Pravdepodobne najdrahší ale takisto aj najefektívnejší upgrade na asi každý atmosféricky plnený motor. V čom spočíva výhoda ostrých vačiek a aké sú alternatívy pre motory M50, M52 alebo M54?

Ktorá vačka je ostrejšia? Aké sú parametre vačiek?

Vačka alebo spisovnejšie vačkový hriadeľ je "rúrka" na ktorej sú "palce". Motory M50 majú rozvody DOHC, teda výfukové aj sacie ventily majú vlastnú vačku. Vačka má jedinú ale veľmi podstatnú úlohu - otvárať a zatvárať ventily.  Dôležité sú dva parametre:

  • Duration: ako dlho necháva vačka ventil otvorený
  • Lift: ako ďaleko z ventilového sedla vačka ventil vytlačí

Ak povieme, že vačka je ostrejšia ako tá druhá, jedná sa teda o dlhšiu dobu otvorenia ventilu a väčšiu vzdialenosť ventilu od ventilového sedla. Zjednodušene  - má  väčší duration a vačší lift. Takáto vačka vyzerá paradoxne zaguľatenejšie. Motor má však vďaka nej „ostrejší“ charakter, preto sa tak aj nazýva.

Výhody ostrých vačiek sú nasledovné:

  • Zvýšenie výkonu a točivého momentu motora
  • Posunutie točivého momentu do vyšších otáčok (obzvlášť super ak má sériový motor max. výkon v 5300 otáčkach ako M52b28)

Taktiež treba povedať, že ostré vačky majú aj niekoľko nevýhod. Samozrejme, nie je vačka ako vačka, ale v extrémnych prípadoch môžeme naraziť na nasledovné:

  • Možné problémy s nestálym voľnobehom.
  • Veľký prepad výkonu v nízkych otáčkach (zabije auto v bežnej premávke)
  • Posunutie výkonu do veľmi úzkeho spektra otáčok alebo do spektra kde motor dosahuje už obmedzovač otáčok.
  • Možná nutná úprava kompomentov motora ako výrezy do piestov či tvrdšie pružiny pod ventil  (pri veľkom LIFT alebo dlhom DURATION)
  • Nutná úprava riadiacej jednotky pre správny chod motora (ECU remap)

Časovanie vačiek? Ako súvisí vačka s časom?

 

Zdroj: https://help.summitracing.com/app/answers/detail/a_id/4706/~/advancing-%2F-retarding-a-camshaft

Okrem fyzického profilu vačky je dôležité aj správne časovanie:

  • načasovanie jednotlivej vačky voči kľukovému hriadeľu
  • načasovanie sacej vačky voči výfukovej

Vačka môže byť natočená dvoma smermi:

1. ADVANCED - tj. popredu: ventil bude otvorený skôr vzhľadom ku kľuke

2. RETARDED - tj. pozadu: ventil bude otvorený neskôr vzhľadom ku kľuke

Ďalšia možnosť je časovať vačky proti sebe, teda jednou točiť do iného smeru ako druhou.  Vtedy sa môže zväčšovať alebo zmenšovať prekrytie alebo tzv. OVERLAP – čas, kedy sú otvorené oba ventily naraz (aj sacie aj výfukové).  Tu máme dva varianty:

1. výfuková vačka retarded, sacia vačka advanced - väčší overlap, horší voľnobeh

2. výfuková vačka advanced, sacia vačka retarded - menší overlap,  lepší voľnobeh.

Aký má časovanie vplyv na výkon?  Vačky môžeme načasovať 4 rôznymi spôsobmi (samozrejme okrem sériového časovania tzv. "na rysky")

Legenda:  IN – sacia vačka, EXH- výfuková vačka

1. IN => Advanced  EXH  => Advanced: krútiaci moment bude posunutý do nižších otáčok, nižší maximálny výkon

2. IN => Retarded  EXH  => Retarded: strata krútiaceho momentu v nižších otáčkach, vyšší maximálny výkon

3 . IN => Advanced  EXH  => Retarded   - strata krútiaceho momentu v nižších otáčkach, vyšší maximálny výkon, horší voľnobeh

4.  IN => Retarded  EXH  => Advanced  - menší overlap,  lepší voľnobeh, výkon v nižších otáčkach ale slabší vrch otáčkového spektra.

 

Predpokladám, že viacerých napadla nasledovná myšlienka - čo tak mať systém, ktorý by kombinoval výhody aj nevýhody oboch variantov? Výrobcovia sa rozhodli priniesť do systému trošku variability. Existuje viacero systémov. Zjednodušene ich môžeme rozdeliť na tie, ktoré menia iba časovanie a tie, ktoré menia aj zdvih. Začneme tým komplexnejším - legendárny VTEC, a pokračujeme Vanosom, ktorý sa nachádza v M52 a M54.

VTEC

VTECom sa zaoberať nebudeme detailnejšie. Jeho funkcia je ukázaná v nasledovnom videu:

Zjednodušene sa jedná o 2 profily vačky na jednej, napríklad pri Honde S2000 (motor F20C) mala vačka duration 237°/234° a zdvih 7,1 mm. Cca pri 6000 rpm sa aktivovala druhá vačka, ktorá mala oveľa agresívnejšie parametre a dokázala motor kŕmiť vzduchom až po motorkových 9000 otáčok - duration  295°/309° a zdvih 12,1 mm na saní a 11,1 mm na výfuku (mimochodom, toto sú parametre, ktoré sa v bežných M50/M52/M54 motoroch jednoducho nepoužívajú, respektíve iba pri tých najhardcorovejších stavbách).

