Projekt: S54 Fächerkrümmer am M54B30 im E85

[BOBAH]

Ich habe dieses Jahr mein Projekt S54 Krümmer am M54B30 abgeschlossen und wollte hier den Umbau dokumentieren.

Die Inition war einen Krümmer zu verbauen, der motornahe Katalysatoren hat und möglichst Serie aussieht. Nach umfangreicher Recherche ist die Entscheidung auf den S54 US Krümmer gefallen.
S54 US Krümmer hat 200 Zellen Kats verbaut, M54 hat 400 Zellen Kats verbaut.

S54 Abgassystem Dokumentation, EN

Meine Erwartung war, etwas besserer Klang und paar PS mehr Leistung. Dabei war ich auch von dem Gedanken angefixt den S54 Krümmer an den M54 zu adaptieren.
Hier S54 und M54 Krümmer nebeneinander:



Wichtig, die Krümmer passen nicht Plug & Play und es ist sehr viel Bastelei notwendig um die Krümmer an einen M54 anzupassen.

1. Grundsätzlich ist der Abstand der Abgasports aus dem Kopf gleich wie beim S54, jedoch sind die Flansche komplett anders und müssen umgeschweisst werden.
Das erfordert genaueste Schweißarbeiten, da ansonsten die Krümmer/Kats sich entweder gegenseitig, den Motorblock/Getriebe oder Karosserie berühren.
Für den Umbau habe ich mir einen gebrauchten Zylinderkopf geholt, damit die Flansche präzise umgeschweisst werden können.




Originale S54 Flansche:





Umgeschweisste Flansche an dem S54 Krümmer, passend für den M54 Kopf:

 

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Als nächste Herausforderung hat sich die Abgaskrümmerdichtung erwiesen, da die originale vom M54 aufgrund der ovalen Portgeometrie nicht gepasst hat.
Die Lösung war eine Universaldichtung, die in der Regel für Fächerkrümmer wie Schmiedmann verwendet wird.

Ebenso wollte ich die Abschirmbleche übernehmen, diese habe ich umgeflext und von außen angebracht.
Die Abschirmbleche habe ich bei der Gelegenheit neu vernietet, so dass diese garantiert nicht mehr klappern werden.





Was mir noch Kopfschmerzen zubereitet hat waren die beiden Vertiefungen pro Zylinderbank im Kopf, die genau an der Abdichtstelle sich befinden.

 

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Herausforderung Nr. 3.

Die Gewindeaufnahmen der Lambdasonden am S54 Krümmer sind deutlich länger. Würde man diese behalten, wäre die Lambdasonde zu tief im Gewinde und könnte nicht korrekt regeln.
Die originalen S54 Lambdasonden können nicht verwendet werden. Das heißt man muss die Gewindeaufnahmen für die M54 Lambdasonden anpassen.

Mein Anspruch war es auch vollfunktionierende Nachkatsonden zu haben. Die Gewindeaufnahme für die Nachkatsonde muss nur an einem Krümmer angepasst werden.
Die Gewindeaufnahmen habe ich exakt ausgemessen, abgeflext und dann in mühevoller Arbeit klassisch mit Feile gerade geschliffen und auf zehntel mm genau angepasst.
Das ganze mit Kupferringen abgedichtet.

1. Lambdasonde im M54 Krümmer:




2. Gewindeaufnahme am S54 Krümmer im Vergleich zu M54 viel zu lang:

 

[BOBAH]

Nun durfte das ganze an den Motorblock montiert werden.

Aber erst einmal die M54 Krümmer ausbauen. Bei einem 20 Jahre alten Auto, wo die meisten Schrauben vergammelt sind, kein großer Spaß.
Zudem muss die Vorderachse abgesenkt werden. Sprich der Motor muss an die Traverse. Die Halterung für das rechte Motorlager muss abgebaut werden.

Ich habe die Schrauben vom M54 Krümmer zum Mitteltopf nicht lösen können und habe die Rohre abgeflext. Auch das abflexen ist nicht sehr einfach, da man nicht wirklich gut ran kommt.

