426 Hemi Build – La dimensione ha importanza, parte 2

Costruire un impianto ad alcool, EFI-Fed, con accensione a bobina, 1.500 CV Hemi: Parte II

Vedi tutte le 1 fotoRich NedbalwriterDec 17, 2013

Controllate la Parte 1 e la Parte 3 del nostro 426 Hemi Supercharger Install!

L’edificio

Per rinfrescarle la memoria, nel numero di ottobre 2013, le abbiamo fatto conoscere un’idea che ci è stata presentata da Richard Nedbal. A quanto pare, voleva costruire un motore che sembra essere in conflitto con obiettivi opposti. Vale a dire, voleva costruire una Hemi ad alta potenza sovralimentata e affidabile. Il motore sarebbe stato un upgrade di un motore normalmente aspirato da lui costruito in precedenza. Poiché conosceva le parti interne di questo motore, ha usato la simulazione al computer per prevedere che da 1.400 a 1.500 cavalli di potenza sarebbero stati raggiungibili con solo 10 libbre di spinta. Questo mese è il momento di iniziare il processo.

Durante lo smontaggio è diventato evidente che il motore originale era in buona forma, anche dopo 300 passaggi. Dopo l’ispezione, a Mopar Engines West (MEW) è stato affidato il compito di lavorare sulle macchine, in preparazione all’attuale configurazione costruttiva:

01 Questo motore è partito originariamente come un Hemi normalmente aspirato che produceva circa 900 cavalli. Usando questo come base, speriamo di costruire una Hemi affidabile e soffiata che produca circa 1.500 cavalli”. />

Criteri di progettazione

  • Il blocco è stato controllato, ripulito, pulito, decorato e i fori sono stati riaffilati.
  • L’albero a gomiti e le bielle sono state magnafluxate.
  • Poiché i pistoni dei soffiatori dovrebbero essere alimentati a gas, sono state aggiunte delle porte ai pistoni attuali e le gonne sono state rivestite.
  • I Diamond Racing Pistons hanno suggerito di aumentare lo spessore della parete dei perni del polso, quindi il gruppo rotante ha dovuto essere riequilibrato.
  • Le teste sono state smontate e controllate. Hanno richiesto un lavoro di valvola e l’installazione di nuove molle e serrature.
  • I motori dei soffiatori usano tipicamente due chiavi di deriva per assicurarsi che il mozzo del soffiatore non si muova. Quindi la fessura della chiave di deriva in più doveva essere aggiunta all’albero motore.

Parti nuove

Modificare più volte la configurazione del motore significa cambiare, aggiungere o sostituire alcune parti. In questo caso, le uniche parti nuove che dobbiamo aggiungere sono la soffiante e i nuovi componenti per l’iniezione del carburante.

02 Le fessure per le chiavi di deriva devono essere aggiunte all’albero a gomiti, i pistoni hanno bisogno di essere rivestiti. Non solo, ma è stato necessario un riequilibrio, soprattutto a causa dei perni del polso a parete più spessa che sono stati necessari a causa dello stress aggiunto che l’area riceverà a causa del soffiatore." />

Per questo motore abbiamo acquistato un soffiatore Mooneyham 10-71 usato da un amico. Si tratta di un grande soffiatore con guarnizioni da corsa, ed è probabilmente la ragione per cui ha prodotto un po’ più di spinta di quanto previsto dal computer. Il mese scorso vi abbiamo detto che il computer prevedeva che avremmo dovuto sovraccaricare leggermente il soffiatore, dato che un 10-71 è un po’ piccolo per un motore da 572 pollici. (Allarme spoiler) In realtà siamo finiti con un rapporto di trasmissione 1:1 con una cinghia Gates da 14 mm.

La forza di trazione verso l’alto che il soffiatore imprime al muso dell’albero a gomiti può facilmente superare i 1.000 libbre, quindi la soluzione è quella di installare una culla di supporto dell’albero a gomiti per aiutare a compensare la forza. Naturalmente questo occupa spazio prezioso nella parte anteriore del motore, ma deve essere fatto se vogliamo davvero che i cuscinetti vivano per un certo periodo di tempo.

