorgalerij zijn gescheiden. Het 'kabelbakje' achterin (uiterst rechts op de foto) moet nog los van z'n steunen. Met die steunen uit de weg kan je het bakje een stuk verplaatsen voor de broodnodige ruimte rond de laatste injectoropening en achterste 2 bevestigingsbouten.



2 - de onderkant

• maak de peilstok los van z'n beugel (boutje 10mm)
• ontkoppel de diverse slangen en sensoren (zie de websites waar ik eerder naar verwijs) aan de onderkant van de inlaatbrug. NB: de olie-opvangtank zal leeglopen, houd poetsdoeken bij de hand!
• de inlaatbrug plus aanbouwdelen steunt met twee beugels op het motorblok, maak deze los (2X boutje 11mm)
• nu kan de inlaatbrug van het blok gescheiden worden: maak de zeven 11 mm moertjes bovenop los en wurm de inlaatbrug eruit.
• maak héél voorzichtig het pasvlak op het motorblok schoon (doek met remreiniger), zorg dat er niets in de inlaatkanalen valt! Als je hiermee klaar bent: afdekken met doeken of plastic, zodat er niets in de inlaten kan komen wat er niet thuishoort.

Op de brandstofrail na is alles gedemonteerd, pasvlak op motorblok is weer mooi schoon.


Schoonmaken, modificeren, enzovoorts

Je hebt nu de oude inlaatbrug plus een stel aanbouwdelen op een beugel als één geheel losgemaakt. Demonteer daarvan alles wat je tegenkomt (ja, álles moet los!), en je kan verder met de volgende stappen.

• maak de klep van de stationairregelaar schoon met remreiniger oid
• maak de olie-opvangtank schoon, hier kan een imposante hoeveelheid rommel uitkomen!

Nu begint het modificeren van de bestaande onderdelen: het raamwerk waaraan de aanbouwdelen vastzitten moet op een aantal plekken onder handen genomen worden: uit beide hoekpootjes moet een 'hap', en het boutgat in de middelste 'pootje' moet opgeboord naar 8-10mm.


Poot met hapje eruit


Niet helemaal scherp, maar duidelijk genoeg: de andere poot met 'n hap eruit


De steunen tussen raamwerk/inlaatbrug en motorblok moeten een hapje missen: met passen op het raamwerk plus verloopplaatjes zie je meteen waar. Daarna kan de boel weer opgebouwd worden, met ringetjes als 'vulling' tussen een van de plaatjes om het hoogteverschil op te vangen.

9 februari 2019 aangepast door pimgmx

[pimgmx]

Detailfoto van de vulringetjes

 

Weer geassembleerd: de verloopplaatjes zijn goed te zien op de voorgrond. De rode 'smurrie' is vulmiddel dat de adapterplaat op de inlaatbrug afdicht.

 

Detailaanzicht van verloopbeugel-op-z'n-plek. Komt nauwer dan je denkt: aan het bovenste opgelaste boutje komt de peilstok vast te zitten...

 

Detailaanzicht van verloopbeugel-op-z'n-plek: je ziet ook de (schuine) 'hap' uit de steunbeugel die naar het motorblok loopt.

 

Van de brandstofrail moeten twee stukken verwijderd worden (vandaar mijn advies om alle openingen goed dicht te maken): één van de 'vierkantjes' aan de zijkant moet volledig weggeslepen worden; van een van de uitsteeksels waarmee-ie aan de inlaatbrug zit moet de zijkant weggeslepen worden. Brandstofrail op de nieuw inlaatbrug leggen en je ziet meteen waar er gehakt moet worden! Deze twee uitstulpingen zitten anders in de weg waardoor de brandstofrail niet op z'n plek kan.

De metalen brandstofleidingen aan het uiteinde van de brandstofrail moeten iets naar buiten gebogen worden, omdat de nieuwe inlaatbrug breder is.

Aangepaste brandstofrail: de uitstulping tussen de 2e en 3e op deze foto is weggeslepen; de laatste uitstulping mist een hapje om op z'n plek te kunnen.

Brandstofrail in detail: op de achtergrond de verbogen leidingen, en goed zicht op het achterste verloopplaatje (identiek aan de voorste).

 

Als alle aanbouwdelen aan de nieuwe inlaatbrug zitten kan het inbouwen eindelijk beginnen!