Neue originale Krümmerschrauben und Muttern noch bestellt und Auflagefläche penibel gereinigt. Dann Krümmer ranbauen.
Das genaueste Ausrichten des Schweißers an dem zusätzlich angeschafften Zylinderkopf hat sich gelohnt, alles geht gerade so auf. Es ist kein Platz für Fehler da beim Schweißen.
Wenn man die Flansche nur paar mm nicht sauber ausrichtet, ergibt es unten mehrere cm.

 

[BOBAH]

Herausforderung Nr. 5: Krümmer an den Rest der Auspuffanlage anbinden.

Aufgrund des größeren Querschnitts und auch anderer Anschlußflansche zum Mitteltopf braucht man hier wieder eine komplett individuelle Anpassung.
Die Krümmerrohre kommen jedoch relativ gut mittig ausgerichtet.





Ich habe leider kurzfristig keinen Auspuffbauer gefunden, der mir zwei Rohre biegt und exakt auf die passenden Durchmesser anpasst.
Ich bin aber noch auf der Suche, denn das würde insgesamt wie Serie aussehen. Falls jemand hier Kontakte hat, bitte PM.

Solche Rohre brauche ich noch aus einem Guss:


Als Zwischenlösung habe ich ein 55mm AD/52mm ID Reduzierrohr bestellt.


Die M54 Rohre haben einen AD von 52mm. Somit passen die M54 Rohre perfekt in das Reduzierrohr.
Weiter hinten wird das ganze in das Bastuck Ersatzrohr angebunden.

Die Rohre zum Mitteltopf sind nicht gerade, haben aber einige Bereiche die gerade sind.
Momentan habe ich das so angebunden:

 

[BOBAH]

Fazit:

Der Umbau ist relativ schwer und es sind sehr viele Anpassungen notwendig. Ich habe es aus Freude am Schrauben gemacht und als Herausforderung gesehen, mit dem Ziel möglichst OEM Look zu behalten. AU sollte auch kein Problem darstellen.

Das ganze ist etwas lauter geworden, aber nicht zu krass. Mein Boxster 981 mit CUP Krümmer ist wesentlich lauter.
Klanglich klingt das ganze mit der Bastuck Anlage sehr ausgewogen, vom Klang her eher in Richtung 328i e36. Es klingt nicht wie ein S54 .
Zusammen mit dem Soundgenerator sehr stimmig.

Das Schubblubbern ist wesentlich lauter, bei abrupter Gaswegnahme kann man es auch Richtung sehr laut provozieren.
Ich persönlich brauche das nicht, da ich das vor allem bei den modernen Autos sehr prollig finde.

Ich werde noch 100-200 messen, um zu sehen ob sich leistungstechnisch was getan hat.
Evtl. überrede ich mich noch Schrick NW einzubauen und eine individuelle Abstimmung bei Schmickler zu machen.
Dann wäre das Paket rund.

Da die Vorderachse ehe schon abgesenkt war, habe ich die Gelegenheit gleich genutzt und
- Lagerschalen gewechselt (162Tkm),
- Ölpumpe überholt,
- Ölpumpenmutter mit Loctite fixiert,
- Ölwannendichtung gewechselt
- Härtere Motorlager vom Z4M verbaut (BMW 11812283798, Lemförder 1548701)
- Getriebelager vom e46 M3/CSL (22322282340, bei mir Stand Rolls Royce Nummer drauf , habe bei Leebmann bestellt), Teilenummer vom Z4m ist anders: 22316799331
- Thermostat und Wapu kamen auch gleich neu
- Ölfiltergehäusedichtung wurde auch getauscht.

KGE wurde teilweise still gelegt, gleichzeitig habe ich eine elektrische Luft-Vakuumpumpe verbaut, die ein Vakuum erzeugt und die Blow-by Gase absaugt, damit die Öldämpfe sich nicht am Kurbelgehäuse absetzen. Das soll die Ansaugbrücke sauber halten und die vorgesehene Funktion trotzdem erfüllen.

Als nächstes stehen hydraulische Servolenkung und die Bremsanlage vom M140i auf dem Plan.

