L’aggiunta di una forma di induzione forzata (turbocompressore o compressore) è un metodo popolare e allettante per aumentare la potenza. Tuttavia, invece di avvitare ciecamente su un sistema di induzione forzata e trombare sul pedale, considerare innanzitutto i componenti interni del motore e la loro capacità di resistere alla potenza aggiunta.
Qui discuteremo le aree del motore di preoccupazione in termini di aggiornamenti suggeriti. I cambiamenti/modifiche / aggiornamenti menzionati qui non genereranno necessariamente più potenza, ma permetteranno al motore di vivere sotto la spinta prevista. Mentre è bello considerare un potenziatore bolt-on, abbiamo bisogno di aggiungere un po ‘ di assicurazione per dare al motore la possibilità di sopravvivere.
Mentre l’aggiunta di turbo o supercharger boost per la somma di, diciamo, da 8 a 10 libbre potrebbe non richiedere un ampio ripensamento del blocco, l’assemblaggio rotante e alternativo, livelli di spinta più elevati (così come l’uso estensivo di iniezione di azoto ad alta potenza) possono porre abbastanza stress aggiuntivi che possono potenzialmente devastare un motore altrimenti impreparato. L’adagio del vecchio corridore “per finire per primo, devi prima finire” si applica qui.
Tappi principali
Se si prevede di creare ulteriore pressione del cilindro e conseguente stress sull’estremità inferiore, iniziare con il rinforzo della disposizione del tappo principale che fissa l’albero motore. Se si prevede di pompare potenza fino alla gamma 400-HP o oltre, è possibile aggiungere un aumento della resistenza di fascia bassa passando da tappi principali originali in ghisa a tappi principali in acciaio billet.
I tappi a quattro bulloni sono preferiti. Se il blocco è stato originariamente realizzato con tappi a due bulloni, il blocco può essere forato e sfruttato per accettare i due bulloni aggiuntivi per posizione principale.
Se il design del blocco lo consente, l’uso di tappi principali “strombati” a quattro bulloni è l’ideale. Ciò caratterizzerà le due posizioni concentrare del bullone verticalmente (90 gradi alla linea centrale della manovella), con le due posizioni esterne del bullone disposte su un angolo che mira verso l’esterno verso le aree principali del lato di fotoricettore. Non tutti i blocchi OE potranno ospitare una modifica a quattro bulloni o quattro bulloni disposizioni strombato. Se attualmente si dispone di un blocco di tappo a due bulloni, potrebbe essere necessario acquistare un blocco che è stato originariamente fatto per accettare tappi a quattro bulloni.
Il gioco principale del cuscinetto dipenderà in parte dal materiale del blocco. I blocchi di alluminio tendono ad espandersi più dei blocchi di ferro, consentendo un gioco statico del cuscinetto principale leggermente più stretto su un blocco di alluminio. La regola empirica è quella di eseguire 0,001 pollici per pollice di diametro albero motore journal. Per un motore potenziato, alcuni costruttori preferiscono aggiungere circa 0,0005 pollici per generare un cuneo di olio maggiore per supportare la manovella durante il funzionamento.
Ancora una volta, in termini generali per la maggior parte dei motori V-8, il gioco del cuscinetto principale verrà eseguito nella gamma 0.0025-inch, ma naturalmente questo varierà a seconda del motore specifico. Se il gioco del cuscinetto è troppo allentato, il sistema di lubrificazione del motore potrebbe non essere in grado di tenere il passo con la domanda.
Alberi motore
Maggiore è la potenza, maggiori sono le sollecitazioni sperimentate dall’albero motore. Per qualsiasi build ad alte prestazioni che dovrebbe sputare oltre i 450 CV, passare a un albero motore forgiato di qualità è una mossa intelligente.
Le manovelle in acciaio forgiato sono più resistenti delle manovelle in ghisa e resistono meglio alle sollecitazioni imposte dalle maggiori pressioni dei cilindri. A seconda del livello di potenza (e spinta) e a seconda di come il motore verrà utilizzato/abusato, una manovella cast può o non può sopravvivere. Se stai costruendo il motore da zero e prevedi di utilizzare una buona quantità di spinta, non considerare nemmeno una manovella cast.
Nota: Se si prevede di eseguire un compressore a cinghia, il muso della manovella sperimenterà uno stress maggiore, che è ancora un altro motivo per utilizzare una manovella forgiata. Inoltre, tenere presente che un design OE può essere caratterizzato da un muso a manovella con chiave o (nel caso del motore GM LS, ad esempio) il muso può essere privo di chiave, utilizzando un ammortizzatore a pressione. Se si prevede di eseguire un compressore a cinghia, assicurarsi che il muso della manovella lo accolga.
