Cummins 4BT 101

2 A 4BT motort az 1980-as évek vége óta használják kereskedelmi haszonjárművekben és ipari építőipari berendezésekben, és rendkívül alapvető funkcionalitása miatt jól működik átültethető motorként, amikor helyszűke korlátozza a nagyobb hathengeres 5,9L Cummins használatát. A 4BT motor hengerfejét levéve valaki, akinek van 12 V-os Cummins tapasztalata, otthon érezheti magát; a 4BT gyakorlatilag ugyanaz, csak persze két dugattyúval kevesebb.

1 A 3,9 literes 4BT Cummins dízelmotor az elmúlt néhány évben rendkívül népszerű platformjává vált az átalakítási projekteknek, és nem véletlenül. Gyakorlatilag minden belső és külső alkatrészen osztozik a nagy testvérével, az 1989-98-as Dodge Ram pickupokban található 5.9L 12V Cummins motorral, és több száz kereskedelmi és ipari alkalmazásban rendszeres felszerelésként szerepel, az alkatrészek elérhetősége, a potenciális teljesítmény, az üzemanyag-fogyasztás és az elektronika hiánya miatt könnyen választható motor, amikor egy dízel platformot kell bepréselni a keretsínekbe, szinte bármibe.

2 A 4BT motort az 1980-as évek vége óta használják kereskedelmi haszonjárművekben és ipari építőipari berendezésekben, és rendkívül alapvető funkcionalitása miatt jól működik átültethető motorként, amikor helyszűke korlátozza a nagyobb hathengeres 5,9L Cummins használatát. A 4BT motor hengerfejével a 12 V-os Cummins motorban jártas személynek otthonosan kell éreznie magát; a 4BT gyakorlatilag ugyanaz, csak két dugattyúval kevesebb, természetesen.

3 A 4BT motor egyszerű, hengerenként két szelepes rendszert használ, nyilván egy a szívó- és egy a kipufogócsőhöz. Bár ez a kialakítás az 1998.5+ 6BT motorokban található négyszelepes hengerenkénti kialakítás bevezetésével némileg “elavult”, még mindig elegendő és robusztus kialakítás, különösen a kisebb köbcentis, alacsony 130-180 lóerős alkalmazásoknál, amelyekre a legtöbb 4BT motort tervezték.

4&5 ACD Engines of Salt Lake City, Utah államban, egy erős Cummins motor és alkatrész kereskedő, aki több éves tapasztalattal rendelkezik mind a 6BT, mind a 4BT platformok terén. Üzleti gyakorlatuk révén a 4BT átalakítási projektjeikről váltak ismertté, és most fejlesztettek ki teljesen új motorbelsőket, hogy az átlagos ipari 130 lóerős, négyhengeres négyhengeres dízeleket teljesen új teljesítményszintre emeljék. Az ACD egy egyedi csatlakozórúd- és dugattyú-kialakítással kezdve hamarosan komplett Stroker-készleteket kínál mindazok számára, akik a 4BT platformjuk teljesítményét szeretnék növelni. Az első képen látható új, H-gerendás, 4340-es tuskóból készült, kifejezetten a 4BT motorhoz tervezett csatlakozórúdjuk. Ezek a rudak nem csak a motor lökettérfogatának növelésében segítenek, de páratlan tartósságot is biztosítanak, hogy ellenálljanak a hatalmas teljesítmény és nyomaték leadásából eredő extrém hengernyomásnak ezekben a motorokban. A második képen az új H-gerendás rúd (fent) látható egy gyári 4BT rúd (lent) mellett. A képzetlen szem talán nem vesz észre sokat, de az ACD-csuklópálcák kialakítása és anyaga sokkal jobb.