 

[ZR 2003]

Ich habe dieses Jahr mein Projekt S54 Krümmer am M54B30 abgeschlossen und wollte hier den Umbau dokumentieren.

Saubere Gartenarbeit.

 

[ZR 2003]

Fazit:

Da die Vorderachse ehe schon abgesenkt war, habe ich die Gelegenheit gleich genutzt und
- Lagerschalen gewechselt (162Tkm),

Respekt für die gesamte Aktion. Starker Einsatz.

Was sagt die Beurteilung der Lagerschalen?

 

[Ronny G.]

Interessante Aktion, ja dem M54 fehlt es manchmal etwas an höhe im Sound würde man meinen, er klingt für mich wie ein wohlige Bass Posaune ... kenne keinen anderen Motor der so sahnig tief bassig weich klingt, aber ja etwas Aktion könnte der Sound oben heraus schon gebrauchen. Eben doch ganz anders als ein N52, vielleicht war das auch dein Ziel damit?

Das mit den Strafferen Motorlagern kann ich auch bestätigen, das ist irgendwie geil, mir haben se glaube ich fälschlicherweise die vom 2.8er oder 3.0er Z3 geschickt damals, haben 1:1 gepasst, habe ich dann auch so verbaut und empfand diese straffe bei der Gasanahme sehr geil, es ist einfach nicht mehr so viel Bewegung im Auto, das Gas wird exakter geführt umgesetzt, schwer zu beschreiben.

Die Lagerschalen sahen ja mal noch so richtig gut aus, Respekt.

 

[BOBAH]

Lagerschalen waren unauffällig, bis auf Zylinder 3. War aber auch noch OK.
In den 162 Tkm sind ca. 70 Runden Hockenheim Ring dabei, 20 Runden NOS und 2 große Driftveranstaltungen ca. 250km reines Driften gesamt wo der Motor konstant zwischen 4-7k sieht.
Dazu auch paar Tkm beherzt Pässe, aber auch Alltag mit Kurzstrecke von 15km zur Arbeit.

Begrenzer und Dauervollgas auf der AB wird gemieden, wegen der besagten Ölpumpenschraube. Vor allem beim Driften achte ich immer darauf, ihn nicht in den Begrenzer laufen zu lassen.
Siehe hier:

Die Lastwechsel und die Schwingungen die dabei entstehen, sind für Steuerkette, Ölpumpenkette usw. sehr ungesund.

 

[BOBAH]

Zum Vergleich, Lagerschalen vom e46 330i mit 232 Tkm.

 

[BOBAH]

Die etwas härteren Motorlager kann ich voll empfehlen. Bei mir war ein alter tatsächlich schon angerissen und es war Zeit sie zu tauschen.
Ich fahre einen Schalensitz, der direkt an Karosserie geschraubt ist. Man merkt sofort etwas mehr Vibrationen(minimal), was mir persönlich sehr gefällt und beim Beschleunigen eine geile Connection zum Auto besteht. Die Z4M Lager sind voll, die originalen Z4 M54 sind anders aufgebaut, sieht man auf dem Bild. Somit sind M54 Lager flexibler.

Dieter hat von zu harten Motorlagern abgeraten. Die Z4M Lager sind daher ein perfekter Kompromiss in der OEM Qualität zu einem sehr guten Preis (ca. 90€ zusammen von Lemförder).

Die Gasannahme zusammen mit Krümmer ist absolut geil. Mein Boxster S 981 hängt auch sehr gut am Gas, aber die Gasannahme vom M54 ist noch besser.
Der e46 330i von meinem Kumpel fühlt sich im Vergleich sehr träge an. Evtl. liegt es auch an dem Unterschied zwischen MS43 und MS45.

Es ist aber auch alles durchrepariert, DISA, Vanos, VDD, neue Hydrostößel, neue NW Sensoren etc.
Schmickler Standardmapping ist bei mir auch drauf.
Bin echt gespannt was er 100-200 läuft, vor dem Krümmerumbau waren es 16,5 Sek.

