Tudtad, hogy a motorépítés nem csak arról szól, hogy bedobáljuk a blokkba az új hajtókarokat és dugattyúkat? Egy épített motorra akkor is szükséged lehet, ha nem a lóerőket hajszolod, csak szeretnéd sokáig élvezni az autód nyújtotta örömöket.

Ez a poszt egy több részes sorozat újabb része, ha nem olvastad az előző cikkeket, tedd meg most.

Mazda MPS tuning – Az alapok

Mazda MPS tuning – Loggolás kisokos

Mazda MPS tuning – Az első 30 ló

Mazda MPS tuning – Út a gyári turbó végéig

 

Miért kell?

Az alapvető vélekedés az, hogy az épített motor – a kovácsolt dugattyú és hajtókar – egy nagyobb teljesítményszint biztonságos eléréséhez kell. Ennek ellenére nem egy MPS fut 400 lóerő körüli teljesítménnyel, épített motor nélkül. Akkor mégis, miért van erre szükség?

A motorépítés alatt nem csak nagyobb teljesítményszinthez gyártott alkatrészeket építenek be, de gondoskodnak arról is, hogy a motor konstrukciós hibáit és a tömeggyártásból adódó pontatlanságait orvosolják. A teljesítményszinthez méretezik az olajhézagokat, az alkatrészeket és az illesztéseket. Ezzel olyan minőség érhető el, ami egy gyártósoron lehetetlen.

Mindezt úgy, hogy a folyamat végére a motor egy működő, konzisztens egységet alkosson, amelynek összeszerelési minősége messze meghaladja a “gyári” motorokét.

Teljesítmény

Az MPS motor (L3-VDT) esetében a leggyakrabban beépített, teljesítményszinthez kötődő alkatrészek a következők:

  • hengerfej tőcsavarok
  • főtengelybölcső tőcsavarok
  • kovácsolt hajtókarok
  • kovácsolt dugattyúk
  • jobb minőségű hajtókarcsapágyak
  • jobb minőségű főtengelycsapágyak

Ezekre a módosításokra azért van szükség, mert a megnövelt teljesítményszinttel járó nyomás- és hőterhelést ritkán bírják huzamosabb ideig a gyári alkatrészek. Jó példa erre a gyári dugattyú.

A legtöbb gyári dugattyú öntvény. Ez a tömeggyártás szempontjából egy nagyon kifizetődő előállítási módszer, az alkatrész minimális (automatizált!) utómunkát követően beépíthető/eladható. Ez nem egy “rossz” megoldás, csak a mi esetünkben nem optimális. Gyári használatban ezek a magas szilíciumtartalmú ötvözetekből készült öntvények tökéletesek. Kopásállóak, az alacsony hőtágulásuk miatt szűk illesztésekkel használhatók. Ugyanakkor törékenyek, és érzékenyek a hőre.

Ezzel ellentétben egy kovácsolt dugattyú 2618-as vagy 4032-es ötvözetből készül. A 2618-as ötvözet ellenállóbb, de magas hőtágulási együtthatója miatt csak jóval nagyobb illesztési hézaggal építhető be, különben a dugattyúk megszorulnának. A 4032-es ötvözet még mindig jóval erősebb a “gyári” öntvénynél, de a hőtágulási együtthatója kisebb, jobban használható a mindennapokban.

Kevés OEM gyártó publikálja a dugattyúöntvényei szilárdsági adatait, de a 2618-as és 4032-és ötvözetek adatai széles körben elérhetők. Az öntvényekhez csak megközelítő adatokat találtam.