6 A két csuklópálca dugattyúvégének közeli felvétele mutatja, honnan származik a dugattyú további löketének egy része. Vegye észre, hogy mennyivel kisebb átmérővel burkolják a dugattyú csuklócsapszegét? Ezt az új csuklópálca-kialakítást kizárólag az ACD egyedi kovácsolt dugattyúival való működtetésre fejlesztették ki, amelyek szerszámacélból készült csuklócsapszeget használnak. A rúd és a dugattyú kombinációja a 4BT dugattyú löketét a gyári 4,72 hüvelykről hatalmas 5,430 hüvelykre növeli. Ez önmagában megnöveli a motor köbcentimétereit az eredeti 239-ről 275 fölé, így az átlagos 3,9 literes 4BT motorból 4,5 literes motor lesz.

7&8 Mint már említettük, az ACD-nek teljesen új dugattyúkonstrukciót kellett kifejlesztenie a Stroker Kitekhez, hogy segítsen megnövelni a motor teljes lökettérfogatát és együttműködjön az újonnan tervezett, tuskóból készült csatlakozó rudakkal. Tudva, hogy a 4BT Stroker Kit iránt érdeklődő ügyfelek a lehető legtöbb lóerőt szeretnék elérni, az ACD úgy döntött, hogy a robusztus kovácsolt dugattyúk a legjobb választás a maximális szilárdság és tartósság biztosítása érdekében. A kovácsolt dugattyú és a szerszámacél csuklócsapszeg kombinációja, valamint a kopás és a súrlódás csökkentésére szolgáló speciális bevonat szinte elpusztíthatatlan végterméket eredményez. A dugattyútálakat is átdolgozták a széria dugattyúhoz képest, hogy elősegítsék a jobb örvényhatást, ami tisztább és hatékonyabb égést eredményez az égéstérben.

9 A padon egymás mellett ülve a bal oldali széria dugattyú egészen másképp néz ki, mint az ACD Engines által kifejlesztett. A rövidebb szoknyát és a sokkal magasabb csuklócsap elhelyezkedését azért használták, hogy ismét segítsék a dugattyú teljes löketét, ami nagyobb lökettérfogatot és teljesítménypotenciált tesz lehetővé. A több köbcentiméter azt jelenti, hogy több levegő és üzemanyag jut a hengerekbe, ami remélhetőleg nagyobb teljesítményt eredményez.

10 Az új kovácsolt dugattyú kialakításához az ACD teljesen hézagmentes dugattyúgyűrűkészletet választott, hogy korlátozza a hengernyomás elszállását és segítsen az összes égési teljesítményt a hengerben tartani, ahol annak helye van. Ez a gyűrűk kialakítása is tartós, de a blokk megmunkálása kritikus, különösen a kovácsolt dugattyúk használata esetén. Míg egy öntött dugattyúnak csak 0,005 hüvelykes hézagra van szüksége a hengerfalhoz képest, a kovácsolt dugattyú hő és terhelés hatására jobban megduzzad, ezért a dugattyú és a hengerfal közötti hézagot meg kell növelni, hogy a gyűrűk ne ragadjanak le, és ne tegyék tönkre a dugattyút és a motorblokkot.

11 ACD Engines tervezi, hogy ezt az első monster Stroker 4BT motort beépíti a műhelyük H1 Hummerjébe, amely egyedi építésű tengelyeken és 40 colos gumikon nyugszik. A bolt szeretné bebizonyítani a kis 4BT-ben rejlő teljesítménypotenciált és annak rendkívüli sokoldalúságát, mivel egyrészt tökéletes dízel átalakító motor egy régebbi járműhöz, másrészt csak enyhe teljesítményfejlesztésekkel (mint például az ACD vezérműtengelye és befecskendező szivattyúja), hogy a stock 4BT-t az elmaradó 130 lóerős teljesítményről 200 vagy akár 250 lóerőre növelje egy teljes értékű, 700+ lóerős versenymotorig, amilyenné ennek a Stroker-nek kell válnia. Mint minden motorépítés, az egész egy tiszta, csupasz motorblokkal kezdődik, amelyet a pontos henger- és forgattyús méretekre kell megmunkálni.