Bielle
Lo stress aggiunto di qualsiasi sistema ad induzione forzata (turbocompressore, compressore, o anche l’iniezione occasionale di protossido di azoto) pone più sforzo sulle aste. Il passaggio da barre in metallo fuso o in polvere a barre in acciaio forgiato di qualità è un must se hai intenzione di eseguire circa 450 CV o più.
Quale stile è il migliore? In teoria, aste H-beam sono più forti, ma in realtà un asta H-beam può essere più leggero pur essendo forte come un asta I-beam. Senza entrare troppo nei dettagli, in molti casi la scelta tra I-beam e H-beam si riduce alla disponibilità del produttore e / o alla preferenza del costruttore del motore.
Un altro stile del fascio è il X-fascio, che è stato utilizzato in alcune applicazioni diesel (per il risparmio del peso) ma ora sta rendendosi disponibile per le varie applicazioni automobilistiche del gas-motore pure. L’X-beam è una sorta di mix di entrambi i-beam e H-beam, con scanalature di risparmio di peso su entrambe le facce del fascio e sui lati. Ciò fornisce un notevole risparmio di peso, aumentando anche la superficie del fascio, offrendo un peso più leggero pur mantenendo la forza.
In sintesi, se hai intenzione di produrre più di circa 450 CV, la scelta di un’asta forgiata di qualità offre sostanzialmente più assicurazione rispetto a un’asta in metallo fuso o in polvere.
Altrettanto importante, o forse ancora più importante, è la qualità, o la resistenza alla trazione, dei bulloni dell’asta. Per qualsiasi costruzione ad alte prestazioni, e certamente uno che sarà caratterizzato da induzione forzata, indipendentemente dal tipo di asta utilizzata, utilizzare sempre un bullone asta aftermarket ad alta resistenza come quelli offerti da ARP e altri. Non lesinare mai sui bulloni dell’asta.
La maggior parte delle applicazioni hard-use (strada ad alte prestazioni e da corsa) favorirà il gioco del cuscinetto dell’asta nella gamma da 0,002 a 0,003 pollici. Le aste di piccole dimensioni (2,00 pollici o più piccole) possono farla franca con un gioco leggermente più stretto, nell’intervallo da 0,0020 a 0,0025 pollici. Riviste più grandi (2.200 pollici e più grandi) potrebbe essere necessario un po ‘ più spazio, nel 0.0029-a 0.0030 pollici gamma.
I motori a induzione forzata (turbo e compressori) tendono a generare più calore sui cuscinetti e possono richiedere qualcosa nell’intervallo da 0,0030 a 0,0034 pollici (che richiede l’esecuzione di un olio a viscosità più pesante). Senza entrare nei dettagli di piattaforme motore specifiche, tutto quello che stiamo facendo qui è fornire spazi ballpark. È meglio verificare con il produttore di cuscinetti le raccomandazioni sull’induzione forzata.
Pistoni
A seconda della quantità di spinta e della pressione del cilindro risultante, i pistoni OE cast o ipereutettici potrebbero non essere in grado di gestire l’aumento delle temperature e della pressione del cilindro. L’uso di pistoni forgiati o billette di qualità è altamente raccomandato. I pistoni progettati per l’induzione forzata presentano in genere un’area del ponte del pistone più spessa.
La distanza tra gonna e parete del pistone per la maggior parte dei motori V-8 sarà generalmente compresa tra 0,0045 e 0,005 pollici e, a seconda del pistone, può arrivare fino a 0,007 pollici. Con l’induzione forzata, rimani sul lato massimo in termini di spazio della gonna.
In termini molto generali, per l’induzione forzata, l’aggiunta di circa 0,001 pollici di spazio per pollice di diametro del foro è una pratica teoricamente accettata. Ma questo dipende sempre dalla lega specifica e dalla densità del materiale del pistone.
(Poiché i produttori di pistoni performance/racing utilizzano formule di lega diverse/proprietarie, seguire sempre il gioco della parete specificato dal produttore di pistoni.)
Gli spazi delle pareti saranno elencati come intervallo da minimo a massimo. Come una dichiarazione molto, molto generalizzata, i tipici motori small-block useranno una distanza da parete di circa 0,004 pollici e i tipici motori big-block richiederanno circa una distanza di 0,005 pollici (di nuovo, questa è una raccomandazione molto ampia).