 

[zimmie]

Tolle Arbeit!

Die S54 Motorlager werden auch viel länger dauern, da sie für einen viel heaveir Motor s65/s54 desgined sind.

Was das Ansprechen der Drosselklappe angeht, so hat der e85 im Vergleich zum e46 weniger Schwungmasse. Es gibt keine Servolenkungspumpe, und der Klimakompressor ist für einen viel kleineren Innenraum ausgelegt, so dass der Luftwiderstand im Vergleich zum e46 sehr gering ist.

Um die Vorteile des Auspuffkrümmers voll auszunutzen, sollten Sie die Vanos-Kennfelder so ändern, dass sie einen besseren Spareffekt haben, da der s54-Auspuff eine viel größere Öffnung hat. Sie könnten ein wenig Drehmoment im unteren Drehzahlbereich verlieren.
Dies erfordert eine individuelle Software-Abstimmung.

 

[ZR 2003]

Als Zwischenlösung habe ich ein 55mm AD/52mm ID Reduzierrohr bestellt.

Anhang anzeigen 600367

Offensichtlich wird auch einem wichtigen Körperorgan entsprechende Aufmerksamkeit geschenkt.

 

[matzzzet4]

Das Driftverhalten vom z4 ist echt grausig
Einleiten und ziehen ist ne spaßige Sache aber das Wiedereinfangmoment ne Katastrophe, wenn man sich mal anschaut wie smooth andere kfz da agieren
Ne Softwareoptimierung solltest du jetzt auf jeden Fall machen
(Und ne Sperre einbauen)

 

[BOBAH]

Es ist eine 45% Lamellensperre mit 3.38 Übersetzung verbaut

Ja, das stimmt. Mit dem Z4 zu driften ist deutlich herausfordernder. So ein 3er ist allein schon wegen dem Radstand viel einfacher zu driften.
Auch das Fahrwerk ist für den Track und nicht auf das Driften eingestellt, hinten 2° Sturz
Wegen dem Hardtop kam ich auch an die doofen Verstellschrauben der Dämpfer nicht heran und konnte die HA nicht härter stellen.

Die meisten sind auch mit alten, schmalen auf 4,5 Bar aufgepumpten Sommerreifen bei 2°C Außentemperatur gefahren. Teilweise nicht straßenzugelassene Autos mit Winkelkit und Fly-Off.
Deswegen sieht es smooth aus, je weniger Grip umso langsamer und einfacher wird alles.

Das ist leider der Nachteil beim Z4, dass man keine weiteren Reifen einfach in den Kofferraum schmeißen kann. Ich hatte noch eine Beifahrerin dabei und musste mit den guten 225er Winterreifen driften. Dementsprechend deutlich mehr Grip und schneller wie der Rest, alles viel schneller und abrupter.
Vor allem Umlegen ist schon sehr zackig.

So driftet er sich am einfachsten 16" und 50er Querschnitt.



Macht schon mächtig Spaß

 

[matzzzet4]

Ja so ist das alles noch relativ smooth wie in dem Video, auf vorbereiteter nasser Strecke und Schmalreifen. Auch das umsetzen ist easy

Im Grenzbereich beim echten Driften auf trockenem Asphalt und Powerslides
haste beim zetti oft ganz andere Situationen zb krassen Snapback wenn er wieder Grip bekommt

 

[BOBAH]

100-200 Zeit ist mehr oder weniger gleich geblieben, genau 17sek bei 20 Grad Celsius.

Im Januar habe ich 16.6sek bei 1 Grad Celsius gemessen, allerdings mit Hardtop und Winterreifen.

Auf der NOS ist der Speed auf den Geraden auch gleich geblieben.
Ohne Abstimmung bringt der Krümmer wohl nicht so viel an Leistung.

 

[BOBAH]

Hier noch eine Runde NOS und der Klang mit offenem Verdeck von der GoPro.

 

[Bumbum]

"nearly crash and ruined my BTG SUB 8 : 20 time" ... klingt ziemlich genau nach dem Grund warum Zeitmessungen bei Touristenfahrten untersagt sind

Ich sehe du fährst auch die Goodyear Eagle F1 SS in 225/40R18... was für Sturz/Spur und Luftdruck fährst du vorne?