• wurm de inlaatbrug-met-accessoires op z'n plek, nog niets vastdraaien!!
• monteer nu alle kabels, slangetjes en connectors aan de onder- en voorzijde van de inlaatbrug
• pas als alles op z'n plek zit: zet de steunbeugels weer vast op het motorblok, en zet de inlaatbrug vast met zeven moertjes
• sluit de brandstofrail weer aan z'n drie slangen, en 'verenig' de brandstofrail met de injectoren middels de zwarte veerklemmen
• druk de brandstofvoorziening op z'n plek, en zet de brandstofrail met de twee verloopplaatjes vast
• vet de pakking voor het gasklephuis licht in, en druk deze in de uitsparing van de inlaatbrug
• de tweede pakking gaat op het gasklephuis zelf, hiertussen komt de afdichtplaat die je helemaal aan het begin gemaakt hebt
• monteer gasklephuizen en bijbehorende slangen en connectoren, zie de eerder genoemde howto indien nodig
• zet LMM en luchtfilter(huis) weer terug, en vergeet ook daar de snoertjes en stekkertjes niet
• optioneel: monteer veerpootbrug

 

De motorafdekplaat paste bij mij niet meer (die kwam te ver omhoog, en zat de veerpootbrug in de weg), ik ga nog onderzoeken of die aan te passen valt. Sowieso moeten de uitsparingen aan de zijkant van die plaat (die om de luchtkanalen van de inlaatbrug vallen) vergroot worden.

Vóór je de motor weer start: loop nog één keer alle leidingen en connectoren na. Je wilt vooral van de brandstofleidingen 100% zeker weten dat ze goed op hun plaats zitten...

Het resultaat: een motor die meer lucht krijgt, zelfs bij lagere toerentallen hoor je dat er meer lucht wordt aangezogen. In combinatie met de andere motorsoftware een veel fellere reactie op het gas, en het blok is makkelijker hoog in de toeren te jagen (eerst warmrijden, natuurlijk!). De winst in vermogen is merkbaar, maar durf ik niet in PK's of Newton/meters uit te drukken. De meestal genoemde 10-15% vermogenswinst klinkt plausibel, maar kan ik niet met meetresultaten onderbouwen.

Zoals al gezegd: details van de verloopplaatjes en de gasklep-afdekplaat volgen!

6 januari 2016 aangepast door pimgmx

[Dikkie]

Das een uitgebreid verslag, netjes!

[BMW-Z-CSi]

Waanzinnig verslag Pim , maar daar ga ik mij niet aan wagen. Mocht je je ooit vervelen... ^_^

[Dikkie]

Ik ben het stiekum wel van plan......

[pimgmx]

Halverwege dacht ik: "waar ben ik in !#$%^&*naam aan begonnen?", maar de eerste proefrit maakte dat direct goed...

[pimgmx]

En zoals beloofd: details bij het 'knutselwerk'...

Geen gelikte AutoCAD^tm-tekening, maar schetsen, overgetrokken van m'n papieren malletjes, met referentieletters voor maten en afstanden. Alle maten zijn in millimeters.

De boutgaten zijn M6, daarvoor heb ik een 6.5mm staalboor gebruikt. De maten voor de boutgaten zijn tot aan de rand van de opening, niet tot het hart (niet netjes, ik weet het, maar ik heb nu eenmaal een korte spanningsboog...). Met een beetje passen en meten 'in situ' moet je hiermee voldoende hebben voor de conversieklus.

Foto's van de verloopplaatjes onder de inlaatbrug zaten al in de openings-post, dit is de mal voor de verloopplaat tussen gasklephuis en inlaatbrug

 

Schets #1: verloopplaat

A = 65

B = 95

C = 20

D = 14

E = 28

F = 6

G = 17

H = 5

I = 100

 

Schets #2: verloopplaatje (beide zijn vrijwel identiek qua maatvoering)

A = 26

B = 25

C = 30

D = 13

E = 25

F = 14

G = 24

H = 30

I = 4

J = 5

K = 8

L = 7

M = 10

N = 8

O = 16

6 januari 2016 aangepast door pimgmx

[Ruud-Z4]

Mooi verslag Pim, nou kan je je eigen volledig op de Kat leggen

[navigator]

Knap Werk !

[pampus]

Maar een woord wauwwwww oja ik snap er niet zoveel van, maar respect.