Nota: Quando il gioco della gonna è aumentato, potrebbe esserci la tendenza a sperimentare un leggero “schiaffo” del pistone quando il motore non si è riscaldato fino alla temperatura di funzionamento completa. Questo può essere affrontato avendo il pistone gonne molibdeno rivestito, che fornisce ulteriore lubrificazione per proteggere le gonne. La maggior parte dei produttori di pistoni prestazioni offrono questo rivestimento già installato.
Fasce elastiche
Poiché un sistema di induzione forzata (o l’uso di iniezione di azoto) genera pressione e calore del cilindro aggiunti, una lacuna dell’anello di specifica “standard” potrebbe essere troppo stretta, poiché i pistoni crescono di diametro all’aumentare del calore (a maggior ragione con una pressione del cilindro più elevata).
Se lo spazio è troppo stretto, gli anelli possono finire per scontrarsi, il che può causare uno stress eccessivo alla corona del pistone, con conseguente possibile rottura del pistone. Una regola generale è di aumentare leggermente il divario anello superiore per la somma di circa 0,006 pollici per pollice di diametro del foro.
Ad esempio, se il foro è di 4,125 pollici, potrebbe essere necessario un gap dell’anello superiore nell’intervallo 0,025 pollici (o forse maggiore). Fare sempre riferimento alla raccomandazione del produttore del pistone per applicazioni ad induzione forzata. Alta spinta richiede” looser ” anello fine lacune.
Inoltre, se il motore sarà aiutato da induzione forzata e/o l’uso di iniezione di azoto (nella gamma di spinta 100-plus o maggiore potenza) considerare l’uso di anelli superiori più forti, come anelli in acciaio nitrurato o con un rivestimento temprato. Ancora una volta, fare riferimento alle raccomandazioni del produttore del pistone, poiché le specifiche differiranno tra le applicazioni aspirate e potenziate.
Fori cilindro
L’uso dell’induzione forzata genera una pressione del cilindro aggiuntiva quando è sotto spinta. Lo spessore della parete del cilindro deve essere considerato per evitare la distorsione del foro del cilindro in eccesso (che influenzerà il contatto e la tenuta dell’anello) e il potenziale cracking della parete del cilindro.
Gli spessori delle pareti variano non solo tra le marche e i modelli di motori, ma tra i blocchi all’interno della stessa famiglia. Senza approfondire specifici blocchi anno/marca/modello, una regola generale è che lo spessore della parete non deve essere inferiore a circa 0,200 pollici. Durante la tua build, il negozio di motori può facilmente controllarlo con un tester sonico palmare che misura lo spessore del materiale.
Il mio punto è verificare sempre lo spessore della parete del cilindro, specialmente se il blocco è stato o sarà troppo annoiato.
Valvole
Le valvole di scarico di un motore potenziato, in particolare con turbocompressore, sono esposte a livelli di calore maggiori. Le scelte più popolari in termini di materiali per valvole per applicazioni ad induzione forzata sono un alto grado di acciaio inossidabile (comunemente noto come EV8) o Inconel, entrambi in grado di resistere a temperature più elevate della valvola.
Se non hai familiarità con Inconel, i vantaggi di base, al contrario dell’acciaio inossidabile, includono un peso più leggero, un’elevata resistenza e una maggiore resistenza alla dinamica termica.
Le valvole Inconel offrono una resistenza termica estremamente elevata e sono progettate per applicazioni ad alto calore come nelle applicazioni turbocompresse, sovralimentate e nitrose.
Albero a camme
Per ottimizzare l’uso dell’induzione forzata, idealmente il motore preferirà probabilmente un angolo di separazione dei lobi (LSA) nella gamma moderata, probabilmente intorno a 112 a 114 gradi. Generalmente, sono necessarie anche molle valvole più pesanti, a seconda della quantità di spinta creata.
Lo scarico si sta aprendo contro la pressione, quindi questa non è una preoccupazione enorme, ma per quanto riguarda il lato di aspirazione, probabilmente avrai bisogno di molle ad alta velocità. Consultare il produttore di alberi a camme per la sua raccomandazione per quanto riguarda le pressioni della molla.
Candele
Come regola generale, si consiglia di eseguire un intervallo di calore più freddo del magazzino con un sistema di induzione forzata. Se si aggiunge un sistema turbo o supercharger, prestare attenzione alle specifiche della candela fornite nelle istruzioni del kit.