  2618 4032 OEM öntvény
Szilárdság 64 000 psi 55 000 psi 40 000 psi
Olvadáspont ~630 C° ~570 C° ~550 C°

 

Ami a kovácsolt eljárással készült alkatrészeket ellenállóbbá teszi, az az anyaghasználaton kívül a megmunkálási mód: a felhevített anyagot több negatív formába kovácsolják, mire eléri a végleges méretét és alakját. Közben az anyag zömül, összehasonlítva az öntési metódussal így néz ki:

A (benzin) motorban az égés – főleg turbós motorok esetén – több, mint 680 C°-on megy végbe, a dugattyúk a hőelvezető képességük, a levegő-benzin keverék hűtő hatása, és a direkt olajhűtés miatt élik túl ezt a környezetet. Itt mutatkozik meg a másik fontos különbség: a kovácsolt dugattyúk nagyobb hőmérsékleten is tartják a formájukat, amilyen például egy elszegényedő levegő-benzin keverék, vagy kopogás hatására jöhet létre. Kevésbé törékenyek, mint a nagy szilícium tartalmú öntött dugattyúk, ideig-óráig kibírnak egy rosszabbul sikerült programot. Ez nem azt jelenti, hogy egy idő után ne adnák meg magukat ugyanúgy, mint a gyári alkatrészek!

 

A többi alkatrészre nem térnék ki ennyire részletesen, de az okok hasonlóak. A tőcsavarokat a nagyobb leszorító erő és rugalmasság, a csapágyakat a jobb anyagminőség miatt alkalmazzák. A hajtókaroknál egy (2!) kép többet mond ezer szónál:

 

Precizitás és pontosság

Minden gyári alkatrész egy adott mérési tűréshatárral rendelkezik. Egy főtengelycsap átmérője 51.980 mm-től egészen 52.000 mm-ig megfelelő méretűnek tekintendő, egy főtengelycsapágy vastagsága 2.501mm-től 2.522 mm-ig tökéletes. Ha a főtengelynél és a csapágynál is a legkisebb elfogadott “tökéletes” méreten vagyunk, rögtön 4 századnyi különbséget szedtünk össze a legnagyobb elfogadott mérethez képest, ami lehet, hogy pont a következő csap és csapágy. Ha figyelembe vesszük, hogy a főtengely olajhézag 0.016 és 0.039 mm között elfogadott, akkor a 0.04 már nem is tűnik olyan kevésnek…

A fenti tökéletes példája annak, amit a szaknyelv “tolerance stacking”-ként, azaz “tűréshatár halmozódásként” ismer, azaz tűréshatáron belüli alkatrészek használatával is előfordulhat szuboptimális működés. Ettől a motor még nem lesz szükségszerűen rossz, de lehet, hogy kicsivel több olajat fogyaszt, és lehet, hogy előbb megadja magát, mint “szerencsésebb” társai. Egy igazi motorépítő tud erről, és az építésnél figyelembe veszi ezeket a sajátosságokat, miután ezeknek a méréseknek az elvégzéséhez megvannak a szükséges műszerei. (A plastigauge – viaszcsík – nem műszer!)

 

Hogyan kell?

Itt is nagyon fontos, hogy legyen egy cél, azaz egy konkrét elképzelés a végső teljesítményről. Kábé 400 lóra még csak-csak lehet jót építeni, de ha a felhasználás módját és az üzemanyagot nem tudod pontosan meghatározni, szinte lehetetlen.

Célok meghatározása

A következő kérdésekre keressük a választ:

  • Hány lóerős lesz a motor? – Alkatrészválasztás és illesztések szempontjából lényeges.
  • Milyen maximális fordulatszámon fog üzemelni? – Ugyancsak az alkatrészválasztás és illesztések miatt kell.
  • Milyen üzemanyagot használsz majd? (Benzin? Etanol? Metanol? Ezeknek valamilyen arányú keveréke?) – Illesztések, gyűrűhézagok miatt kell.
  • Mi a felhasználási terület? (Utcai használat, esetleg pályanapok, drag, hegyi felfutó, stb., nyilván azt kell figyelembe venni, ahol az idő 90%-át tölti a motor!) – Alkatrészválasztás (anyaghasználat), illesztések miatt kell.

Egy értelmes motorépítő segít, és nem próbál lyukat beszélni a hasadba. Ha van tapasztalata valamivel, azt ajánlani fogja, ha valami nem illik a képbe, azt is el fogja mondani. Ha továbbra is ragaszkodik valaki a hülyeségéhez, akkor megépíti úgy, és röhögni fog a szerencsétlenen. Ezek ilyenek.