[Z3Mrunner]

Poeh, respect. Mooi verslag!!!

[pimgmx]

Ik ben het stiekum wel van plan......

Zo'n vermoeden had ik al

Met jouw vaardigheden een klus uit de categorie 'prima te doen'!

nou kan je je eigen volledig op de Kat leggen

Eerst nog een kat met kleine 'K': overmorgen wordt de rammelende en reutelende katalysator vervangen. Mijn kritische oor hoorde een geluid aan de voorzijde van het blok dat er niet hoort. Waarschijnlijk de spanrol en/of de dynamolagers (draait nog op z'n originele dynamo), daar vraag ik donderdag naar Roodkapjes deskundige oordeel. Oftewel: de verlanglijst is nooit helemaal leeg...

heb je een vooraf vermogenbank uitdraai zodat je straks kunt meten wat je berijkt hebt?

Goed punt, waarde Baron, dat is er helaas niet van gekomen. Hij gaat komend voorjaar 'op de bank', maar dan weet ik alleen de 'na' waardes, niet hoe-ie er vóór de ingreep aan toe was...

[Dikkie]

Zal eens gaan zoeken naar een spruitstuk, zal alleen wel een karweitje voor na de winter worden..... lig er qua sleutelen voorlopig wel ff uit...

[pimgmx]

lig er qua sleutelen voorlopig wel ff uit...

Ik las zoiets, ja... Hopelijk ben je snel weer op de been!

Ze komen regelmatig voorbij op eBay (Duitsland), en als m'n roestige geheugen me niet in de steek laat heeft Lupkens er een via good ole' Marktplaats op de kop getikt. Niet-gemodificeerde bruggen gaan voor € 100-150 over de toonbank; een al aangepaste brug voor alles tussen € 150-250. Er zit veel kwaliteitsverschil in de vooraf gemodificeerde bruggen, eventueel een reden om ook dát deel te doe-het-zelven...

BMW-tuner Schrick leverde een vergelijkbare inlaatbrug, maar dan uit lichtmetaal. Nieuw was-ie de jouwe voor zowat een viercijferig bedrag, nu 'doen' ze op eBay € 4-500 of meer. Voor zover mijn kennis reikt geen heel grote verschillen met de 'M50-mod', hooguit wat spannender looks met die

. O, en al die beugeltjes-onzin is niet nodig; de Schrick-brug heeft z'n draadbussen wél op de juiste plek zitten... 5 oktober 2012 aangepast door pimgmx

[Fabian]

Pfoe, heel wat meer werk als bij mijn dubbel vanos 2.8 waar ik een m54 3.0 spruitstuk opgezet heb. Dat was gewoon overschroeven, zonder aanpassingen. Mooie howto!

[pimgmx]

Dat was gewoon overschroeven, zonder aanpassingen

Dan heb je een boel lol (not!) gemist... ^_^

Kan je iets vertellen over performancewinst bij de M52B28TU? Heb je nog iets met de software gedaan/laten doen, of alleen de inlaatbrug vervangen?

[Fabian]

Ik had ook al wat andere aanpassingen (supersprint spruitstuk, race kat, geen middendemper meer, en eissenman demper) maar loopt veeeeel beter door in hoge toeren. De ademnood is er geheel vanaf nu.

Softwarematig nog niets gedaan, computer regelt voldoende bij. Wil nog een keer andere nokkenassen (denk eenvoudig van een s52, amerikaanse m3). Dan gaat ie wel op de bank voor een optimale afstelling.

Maar + 20pk doet ie niet hoor met alleen het spruitstuk. Denk dat ik er wellicht 25pk bij heb met alle aanpassingen nu.

[ZZZ-Woudsend]

Respect! Keurig en helder verslag. Leuk om te lezen.

[Dikkie]

Wil nog een keer andere nokkenassen

Volgens mij stonden er een paar nokkenassen op MP

2 oktober 2012 aangepast door Ruud_19
FQVW

[pimgmx]

Kleine update na een bezoek aan het Reeuwijkse: met een nóg nieuwere versie van de motorsoftware is het fungehalte nog meer toegenomen...

Het blok draait nu door tot zo'n 7200rpm (da's buiten de meetschaal van je toerenteller!), wat neerkomt op +/- 120 km/u in z'n 2.