VANOS

Inžinieri v BMW sa pobrali inou cestou - hrali sa iba s časovaním vačiek. Pracovali v nasledovnom rozsahu:

M50 - žiadne vanosy sa nekonali :)

M50TU, M52 - sacia vačka sa vedela natočiť o 25 stupňov ale iba v dvoch polohách tj. buď poloha 0 alebo +25 stupňov, výfuková ostala statická

M52TU, M54 -  sacia vačka sa vedela natočiť o 40 stupňov, výfuková o 25 stupňov s možnosťou časovanie zastaviť v akejkoľvek polohe s intervalom 0-40 alebo 0-25

Možnosti upgradu vačiek

Dosť bolo teórie, poďme sa pozrieť na konkrétne varianty, čo vieme vymyslieť s vačkami na motoroch M50, M52, M54. Treba však pripomenúť jednu dôležitú vec :

NEODBORNOU MANIPULÁCIOU S VAČKAMI PRI VÝMENE ALEBO ČASOVANÍ MÔŽE DÔJSŤ K NENÁVRATNÉMU POŠKODENIU MOTORA!

Vačky môžeme vymeniť za 3 typy vačiek podľa pôvodu

1. AFTERMARKET VAČKY

Viacero spoločností vyrába nové vačkové hriadele pre tieto typy motorov. Výrobcovia ako CAT CAMS, SCHRICK, alebo DBILAS majú jeden alebo aj viacero variantov vačiek pre rôzne motory . Výhody sú nesporné:

·         Výrobcovia majú voľnosť vo všetkých parametroch vačiek

·         Výrobcovia ponúkajú aj doplnkové úpravy - napríklad ventilové pružiny, ktoré umožňujú posunúť parametre ďalej

Nevýhoda je iba jediná - cena. Za sadu vačiek si treba pripraviť minimálne 1000-1200 eur, čo naozaj nie je malá položka.

2. REGRIND ALEBO ÚPRAVA PÔVODNÝCH VAČIEK

Ďalšia možnosť, ktorá je cenovo prístupnejšia, je úprava sériových vačiek alebo tzv. regrind. Vačky sa vymontujú z auta, pošlú sa do firmy, kde z nich odbrúsia zo spodku tzv. palca, čím sa predĺži aj lift aj duration. Samozrejme materiál sa nedá uberať do nekonečna. Na mojom M52B28 mala sacia vačka 260 stupňov duration (vs. sériových 228) a zdvih 10,7mm (miesto sériových 9,0mm). Náklady na takúto úpravu sa motajú okolo 600 € za obe vačky  (vrátane poštovného atď.).

3.VAČKY Z INĚHO MOTORA

BMW funguje trošku ako lego a viacero dielov sa dá prehadzovať medzi sebou.  V nasledovnej tabuľke sú všetky bežné vačky ktoré sa montovali do M50, M52 a M54 motorov.

Sacie vačky:

M50b25 alebo M52b25 - bez vanos, duration: 240 /9,7mm lift

M52b20 M52b25, M52b28, M50b20TU, M50b25TU - malý výstupok na vanos ,  duration: 228 /9mm lift

M52B20TU, M52b25TU,M52B28TU, M54b22, M54b25, - dlhší výstupok na vanos,  duration: 228 /9mm lift

M54b30 dlhší výstupok na vanos,  duration: 240 /9,7mm lift

Výfukové vačky:

VŠETKY vyššie uvedené motory majú výfukové vačky v špecifikácii  duration: 228 /9mm lift

Aké kombinácie sa dajú použiť:

M50 bez vanos: Je možné použiť druhú saciu vačku ako výfukovú - POZOR! VAČKA MUSÍ BYŤ UPRAVENÁ, INAK NIE JE MOŽNÁ MONTÁŽ A ZÁROVEŇ SPECIÁLNE NAČASOVANÁ! ULOŽENIE DO SÉRIOVEJ POZÍCIE  = POŠKODENIE MOTORA, NUTNÁ DEMONTÁŽ HLAVY!

M50 vanos, M52: Je možné použiť saciu vačku ako výfukovú, a vačku z m54b30 ako saciu  - POZOR! OBE VAČKY MUSIA BYŤ UPRAVENÉ, INAK NIE JE MOŽNÁ MONTÁŽ A VÝFUKOVÁ ŠPECIÁLNE NAČASOVANÁ! ULOŽENIE DO SÉRIOVEJ POZÍCIE = POŠKODENIE MOTORA, NUTÁ DEMONTÁŽ HLAVY! Taktiež v sériovej polohe a so sériovým softvérom nie je možné dosiahnuť maximum z tejto úpravy

M52, M54: Je možné použiť saciu vačku z M54B30. Vačka pasuje bez úprav.

VŠETKY vyššie spomínané varianty vačiek vieme nainštalovať, upraviť, prípadne odladiť.  Neváhajte nás kontaktovať na live chate, fb, insta alebo mailom:)

V ďalšom dieli sa pozrieme na kľúčový prvok všetkých úprav = SOFTWARE.