Collettore di soffiaggio

Se avete spazio a disposizione, è sempre meglio iniettare il carburante in sequenza in ogni porta di aspirazione. Se si usa un soffiatore, riteniamo che sia necessario iniettare il carburante anche sopra il soffiatore per mantenerlo fresco. L’aspirazione utilizzata è un collettore a 16 bulloni a testa cilindrica Indy. È stato facile usare gli iniettori sotto la base della soffiante, dato che c’è spazio per montare i binari del carburante ecc. e abbiamo usato una piastra di iniezione di BDS per gli iniettori sopra la soffiante.

03 Il nostro supporto del cuscinetto anteriore da RCD è un must per questo motore. La forza verso l’alto che il soffiatore imprime all’albero a gomiti può facilmente superare le 1.000 libbre, quindi questa culla di supporto del cuscinetto dell’albero a gomiti è necessaria per aiutare a compensare tale forza." />

Di solito si chiede di eseguire l’iniezione sequenziale, il che ha senso per gli iniettori montati sulla porta, ma che ne è degli iniettori sopra il soffiatore? Anche quelli sono gestiti in modo sequenziale, dato che lassù non ha importanza.

Il sistema EFI

Sono un convinto sostenitore del sistema di iniezione FAST, e lo uso per tutte le mie costruzioni, e questo non farà eccezione. Il computer EFI (ECU) deve essere compatibile con più driver, dal momento che we'sarà alla guida di 16 iniettori di carburante (valutato a 125 lb/hr), invece di soli otto. We'apos;utilizzerà anche la tecnologia coil-near-plug, quindi verrà utilizzato il controller di accensione FAST XIM. L’iniezione sequenziale e la tecnologia coil-near-plug richiedono entrambe un segnale dell’albero a camme. In questo modo la centralina conosce l’inizio del ciclo del motore e dell’amplificatore. Così, noi'apos;ll indirizzerà anche la posizione del sensore.

04 We'utilizzeremo le bobine AEM PN 30-2853. Le specifiche di queste bobine dichiarano 103 mJ, ma sul banco abbiamo misurato la bobina AEM a 113 mJ, quindi it'apos;s effettivamente più caldo." />

Poiché non c’è spazio per un portatile in un dragster, l’ECU deve avere una capacità interna di registrazione dei dati. Inoltre, per ridurre al minimo l’effetto corrosivo dell’alcool, la nostra applicazione richiederà anche che l’ECU contenga due programmi. Avremo bisogno di uno per far funzionare il motore con la pompa della benzina e uno per il metanolo. La ragione di questo è che così possiamo riscaldare il motore a gas, e poi passare al metanolo per la gara. Una volta che la gara è finita, possiamo tornare alla benzina, eliminando così il metanolo corrosivo dal sistema. Utilizziamo una pompa elettrica di adescamento con raccordi a sgancio rapido Jiffy-Tite per scambiare i carburanti. Funziona bene e ci vogliono solo pochi minuti per eseguire lo scambio.

Sistema di alimentazione

Non producono pompe elettriche per il carburante che alimentano un motore da 1.500 cavalli che beve metanolo. Se si fa il conto, si vede subito che il vero problema non è la pressione, ma il volume del carburante al più alto, le pressioni di carburante EFI richieste (superiori a 45 PSI), poiché è necessario il doppio di metanolo rispetto al carburante. Il consumo di carburante specifico del freno (BSFC) per un motore a benzina normalmente aspirato è nella gamma .5, ma il BSFC per un motore a metanolo è il doppio, e la sovralimentazione lo aumenta ancora di più. Quindi, se abbiamo un motore da 1.400 cavalli x 1,3 (stima BSFC), si ottengono 1.820 libbre/ora. Io uso 6,2 libbre/gal per la benzina, che è un po’ leggera per il metanolo, ma che dà un flusso di 293 GPH o 5 GPM. Devo usare una pompa del carburante meccanica a cinghia come l’Aeromotive 11105 per gestire questo. Poiché il volume di una pompa meccanica varia notevolmente con i giri al minuto, è necessario utilizzare un regolatore di carburante appositamente progettato per questo compito. Ho usato l’Aeromotive per tutti i componenti del sistema di alimentazione.

