General Motors moderna muskelbilar som är utrustade med cylinderavaktivering, även känt som Active Fuel Management (AFM) har väckt både beundran och bekymmer. I den här artikeln tar vi upp och åtgärdar några av de vanligaste felen.
Meningen med att temporärt inaktivera vissa cylindrar under lägre belastning är att förbättra bränsleekonomin men tyvärr har lösningen också lett till vissa utmaningar för bilägarna. I värsta fall kan den innebära defekta fjäderlyftare och för lågt oljetryck, som i sin tur på sikt kan innebära motorras.
Särskilt problematisk har situationen varit för ägare till bilar utrustade med L99-motorn, en flexifuel-version av den välrenommerade LS3-motorn. Dessa motorer finns i Chevrolets Super Sport-bilar, årsmodeller 2010 till 2015. L99-motorn, som introducerades 2009, är en imponerande 6,2-liters V8 som är optimerad för både bensin och E85 och förutom AFM-tekniken är motorn även försett med Variabel Ventiltiming (VVT), en funktion som justerar ventiltiderna för att optimera motorns prestanda baserat på aktuellt varvtal och belastning.
Genom att modifiera AFM-systemet, anpassa VVT-inställningarna och genomföra omfattande uppgraderingar kan vi inte bara lösa dessa problem utan även avsevärt öka motorns kraft och vridmoment. Detta innebär att vi injicerar ett hundratal extra hästkrafter och dubblar vridmomentet.
Tacksam motor att trimma
I grund och botten är L99-motorn, precis som sin motsvarighet LS3, ett utmärkt underlag att trimma. Motorn utvecklades med verktyg och data från GM:s racingprogram och blocket har en lätt, styv konstruktion. Dess djupa kjolformade design hjälper till att maximera styrkan och minimera vibrationer. Med sina högeffektiva toppar och ventilstyrning har motorn ett förbättrat luftflöde vid högre varvtal tillsammans med starkt vridmoment vid låga varv.
Men mest intressant i sammanhanget på L99-motorn är ändå GM:s variabla ventiltider, Variabel Ventiltiming (VVT), som är en avancerad motorteknik som används för att öka en motors effektivitet och prestanda genom att justera tidpunkten för när ventilerna öppnas och stängs i förhållande till kolvens position i cylindern. Denna teknik möjliggör en mer exakt kontroll över motorns andningsprocess, vilket i sin tur leder till ökad effekt genom hela varvtalet. VVT-systemet använder hydrauliska och elektroniska mekanismer för att förändra positionen av kamaxeln i förhållande till vevaxeln.
Genom att göra så kan systemet anpassa ventilernas öppnings- och stängningstider baserat på motorns varvtal och belastning. Vid låga varvtal förbättras momentet genom att försena inloppsventilens öppningstid, vilket hjälper till att behålla en högre cylindertryck och effektivitet och vid höga varvtal öka kraftutvecklingen genom att förlänga öppningstiden för inloppsventilerna, vilket tillåter mer luft och bränsle att strömma in i cylindrarna.
Identifiera och Förbättra AFM-motorn
Att identifiera en AFM-motor
Att identifiera en bil med original AFM-motor är ganska enkelt. Leta efter en tillvalskod (L99 i vårt fall) som finns på en dekal under mattan i bagaget. Dekalen i bagageutrymmet visar vilken utrustning din bil har från fabriken. RPO står för regular production order, det vill säga olika utrustningsalternativ som kunde beställas.
L99-motorerna byggdes vid GM:s anläggningar i St. Catharines, Ontario, och används från 2010 – 2015 års modell av Chevrolet Camaro SS och Chevrolet SS men endast med automatiska växellådor. Motsvarande bilar med sexväxlad manuell växellåda har LS3-motor (utan AFM) eftersom växellådorna enligt GM inte skulle fungera så bra med manuell låda.
Det går även att känna igen en AFM-motor på motordelarna. Den speciella plattan under insuget är en sådan. Plattan har uttag i bakkanten för en elektrisk kontakt och oljetrycksuttag. En annan detalj är de annorlunda fjädrande hydrauliska lyftarna.
Vanliga problem med L99-motorerna
Det har rapporterats om flera olika problem med L99, bland annat kamlager som glider ur sina lägen och ger sämre oljetryck. Även tätningen på halsen till oljesugen kan spricka och ge upphov till lågt oljetryck. När det gäller specifika AFM-problem har det noterats att de speciella fjäderlyftarna ibland kärvar och förlorar sin funktion. För lågt oljetryck på grund av läckage vid de många tätningarna inklusive AFM-systemet är också vanligt.
Generellt sett kan ett acceptabelt oljetryck vid varm motor för många V8-motorer ligga i intervallet 20 till 60 psi vid tomgång. Enligt GM:s servicemanual är lägsta godkända oljetryck vid varm motor 6 psi vid 1000 rpm, 18 psi vid 2 000 rpm och 24 psi vid 4 000 rpm.