[GuidoK]

Dat toerental durf je ook te draaien zonder wat te doen aan je klepveren/veerplaatjes etc?

[pimgmx]

Dat toerental durf je ook te draaien?

Volgens Ruud moet-ie daar zonder aanpassingen wel tegen kunnen...

Het psychologisch effect van een naald die dóór het rood heen loopt is bij mij een Pavloviaanse opschakel-reactie, veel gaat-ie dit voorlopig niet meemaken.

Ik ga me maar eens verder inlezen op versteviging van het top-end (klepveren klinkt niet onlogisch) , dat kan eventueel - als je dan toch lekker bezig bent - mooi gecombineerd worden met een stel S50-nokkenassen...

[GuidoK]

Het zijn meestal stuggere/andere klepveren en vooral ook lichtere componenten (titanium ringen etc).

Vooral om te voorkomen dat je kleppen gaan zweven en hitteproblemen te voorkomen.

Goedkoop is dat soort spul niet.

Denk aan dit soort setjes:

http://www.ebay.com/itm/Supertech-Valve-Springs-Retainers-BMW-S50-M50-M52-M54-/250481796146?pt=Motors_Car_Truck_Parts_Accessories&hash=item3a51e0e432&vxp=mtr

of met inconel kleppen:

http://www.ebay.com/itm/Supertech-Valves-Valve-Springs-BMW-M50-S50-M52-M54-/270778054520?pt=Motors_Car_Truck_Parts_Accessories&hash=item3f0ba13778&vxp=mtr

[Jan B]

Zwevende kleppen? Daar is toch wat meer voor nodig dan 7200 toeren en zeker bij een 6 cyl waar de kleppen zo al lichter en kleiner zijn dan bij een 4 cyl.Geen zorgen maken kan hij zeker hebben.

[GuidoK]

Daar ben ik het dan toch niet mee eens hoor (sowieso een 2,8 of 3.0 6cil heeft natuurlijk net zulke grote zuigers/kleppen als een 1,9/2.0 4 cil ;)).

Duiken we ff wat verder in bmw kleppentechniek en bijbehorende toerentallen:

Die samengestelde veren van supertech uit mijn link zijn feitelijk 2 veren in 1, en het doel daarvan is o.a. zwevende kleppen voorkomen.

BMW gebruikt dezelfde techniek in hun /m motoren, en het is heel interessant om te zien wanneer ze dit gaan gebruiken.

Zowel de s54b32 als de s50b32 hebben deze veren. Die hebben een resp. revlimiter van 8000 en 7600.

Da's ruim boven die 7200rpm.

Echter bestaat die rare usa m motoren: de S50B30US en de S52B32. Die hebben allebei een revlimiter van 6500rpm, en die hebben dan ook niet die 2 voudige veerconstructie van de eerder genoemde /m motoren (cq. supertech veren), maar normale veren zoals ze ook in de m52b28 en m54b30 etc zitten (ook beide af fabriek een revlimiter op 6500rpm).

Dan bestaat er nòg een /m motor; de s50b30, zoals die in de e36m3 1e generatie zat. Dat is grosso modo de 3 liter uitvoering van de 3,2 liter zoals in de z3 /m. En die heeft wèl dubbele veren zoals de latere /m motoren en supertech veren. En bij die motor geldt een revlimiter van 7280 toeren.

En dat is akelig dicht bij de 7200 toeren van pim.

Nu is het toerental alleen niet de bepalende factor voor de klepsnelheid, de nokkenas (lengte van de nokken en stijlheid van de nokken) heeft daar óók invloed op. Ik zou zelf dus nooit een revlimiter van 7200rpm hanteren en dan ook nog s50 nokkenassen inbouwen zonder andere klepveren te monteren (liever teruggaan naar 7000 of nog eerder 6800rpm. Dit dus allemaal naar afleiding van hoe BMW z'n motoren bouwt en wanneer ze beslissen bepaalde technieken toe te passen.

Maar goed, iedereen zal daar wel z'n eigen ideeen over hebben. 1 ding staat iig wel vast: zwevende klep is einde oefening. "geen zorgen" is dan ook wel heel kort door de bocht m.i.

En er zitten natuurlijk nog wel meer risico's aan hoge toerentallen maar die hebben een minder duidelijke oorzaak-gevolgrelatie.

4 oktober 2012 aangepast door GuidoK