05 Poiché il volume di una pompa del carburante meccanica varia notevolmente con il numero di giri, è necessario utilizzare un regolatore di carburante appositamente progettato per questo compito. Per questa costruzione, abbiamo usato l’Aeromotive per tutti i componenti del sistema di alimentazione”. />

Inizia il montaggio

Per la maggior parte, l’assemblaggio è come qualsiasi altro normale gruppo di motori. Abbiamo usato cuscinetti Calico rivestiti, e abbiamo impostato le distanze principali un po’ strette (.0025 pollici) per consentire l’espansione del blocco di alluminio. Abbiamo installato i nuovi perni principali e i bulloni ad asta Crower con i nuovi bulloni AMS5844 (coppia di serraggio dei bulloni ad asta di 95 lb/ft. ). Abbiamo sgrassato la camma utilizzando la trasmissione a cinghia Jesel, e abbiamo testato il montaggio della culla di supporto del cuscinetto. Tutto procedeva senza intoppi. Poi abbiamo installato la coppa dell’olio Milodon da 10 litri e la pompa dell’olio Titan.

06 AR Engineering produce questi adattatori per il raffreddamento (PN AR245) che sono necessari quando si utilizza una pompa dell’acqua remota. Abbiamo dovuto fare dei fori supplementari sul lato per i raccordi -12 AN, perché non c’era abbastanza spazio per i tubi flessibili in avanti dal blocco”. />

Tutto procedeva senza intoppi fino a quando non abbiamo cercato di montare la pompa dell’acqua di Meziere. Qualunque cosa si provasse, non riusciva a liberare la cinghia del soffiatore. La maggior parte dei motori dei soffiatori alimentati ad alcool non usano acqua, quindi chi se ne frega della pompa dell’acqua? Ma, dato che la classe Top Dragster è principalmente una classe di staffe in cui lo sciabordio a caldo è una possibilità concreta, e volevamo un’auto che non dovessimo trainare nelle corsie di marcia o di ritorno da una corsa, avevamo bisogno di acqua.

AR Engineering produce questi adattatori per il raffreddamento PN AR245 che possono essere utilizzati con una pompa dell’acqua remota. Abbiamo dovuto fare dei fori extra per i raccordi -12 AN, perché nessun tubo flessibile poteva uscire dal blocco. Un po’ di trapanatura, un po’ di maschiatura, un tappo AN per il foro che non ho usato, una pompa dell’acqua Meziere montata a distanza, e abbiamo il raffreddamento del motore!

07 Poiché MEW ha rivestito il blocco, i pistoni erano ora “fuori dal foro” di circa .010-inch. Abbiamo usato guarnizioni di testa Cometic con uno spessore di schiacciamento di 0,051. Il gioco pistone-valvola è stato conservativo, e il rapporto di compressione finale è di 10,9:1, che è in realtà un po’ basso per un motore ad alcool soffiato”. />

Avrei preferito utilizzare guarnizioni per la testa in rame e O-ring in acciaio inossidabile, ma a causa delle grandi dimensioni dei fori da 412 pollici, non c’era abbastanza materiale per i manicotti tra i fori per permetterlo. Abbiamo ritenuto che le guarnizioni Cometic avrebbero tenuto bene sotto i livelli di boost relativamente bassi.

08 09 Le teste Millenium sono state installate, e tutta la coppia dei bulloni è stata impostata utilizzando ARP Ultra Lube. Come abbiamo detto il mese scorso, le teste Millenium hanno porte rialzate, e quindi utilizzano piastre distanziatrici quando viene utilizzato un collettore di aspirazione standard. L’allineamento delle porte è perfetto”. />

Le teste sono state installate insieme al sistema rocker Stage-V per le teste Millennium. Tutta la coppia dei bulloni è stata impostata utilizzando l’ARP Ultra Lube. Come abbiamo detto il mese scorso, le teste Millennium hanno porte rialzate, e quindi utilizzano piastre distanziatrici quando viene utilizzato un collettore di aspirazione standard. Un vantaggio di questo sistema è che il collettore rialzato ci ha permesso di utilizzare una copertura a valle standard in alluminio pressofuso.