Seit ich von den uralten Hankook V12 vorn (mit S1 Evo³ hinten) auf die F1SS gewechselt bin, hat sich die Balance von sehr neutral in Richtung Untersteuern verschoben - Seltsamerweise oftmals am Kurvenausgang. Kann nicht genau sagen ob es daran liegt, dass ich noch mal leicht nachlenke oder ob ich zu früh ans Gas gehe, aber vorher hat er das definitiv nicht gemacht.

Hatte mir eigentlich eher mehr Neutralität als mit der Kombi V12 VA + S1evo³ HA versprochen...

 

[BOBAH]

Ich fahre rundum 2 Grad Sturz bei gleicher ET der Felgen. Luftdruck warm 2.2-2.3bar.

Ich werde bei der nächsten Einstellung auf 2.5 Grad rundum gehen, aber 2 Grad sind ein guter Kompromiss aus Alltag und Rennstrecke.
Meine Einstellung ist sehr neutral.
Im Video sind hinten 5mm/Seite Spurplatten montiert, dadurch eher untersteuernd momentan mit dem Vorteil kaum DTC Eingriffe. Davor dauerhaft am Blinken.

Habe eine Lamellensperre drin mit 45% und 3.38 Übersetzung.

 

[Bumbum]

Danke, sehr interessant!

Bin in den Langlöchern im Dom nur auf 1°30' vorne gekommen, Gesamtspur 0°06' statt deiner 0°07' aber all das sollte sich ja mit dem Reifenwechsel auch nicht geändert haben...

Die Hinterachse (gleiche Spur wie du) fühlt sich auch bombastisch an, Lenkgefühl VA hat auch besser geworden aber die Balanceverschiebung ist echt seltsam.

Werde wohl mal noch mit dem Luftdruck spielen laut Goodyear kann man bis 2 bar runter gehen...

 

[BOBAH]

Was für Fahrwerk, Felgen?
Hinterachse musst du vom Sturz so gering wie möglich einstellen, weniger wie 2 Grad ging bei mir nicht.
Spur kann man HA auch noch weniger als bei mir einstellen, damit das Heck lebendiger wird.
Vorne wie gesagt evtl. 5mm Spurplatten.

Wenn ich Driften gehe, mache ich die Spurplatten nach vorn, VA auf 10 Clicks von weich nach hart und hinten bis auf Anschlag hart. Reifen HA 4.5 bar

 

[Bumbum]

Koni/Eibach mit originalen Styling 108
- VA 225er, 1,5° Sturz, 15mm Platten
- HA 255er, 2,5° Sturz, 20mm Platten

Dass die Kombination tendenziell weniger neutral als Gleichbereifung mit gleichem Sturz ist, ist mir klar, aber es wundert mich eben, dass sich nur durch den Reifenwechsel die Balance so verschoben hat.

Geht auch nicht um's Driften, sondern sportliche Landstraßen.

Gefühlt hatte der uralte Ventus V12 am Kurvenausgang mehr Grip als der F1SS und das kann ja eigentlich nicht sein...

 

[andifossi]

Koni/Eibach mit originalen Styling 108
- VA 225er, 1,5° Sturz, 15mm Platten
- HA 255er, 2,5° Sturz, 20mm Platten

Dass die Kombination tendenziell weniger neutral als Gleichbereifung mit gleichem Sturz ist, ist mir klar, aber es wundert mich eben, dass sich nur durch den Reifenwechsel die Balance so verschoben hat.

Geht auch nicht um's Driften, sondern sportliche Landstraßen.

Gefühlt hatte der uralte Ventus V12 am Kurvenausgang mehr Grip als der F1SS und das kann ja eigentlich nicht sein...

Doch schon möglich, da der Hankook eine recht weiche Flanke hat und bei gleichem Luftdruck mehr Gummi auf dem Boden hält. Harte Flanke geht das mit der Sturzkombi unter und es steht weniger Fläche auf.