Aggiornamenti da Considerare per la Durevolezza
· Pistoni (interruttore in alluminio forgiato in luogo di ipereutettica)
· compressione Inferiore (dove necessario) per ospitare la quantità aggiunta di boost
· rivestimenti Speciali (barriera termica e anti-attrito)
· bielle (passare a forgiati in luogo di ghisa, di ferro o di polvere di metallo fuso)
· bulloni delle bielle (passaggio ad elevata resistenza alla trazione, aftermarket bulloni è sempre una buona idea)
· Albero motore (interruttore forgiato in luogo del cast)
· Doppia chiave a manovella muso
·/Acciaio ad alte prestazioni manovella ammortizzatore
· Conversione in chiave ammortizzatore/puleggia LS press-fit puleggia manovella
· guarnizioni testa Cilindri (passare alla MLS al posto del composito)
· testa del Cilindro borchie (al posto dei bulloni)
· Principali tappi in acciaio in luogo di ghisa o metallo in polvere)
· Principali cap borchie e bulloni (con alti livelli di resistenza alla trazione)
· Principali cappuccio cintura (a seconda del motore)
· Valvole (potenziale di aggiornamento di qualità superiore inox valvole e/o Inconel per valvole di scarico)
· Superiore-tasso/più durevole molle valvola
· Bilancieri (più durevole aftermarket completo di rulli)
· sistema di Raffreddamento (assicurarsi che l’esistente sistema di raffreddamento è pulito e funziona correttamente; e il potenziale necessario per il più efficiente la pompa dell’acqua e radiatore, soprattutto se si utilizza un intercooler)
Specialità Rivestimento Miglioramenti
Mentre alcuni (la maggior parte non-costruttori di motori) possono irridono l’utilità di specialità motore di rivestimenti, ci sono diversi vantaggi che diversi rivestimenti disponibili per migliorare o la durata o prestazioni, o entrambi.
Mentre una vasta gamma di rivestimenti specializzati sono disponibili per soddisfare una varietà di compiti, per quanto riguarda i rivestimenti che si adattano configurazioni ad induzione forzata, qui ci stiamo concentrando sui seguenti rivestimenti:
· Thermal barrier coating per pistone cupole
· Thermal barrier coating per camere di combustione
· Molibdeno (anti-attrito) rivestimenti per pistoni e cuscinetti
· barriera Termica rivestimenti per valvola di scarico volti e le porte di scarico
· barriera Termica rivestimenti per collettori di scarico
barriera Termica dei rivestimenti (in genere comporta una ceramica formula) prevedere che il termine implica: una barriera contro il calore. Quando applicato alle cupole del pistone, questo non solo aiuta a proteggere il pistone dal calore eccessivo (generato tramite induzione forzata, specialmente nelle configurazioni turbo), ma questo rivestimento aiuta anche a migliorare la potenza.
Più specificamente, migliora l’efficienza di combustione, poiché il calore che altrimenti sarebbe immerso nel pistone e nella camera di combustione è ora meglio contenuto e aiuta nella combustione più efficiente della miscela carburante/aria.
Lo stesso vale per il rivestimento a barriera termica applicato sulle facce delle valvole di scarico e all’interno delle porte di scarico della testata. Invece di perdere calore (via ammollo), il calore di combustione è “contenuta” e scoots fuori invece di appendere intorno e ammollo nei pistoni, valvole e teste. Non solo è un rivestimento termoprotettivo, ma a causa dell’efficienza termica, può anche (a seconda di altri fattori) fornire un leggero aumento di potenza.
I rivestimenti antifrizione (in genere una formula a base di molibdeno) possono essere applicati a una varietà di superfici, in particolare a camma, asta e cuscinetti principali e minigonne del pistone. Anche se questo non fornirà potenza aggiuntiva, è un film protettivo che aiuta a ridurre le perdite di attrito e prolunga la vita dei componenti, principalmente durante le partenze a freddo e durante gli ambienti ad alta temperatura/stress elevato (quando lo stai davvero martellando).
A proposito, sono disponibili anche rivestimenti speciali per componenti di sovralimentazione e turbocompressore, che possono fornire maggiore efficienza e prolungare la durata. Se sei interessato a migliorare queste unità, contatta sia il produttore di induzione forzata che gli specialisti del rivestimento. Possono consigliarti per quanto riguarda la disponibilità e i vantaggi e quali rivestimenti (se presenti) hanno più senso per la tua applicazione. Esempi di servizi di rivestimento includono Swain Tech Coatings, Polydyn e Calico.