Abbiamo avvitato il soffiatore in posizione, e abbiamo usato una puleggia inferiore a 36 denti e una superiore a 32 denti. (Secondo spoiler) Più tardi scopriremo mentre siamo al banco che non abbiamo bisogno di un overdrive del soffiatore.

Cos’è il BSFC?

Brake Specific Fuel Consumption (BSFC), è una misura dell’efficienza con cui una data quantità di carburante viene convertita in una certa quantità di potenza. In parole povere, è il tasso di cui il consumo di carburante è diviso per la potenza prodotta. Il BSFC permette di confrontare direttamente l’efficienza del carburante di diversi motori. Per trovare il BSFC effettivo di un motore, è necessario prendere il peso per gallone del carburante, moltiplicare i galloni misurati per ogni ora utilizzata, e poi dividere questo per la potenza misurata raggiunta. In genere, il carburante pesa da 6,0 a 6,44 libbre per gallone, ma il peso del carburante può variare, semplicemente a causa del cambiamento della temperatura ambiente. Se la temperatura ambiente diventa più fredda, il carburante diventa più denso, e quindi il suo peso cambia.

Se bruciamo tutto il combustibile e catturiamo tutto il calore erogato durante un determinato ciclo di combustione, avremmo estratto la massima quantità di potenza potenziale. In teoria, questo sembra abbastanza semplice, tuttavia, il tipico motore a combustione interna non è di solito un motore efficiente. È quasi impossibile che un motore raggiunga il 100 per cento di efficienza, e ci si può aspettare che una certa percentuale di contenuto energetico vada perduta.

E’ importante per chi testa il BSFC tenere presente che i risultati del BSFC mentre viene misurato su un banco di prova, mostrano solo l’efficienza tra due valori: il consumo di carburante e la potenza. Questo non tiene conto di altri fattori relativi al motore o al veicolo.

10 Ora, comincia a sembrare qualcosa”. />

PREZZO TAG Parte Produttore Numero di parte Costo approssimativo BlockWorld088515-4500$5, 000HeadsStage-VS-M2000H$4.200CrankshaftCrower95168$1.500RodsCrowerB93911B-8-UPG$,600PistoniDiamondCustom$1, 600Coated Main BearingsFed Mogul142M1$150Coated Rod BearingsCalico/CleviteCB743HN$150Cam BearingsDura-BondPDP-17T$50CamshaftComp24-000-9$380Cam DriveKeith Black63107A + $1, 000LiftersComp829-16$470Rocker ArmsStage-VIR-417N3/ER-cus$1.700Rocker Shaft SupportsStage-VS-M2000ST$900Rocker ShaftsDechellis MachineI45-HB/E45-HA$500PushrodsSmith Brothers 8NH314-CB$300Adjuster studs and nutsMantonStud# 823, Dado# 851$200Oil PumpTitan426 drag$800Intermediate ShaftMilodon21525$140Oil PickupMilodon21330$130Oil PanMilodon31160$375BlowerMooneyham10-71$2.500ManifoldINDY426-BM$1.250ECUFAST30-1004$1, 900HarnessesFAST30-1100/1200$600InjectorsLucas621061$880XIM coil controllerFAST30-1311$600Cam SensorMSD2346$80CoilsAEM30-2853$640Plug WiresMSDCustom$150PlugsChampionN59YDR$40Main Stud KitARP145- 5602$115Rod BoltsCrowerAMS5844$400L19 Testa StudsARPSpecial$590Coperchi valvolaKeith Black53097FHA-1$650Water PumpMeziereWP337S$430Crank Supporto CullaRCD202600-0004$800 Totale $30, 270 Mostra tutto

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