Alkatrészek

Dugattyúk

A legfontosabb kérdés: mennyit fogod a motort a maximális teljesítménye környékén használni? Ha nap mint nap ezzel az autóval jársz, akkor ez a szám egészen biztosan 10% alatti. Egy pont a 4032-es ötvözet javára. Pályaszörnyet építesz, és még oda is tréleren viszed? Neked a 2618 lesz a nyerő.
Mi a helyzet az erőszinttel? 300 és 400 ló között? Vagy a benzinrendszer végéig mész, 360 lesz a vége? Esetleg egy kis metanollal rásegítesz, és 420? Újabb pont a 4032-es ötvözet javára. 500, 550 a cél? A 2618 lehet a jobb választás.
Emelni szeretnéd a fordulatszám határt mert hatalmas turbód van? Érdemes figyelned az alkatrészek súlyára is! (Nyilván ez drága lesz.)

Fontos! Véletlenül se gondold azt, hogy egy 2618-as dugón el fogsz tudni menni 150.000 km-t. A nagyobb hőtágulás miatt nagyobb illesztés kell. A nagyobb illesztés hidegen jóval nagyobb kopást eredményez. (De ha ez, mint probléma elméleti síkon már most felmerül, akkor egy 4032-es dugó szettel sokkal jobban fogsz járni.)

Ne felejtsük el, ha lehet, ismert gyártók, ismert cuccait vegyük. Legyen róluk vélemény, használják sokan, gond nélkül. A mi platformunkon a Manley Platinum szériája pont ilyen dugattyú, de az csak 2618-as ötvözetből létezik. Ha 4032-est keresel, akkor a Mahle lehet a megfelelő gyártó. A Wiseco sem gyárt rossz dugókat, de egy régebbi szériájuk rossz emléket hagyott a mazdásokban.

Egy átlagos dugattyú szett 550-700 dollár között áll meg. 

Hajtókarok

A legfontosabb kérdés: mi az erőszint, és a maximális fordulat? 

600 ló alatt, ha nem emelsz a fordulatszámon, akkor a legjobb választás valószínűleg a Manley H-beam lesz. Ha fordulatszámot emelsz, akkor az I-beam vagy az A-beam jobb lehet, illetve érdekes lehet más gyártók könnyebb (de zsebbenyúlósabb) megoldása is. (Pl. Carrillo.)

Egy Manley H-profilos szett 400 dollárból áll meg, ha bármi más és e között 50 dollár a különbség, akkor ezt kell megvenni.

Tőcsavar szettek

A legfontosabb kérdés: mi a tervezett erőszint?
Itt nincs nagy varázslat, mint ahogy az ARP-n kívül más gyártó sem, aki szóba jöhetne. Az ARP alap hengerfej tőcsavarjait nem ajánlom, helyettük simán használható a gyári tőcsavarszett 350-400 lóig. E felett felett érdemes lehet váltani H11-es vagy L19-es ARP hengerfej tőcsavarokra. A főtengely bölcsőt tartó ARP tőcsavarokkal nincs probléma.

Egy tőcsavar szett (hengerfej + főtengely) kb. 320+120 dollár.

Csapágyak

A legfontosabb kérdés: mi az erőszint, és a maximális fordulat? 

Talán az első alkatrész, aminél fontosabb a méretezés, mint a gyártó – bizonyos kereteken belül. A méretezést a motorépítő fogja megmondani a főtengelycsapok lemérése után, a maximális fordulat és a teljesítményszint figyelembe vételével. Ezekkel a gyártókkal nem tudsz melléfogni:

ACL
Clevite/Mahle
King Bearings

Egy főtengely-hajtókar csapágyszett átlagosan 80+100 dollárba kerül.

Összeszerelés

Ha most azt gondolod, hogy 1570 dollárból, plusz két kilónyi szerelői munkadíjból megvan a kovi motor, akkor nem tévedsz. Egy “KOVI MOTOR”, az tényleg ennyi, de egészen biztos pornó lesz a vége. Egészen konkrétan: szopás.