12 Míg az 5,9 literes 6BT Cummins nagy teljesítményszinteken blokkhajlítási és főfedélproblémákba ütközhet, a rövidebb 4BT nem lesz annyira érzékeny ezekre a problémákra. Az ACD azonban továbbra is előnyben részesíti egy alsó végű Gorilla-öv használatát, hogy segítsen mindent összekötni a motor alsó részén. ARP főcsavarokat is használnak, hogy biztosítsák a megfelelő szorítóerőt a fűzőre és a forgattyús tengelyek főfedeleire.

13 A dolgok hengerfej-oldalán az ACD Engines 4BT motorjainak frissítései nagyjából ugyanazok, mint amelyek a 12 V-os Cummins teljesítményű Cummins-építésekben találhatók: Az ACD az adott alkalmazáshoz teljesen portolt és polírozott szívó- és kipufogónyílásokat is használ, valamint nagyobb szelepeket, hogy növelje a motorból ki- és beáramló levegő mennyiségét. A nagyobb szelepek teljesítményének elősegítése érdekében az ACD számtalan órát töltött különböző vezérműtengely-profilok kifejlesztésével, amelyek maximalizálják a 4BT motorok emelését és időtartamát. Mivel a befecskendezési események olyan közel vannak egymáshoz a soros négyhengeres konstrukcióban, a megfelelő vezérműtengelyprofil kritikus jelentőségű e motorok teljesítménye szempontjából. Az ACD bármilyen konstrukcióhoz tudja ajánlani a megfelelő vezérműtengelyt; legyen szó teljesítményről vagy üzemanyag-hatékonyságról, a vezérműtengelyek szinte bármilyen 4BT alkalmazásban segíthetnek.

14 A nagy fordulatszámú és nagy lóerős motoroknál a gyári préselt fagyasztódugó kialakítása gyakori hibapont. Ennek megelőzése érdekében az ACD Engines a hengerfej víznyílásaiba menetes dugókat szerelt.

15 Mivel ez a motor nagyobb nyomáson fog működni, a hengerfejet úgy alakítják ki, hogy egyedi tűzgyűrűs tömítéskészletet és ARP fejcsavarokat használjon. A gyári fejcsavarokról az erősebb ARP-csavarokra való átállás miatt, mint minden 6BT Cummins motor esetében, a gyári lengőkarok talapzatát is ki kell alakítani a hézagmentesítéshez.

16 A Bosch P7100 befecskendező szivattyú hosszú utat tett meg ahhoz képest, amire eredetileg tervezték és építették az 1994-98-as Ram teherautókban. Eredetileg a 200 lóerő közepes teljesítménytartományának támogatására fejlesztették ki, a mindössze négy hengerrel rendelkező 4BT platform még kevesebb üzemanyagot mozgat, mivel a legtöbb alkalmazásban csak 130-150 lóerő támogatására volt szükség. A hatalmas 12V-os teljesítménypiacról származó tudást felhasználva ugyanezeket a technikákat és módosításokat alkalmazták az ACD befecskendező szivattyúban is. Ez a 13 mm-es szivattyú lézervágott szállítószelepeket, max. fogasléces dugót, erősebb rögzítőket és a 4BT szivattyúra jellemző egyedi bütykös kialakítást használ, hogy maximalizálja az üzemanyag-befecskendezést a négyhengeres motorra jellemző gyorsabb befecskendezési események során. Ez a pumpa akár 800 köbcenti üzemanyagot is képes megmozgatni, ami bőven elég lesz ahhoz, hogy a nagy H1 Hummerrel végigszáguldjon az utcán (és közben hosszú, harmadik sebességes burnoutokat csináljon).