För att råda bot på problemen med AFM-systemet byggs detta ofta bort. I vår renovering går vi längre genom att inte bara ta bort AFM utan även bygga om VVT, borrar cylinderlopp och monterar överdimensionerade kolvar, planar toppar och block och balanserar vevaxelpartiet. Motorn får en vassare kam för ”street and strip” och ökat oljeflöde med en Melling högeffektiv oljepump. Totalt ökar effekten till cirka 500 hk och 900 Nm på bakhjulen, vilket kan jämföras med original 405 hk och 560 Nm mätt på motorn.
Urtagning och beställning av delar
I den Camaro SS 2012 som vi renoverar finns det bra med plats i motorrummet men att ha bilen på en billyft är en fördel när du behöver lossa saker undertill. Vi fick demontera den spetsiga fronten för att nå in med motorlyften (det mesta till fronten är monterat med plastclips).
Vi valde att beställa flertalet delar från Summit racing i USA via Birgitta Bergqvist som driver svenska Autoshop i Indianapolis (flyttade butiken dit från Florida förra året). Det skulle visa sig vara klokt. Förutom att vi kunde ha kontakt på svenska kontrollerade Birgitta att alla delarna var rätt, hela och dessutom väl paketerade. Autoshop startades under 80-talet i Umeå av Birgitta och Lennart ”Bagarn” Bergqvist. 1985 flyttade paret till Florida med Autoshop. 2006 avled tyvärr Bagarn men Birgitta driver företaget vidare i samma anda.
Demontering av motorn
Ett annat företag med stolta anor är Kristianstad Motorslip som renoverat motorer redan från starten 1969. Proffset Gladde som hängt med sedan tidig ålder är inte imponerad av amerikansk precision. Han förklarar att både Ford och GM har stora problem med sina nyare motorer.
När vi börjar plocka ner motorn och den speciella cylinderavstängningen kan vi se vad han menar. Det första problemet vi hittar är två kärvade fjäderlyftare som styrs via ventiler som kopplar av och på oljetrycket. Detta förklarar det knackande motorljud vi hört (låter ungefär som om det är för stort ventilspel i en motor med mekaniska lyftare).
Därefter visar mätning att cylindrarna är mer ovala än runda. Andra fel är att flera otäta packningar i motorn. Bland annat den orange ovala ”munformade” tätningen på kamdrivningen är ett känt problem. Inte konstigt att oljetrycket i bilen var under all kritik.
Maskinarbete och delar
Tack vare Motorslips imponerande maskinpark kunde vi göra det mesta maskinarbetet där. För att få cylinderloppen runda och några extra kubik valde vi att överborra och göra plats för Speed-Pro hypereutektiska kolvar.
På grund av extremt lång väntetid på de nya kolvarna (som är urfrästa för ventilerna till skillnad från LS3-motorerna som har plana) blev det istället att beställa motsvarande Speed-Pro hypereutektiska kolvar fast till LS3 och sedan med hjälp av en mekanisk verkstad fräsa ur ytan för ventilerna.
L99 har väldigt små marginaler mot topparna så därför måste kolvarna fräsas ur för ventilerna om man inte vill få närkontakt. Till skillnad från originalet valde vi att bara fräsa ur på en sida, detta minskade volymen med 3 cl i varje cylinder jämfört med original som har två urfräsningar per kolv.
Efter borrningen planades block och toppar för att få absolut plana ytor. Eftersom det är små toleranser på L99 mellan ventiler och kolvar är det viktigt att inte ta bort för mycket material, speciellt om du väljer en vassare kam och behåller VVT.
L99-topparnas konstruktion är i sig väldigt bra med ett flöde för både låga och högre varvtal. Så därför nöjde vi oss med planing, renovering av styrningar och provtryckning. Slutligen när allt maskinarbete var klart balanserades vevaxelpartiet för att få en jämn gång i motorn – enligt en del experter är det extra viktigt på L99-motorn.
Eftersom vi ville få lite mer effekt i motorn valde vi ett komplett kamkit i form av Comp cams SN 485521-20 ”Stage 1 LST Master Camshaft Packages”. Kittet är speciellt framtaget för att fungera med VVT. Eftersom vi valt att bygga bort AFM men behålla VVT. Tänk på att installera en begränsning för VVT:n om du planerar att göra samma operation eftersom det med en höglyftande kam blir för litet trångt mellan kolv och ventil i en L99-motor.
Motorn består av mycket aluminiumdelar som lätt korroderar och drabbas av ”vitrost”. Genom att blästra och sedan lackera delarna slipper du problemet i framtiden. Små detaljer som ger ett trevligare helhetsintryck. Timmar senare närmar vi oss slutdemonteringen och kopplar loss startkransen från turbinen i automatlådan. Kransen sitter monterad med tre bultar som det går att komma åt när startmotorn med tillhörande plastskydd har tagits bort. Vi valde att behålla originalturbinen, vilket är möjligt med det trimkitt vi valt.
I nästa artikel fortsätter vi projekt L99 med att montera ihop motorn, beskriva vilka delar som är monterade samt gör injustering och effektmätning på rullande landsväg.