Egy épített motorhoz még azért kell pár alkatrész, igazából minden, amit egy motor újjáépítésénél kell vagy érdemes cserélni. Nem fogok mindent felsorolni, és dollárban írom az árakat:

Mazda OEM VVT Replacement Kit 429
Mazda OEM Serpentine Belt Tensioner 148
Mazda OEM Crank Pulley 123
Head gasket 86
Mazda OEM VVT Solenoid 75
Mazda OEM Thermostat Housing 61
Mazda OEM Idler Pulley 59
Ford OEM Oil Pump 42
Mazda OEM Exhaust Manifold Gasket 42
Mahle Rear Main Seal 39
Mazda OEM Oil Pump Chain 37
Mazda OEM Water Pump 35
Mazda OEM Oil Pump Sprocket 35
NGK Iridium IX Spark Plug SET of 4 34
Mazda OEM Crank Timing Sprocket 26
Mazda OEM Oil Pump Cover 21
Mazda OEM VVT Solenoid Seal 19
Mazda OEM Crankshaft Oil Pump Sprocket 19
Mazda OEM Oil Pump Chain Tensioner 16
Mazda OEM PCV Gasket 15
Mazda OEM HPFP Housing O-Ring 13
Mazda OEM Thermostat Unit Gasket 12
Mazda OEM Camshaft Washer 10

 

A 10 dollár alatti apróságokat nem írom, a végösszeg kb. 500.000 ft, plusz szállítás, plusz vám, plusz áfa. Ebben így VVT kit, gyújtógyertya, vízpumpa, olajpumpa csere letudva.

 

Mennyibe kerül?

Az anyagköltséget kisütöttük, hogy kb. 1600 dollár, plusz félmillió forint az OEM alkatrészekre, azaz szállítással, vámmal, áfával bőven 1 millió fölött vagyunk. Mivel nincs benne sem ügyeskedés, sem adóelkerülés, mert becsületes népek vagyunk, a vége szállítás nélkül nagyjából 1.25 m. A szállítás még  300-500 dollár közötti összeg. A vége ~1.35 m. Plusz munkadíj.

Itt jön az, hogy miért nem épít senki motort (aki normálisan dolgozik) 2 kilóért. 

  1. Motor ki/beszerelés: 9 óra
  2. Motor bontás, ellenőrzés, mérések: 8 óra
  3. Új alkatrészek grammolása, mérése: 8 óra
  4. Rohangálás gépműhelybe: 2 óra
  5. Motor összefűzés: 4 óra

Eddig 31 óránál tartunk úgy, hogy nem kellett kétszer nekifogni semminek. Ez a 31 óra a legszarabb 7500 forintos óradíjon is 232 500 Ft. Minden szerelő/szerviz abból él, hogy alkatrészeket adnak el, ha te viszed az alkatrészt (mint jelen esetben), akkor legtöbbször másfeles óradíjjal számolnak. Így a 31 óra már rögtön 348 750 Ft. És ebben csak az van benne, amit leírtam, semmi más.

  • Nincs benne a motor takarítása és az olajjáratok kipucolása, miután a motor visszajött a gépműhelyből
  • Nincs benne az öntési hibák lecsiszolása a blokkon és a hengerfejen, melyek letörhetnek a rezonanciától, és belekerülhetnek az olajkörbe
  • Nincs benne az olajjáratok simítása, az éles kanyarok megszüntetése
  • Nincs benne semmilyen fogyó eszköz, motorépítő paszta, féktisztító, tutela, brigéciol

Nincs benne egyetlen óra tervezés sem, egyetlen forintnyi gépműhelyes munka sem. A motorépítés költsége 500 000 Ft.-ról indul, óradíjtól/gépműhely munkáktól függően. Nyugodtan számolhatsz úgy, hogy ezzel az anyagköltséggel, mire a motor bekerül a helyére 2 m-nél fogsz tartani.

Jó, akkor én inkább szólok a csávónak, aki mondta, hogy összerakja 200K-ért

Jó, akkor én mutatom, hogy mit kapsz.