17&18 Ismét, a 12 V-os Cummins utópiacon szerzett ismereteikhez fordulva a 4BT motor üzemanyag-befecskendezőit is átdolgozták, hogy maximalizálják a hatékonyan befecskendezhető és a hengerekben elégethető üzemanyag mennyiségét. A kettős adagolású injektoroknak és az egyedi fejlesztésű fúvókáknak bőven elegendőnek kell lenniük az ACD 800 lóerős céljának eléréséhez. Az egyedi, nagy áteresztőképességű befecskendező vezetékeket is használják majd, hogy kiküszöböljenek minden korlátozást a befecskendező szivattyú szállítószelepei és az injektorok között.

19 Mivel az ACD a Cummins motorplatformok ipari oldalán dolgozott, a nagy teljesítményű építés során ezeket az OEM Cummins szelepfedeleket fogja használni, amelyek kettős nyílásszellőzést biztosítanak. Míg a hézagmentes dugattyúgyűrűknek le kell csökkenteniük a motorok nagy részét, a nagy áramlású légtelenítők ezekben a szelepfedelekben sokkal hatékonyabbak lesznek, mint a legtöbb 4BT és 6BT motoron található gyári egyedi hengerfedelek.

20 Mivel a hengerfej szívó- és kipufogóoldalát portolták és polírozták, hogy maximalizálják a levegő áramlását a fejen keresztül, természetes, hogy egy kipufogócső frissítést is alkalmaznak. Bár a 4BT-hez léteznek különböző OEM-stílusú gyűjtőcsövek, amelyek különböző beépítési igényeknek megfelelően használhatók, ezek nem feltétlenül áramoltatják azt, amire egy ilyen nagy lóerős építésnek szüksége van. Ezért az ACD Engines a Steed Speedhez fordult, amely ezeket az egyedi gyártású gyűjtőcsöveket kínálja, amelyek T3 és T4 turbó karimákkal, valamint középre és felülre szerelt kilépési helyekkel egyaránt megvásárolhatók. Ezek a különböző turbószerelési helyek bőven elegendőek lehetnek ahhoz, hogy a 4BT-t szinte bármibe beilleszthessék.

Ez az 1992-es Toyota Land Cruiser éppen az állványon volt, amikor az ACD-nél fotóztuk a 4BT Stoker készleteket; már átépítették a 4BT motorplatformra, amely az ACD egyik egyedi vezérműtengelyét és átdolgozott rotációs VE befecskendező szivattyúit használja, amelyek segítségével a teljesítményt 130 lóerőről közel 200 lóerőre pumpálják. A teljesítmény- és nyomatéknövekedésnek elegendőnek kell lennie ahhoz, hogy a Land Cruiser könnyedén közlekedjen az autópályán, miközben terepen jó, jól használható teljesítménysávot kínál, és kiváló üzemanyag-fogyasztást országúton.

Az ACD Engines szakértője az ilyen 4BT átalakításoknak, és a kis Cummins motort már szinte mindenbe beépítették, a Jeepektől kezdve a minikocsikon át egészen az 50-es évek közepén épült mentőautókig. Ennek a Land Cruisernek a motorházteteje alatt észre fogja venni, hogy a négyhengeres dízel közel tökéletesen illeszkedik, és az ACD által épített egyedi konzolok segítségével a gyári fűtés és klíma teljes mértékben használható marad. A hűtő előtti intercooler hozzáadása szintén segít a turbó és a motor hatékonyságán.

Míg azt gondolhatod, hogy ennek az átalakításnak minden varázsa a Land Cruiser motorházteteje alatt található, az ACD éppen az új sebességváltó és a váltómű beépítésénél tartott. Az enyhén továbbfejlesztett 4BT mögött az 1994-2000-es Dodge Ram teherautókban található NV4500-as ötfokozatú kézi sebességváltó áll majd. A váltóház szintén egy egyedi darab, amely egy adaptergyűrű használatával lehetővé tette az utasoldali hátsó tengely kilépését, hogy a Land Cruiser eredeti első és hátsó tengelyeivel megmaradjon a hajtáslánc megfelelő szöge.