Nem lesz profi, nem lesz tiszta. Ha valami nem tiszta, és nem profi, akkor 20-30 ezer kilométer múlva ez fog fogadni:

 

A felső két kép az olajpumpád, az alsó kettő a hajtókar és a főtengely csapágyaid. Semmi gáz nem történt, csak mivel aki összerakta nem volt igazi motorépítő, nem volt hozzá igazi motorszobája sem, ahol tiszta körülmények között szerelt volna. Egy kis homok innen, egy kis kosz onnan.

Miután nem motorépítő, azt sem tudja, hogy az öntvény élei letörhetnek, ha nincsenek lecsiszolva. Különben sem fog 2 kilóért egy blokkot csiszolgatni fél napig. Az olajjáratokat meg kifújta levegővel, tuti kijött belőle minden.

De itt nincs vége. A srác nem nagyon látott előtte MPS-t, nem tudja, hogy hol van a VVT szűrője, így ki sem tudja tisztítani. Így a benne maradt fémdarabok sem kerülnek elő összerakáskor, majd csak amikor már használod.

 

Sajnos nem tud angolul, vagy egyszerűen csak nem találja meg a Manley dugóid leírását, és kábéra belövi a gyűrűhézagot. Ha 1 mm-re, akkor még szerencséd is van, mert nem áll meg azonnal a motor.

 

Sajnos nincs vége. Nincs hajtókar satuja, így akkor sem tudná megnézni, hogy mennyit nyúlik egy hajtókar csavar, ha tudna arról, hogy létezik ilyen. Igen, a hajtókar csavaroknál két dolgot adnak meg: lehúzási nyomatékot, és nyúlást. A nyúlást kell eltalálni a megadott nyomatéktartományon belül. Ha nincsenek hozzá eszközeid, lehetetlen lemérni.

 

De nem csak hajtókar satuja és nyúlásmérője nincs. Nincs hajtókar kiegyensúlyozó állványa, se százados pontosságú mérlege, sem elképzelése arról, hogy a hajtókarokat hogyan kell összegrammolni. Így fordulhat elő, hogy a legkönnyebb és legnehezebb hajtókarod között 3 gramm a különbség. Tudod mekkora súly 3 gramm 6500-as fordulaton? Nem baj, ő sem tudja. 😉

Ha már itt tartunk, mikrométere és furatmérője sem volt, így egy viaszcsíkkal (plastigauge-el) nézte meg, hogy jók lesznek-e az illesztések. Jók is lettek. Jó nagyok, bőven a gyári specifikáció felett, a főtengelynél és a hajtókaroknál is. Ez, és a kiegyensúlyozatlan tömeg azt eredményezi, hogy a Manley dugók szoknyája rákenődik a hengerfalra, a csapágyak úgy égnek meg, hogy amikor mutogatod a képeket pár év múlva, mindenki csak a vállát vonogatja. “Hümm, ilyet még nem láttam!”

Te nem, de én már igen. Azért írtam most le.

 

 

Itthon jelenleg a legolcsóbb csapágyas motor 500K, ebayen a legolcsóbb zsákbamacska motor 760K + 87 rugó szállítás. Mind a kettőt be kell még szerelni, és csapágyast meg kell bontani. Ha bármi félremegy, nem úszod meg 1 m alatt. 

Ne felejtsük el azt sem, hogy a fillérbaszás a teljesítménynövelés legnagyobb ellensége. Ha el tudsz költeni 1.3 gurigát alkatrészre, simán ki tudsz fizetni 5-7 kilót, egy értelmes szerelőnek, aki a lelkét beleépíti neked a motorba. Persze, ha ismersz ilyet. 😉 

 

Mazda MPS Garage (HUNGARY) Facebook csoport

Ha tetszett a cikk, és nem szeretnél lemaradni a következőről, esetleg kíváncsi vagy a futó projektjeimre, akkor lájkold a RotaryProject FB oldalát.

Köszönet a kiegészítésekért Balinak és Robinak!

 

Hozzászólások