Aggiornamento automatico: Cambiare il convertitore di coppia per prestazioni migliori

Con il convertitore di coppia giusto

è facile raggiungere la velocità quando si corre con un trans automatico

Vedi tutte le 14 fotoJeff HuneycuttwriterApr 29, 2006

Diversi anni fa, l’idea di andare a correre in pista con un cambio automatico in auto era considerata una follia. All’epoca i cambi automatici non erano chiamati “granite” senza un motivo: erano inefficienti, uccidevano la risposta dell’acceleratore ed erano un grande spreco di potenza.

Oggi, le trans automatiche nelle auto da corsa sono diventate molto più comuni per contenere i costi. Dal momento che è quasi impossibile trovare una Monte Carlo (o qualsiasi altro telaio metrico GM per quel che conta), una Thunderbird, o una Taurus con un bastone, tirare fuori una macchina da uno sfasciacarrozze per trasformarla in un’auto da corsa significa che si ottiene anche un trans automatico. Per risparmiare denaro per i piloti delle classi inferiori, i regolamenti stabiliscono semplicemente che si deve correre con ciò che è stato fornito con l’auto – e questo significa che il cambio automatico è ora parte del pacchetto gara.

Si può gareggiare con una trasmissione di serie e cavarsela, ma non c’è modo che un pezzo di serie progettato principalmente per una guida fluida e i bassi costi di produzione forniscano le stesse prestazioni di un convertitore di coppia costruito appositamente per le corse. Ci sono altre modifiche che possono essere fatte per migliorare le prestazioni di un cambio automatico, ma lo scambio di convertitori di coppia è di gran lunga il più semplice e confeziona il più botto per il dollaro.

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Di norma, i convertitori di coppia a magazzino sono troppo grandi di diametro e troppo pesanti. Entrambi i fattori sono critici in termini di prestazioni, perché il convertitore si blocca essenzialmente sul retro dell’albero a gomiti e deve essere fatto girare al regime del motore. Il peso in eccesso, specialmente quando si trova ad una distanza maggiore dall’asse della manovella, rende difficile l’accelerazione del motore. Inoltre, i convertitori di coppia di serie semplicemente non sono costruiti per sopportare la potenza aggiuntiva e le frequenti condizioni di apertura della valvola a farfalla, comuni nelle corse.

Il vantaggio competitivo

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Un convertitore di coppia costruito appositamente per le corse può sembrare simile alla versione di serie all’esterno (tranne che per le piccole dimensioni), ma ci sono molte differenze che li rendono più efficienti quando si tratta di trasferire la potenza dal motore, attraverso la trasmissione, e alle ruote posteriori. Il corretto design è fondamentale perché un convertitore di coppia non ha un collegamento meccanico diretto tra le sue parti di ingresso e di uscita. Invece, utilizza la resistenza delle palette in movimento attraverso il fluido del cambio automatico per fornire il collegamento di potenza tra la manovella e la trasmissione. Questo è noto come “accoppiamento viscoso”.

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“Ci sono diverse cose che facciamo per migliorare le prestazioni dei nostri convertitori di coppia rispetto a un’unità di stock”, spiega Scott Miller di TCI Automotive, uno dei principali produttori di trasmissioni automatiche e convertitori di coppia ad alte prestazioni. “Tutti i nostri convertitori che abbiamo per applicazioni su piste circolari utilizzano cuscinetti in stile Torrington invece di rondelle come in un convertitore di stock. Così tutto gira più facilmente, il che riduce la resistenza aerodinamica del convertitore e permette al motore di girare più velocemente. Combinate questo con il peso complessivo più leggero e il diametro più piccolo dei nostri convertitori, e otterrete una potenza significativamente maggiore in uscita dalle curve.

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“Una seconda cosa che facciamo è che tutti i nostri convertitori di prestazioni sono tutti bruciati in forno. I pezzi all’interno del convertitore sono bruciacchiati in forno, il che rende il convertitore più forte e più efficiente. Sotto carichi pesanti – come un motore da corsa più potente in piena accelerazione – le alette all’interno di un convertitore non sottoposto a combustione si flettono. Quando ciò accade, il convertitore perde efficienza e viene messa a terra meno potenza”.

Capire Stallo

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Quando un convertitore di coppia gira più velocemente, guadagna efficienza fino a raggiungere la sua velocità di stallo. “Stallo” è la velocità, in giri al minuto, alla quale un convertitore raggiunge la massima efficienza. Nelle corse di auto di serie, non c’è alcuno scopo nelle corse con il vostro motore che gira al di sotto della velocità di stallo del convertitore di coppia, perché ciò significa che non riuscite a mettere a terra la maggior quantità di potenza del vostro motore. Inoltre, anche dopo aver raggiunto la velocità di stallo del convertitore, c’è ancora una certa quantità di slittamento a causa del giunto viscoso. In questo settore, tuttavia, non tutti i convertitori sono creati uguali. I convertitori di riserva possono consentire fino al 10 per cento di slittamento dopo lo stallo, mentre i convertitori di prestazioni TCI utilizzano distanze più strette e design più aggressivi per ridurre lo slittamento dopo lo stallo fino ad un valore compreso tra il 2 e il 3 per cento. Per un pilota, questa è matematica facile.

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Per determinare il vostro stallo minimo, dovete essere in grado di prevedere il regime minimo del motore durante le condizioni di gara. Questo è di solito il momento in cui si prende l’acceleratore all’uscita della curva – il momento in cui si ha bisogno di tutta la coppia del motore disponibile per uscire dalla curva. Se si corre con un convertitore con uno stallo più alto di questo numero di giri, si sta per rinunciare alla potenza in pista. La soluzione facile, all’inizio, sembra essere quella di scegliere il convertitore di stallo più basso disponibile, ma questo crea problemi di per sé. Quando il numero di stallo diminuisce, i requisiti di progettazione di solito costringono il convertitore ad essere più grande. E, come abbiamo già detto, un convertitore più grande ha un momento di inerzia maggiore, che rende più difficile l’accelerazione del motore. La lotta diventa una battaglia tra l’abbassamento della velocità di stallo e il mantenimento del peso.

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Fortunatamente, i convertitori di coppia costruiti appositamente per le corse possono essere più efficienti a stallo e più piccoli dei loro fratelli di stock. Tra i convertitori con lo stesso design, l’unità più piccola avrà sempre i numeri di stallo più alti. “Normalmente, più piccolo è il convertitore, più alto è lo stallo”, dice Miller, spiegando come TCI può costruire un convertitore più piccolo con un numero di stallo inferiore rispetto alla maggior parte delle unità di serie. “Ma possiamo cambiare gli angoli delle pinne e modificare lo statore all’interno e abbassare lo stallo”. Questo aiuta quando si confronta un convertitore da 30 e più libbre con uno dei nostri convertitori da 10 pollici. Le modifiche ci permettono di abbassare il livello di stallo, ma quando si confronta il nostro convertitore da 10 pollici con la nostra versione da 11 pollici, l’unità più grande avrà la velocità di stallo più bassa”.

Installazione

Certo, tutto questo suona bene, ma se non si riesce a farlo funzionare nella propria auto da corsa, a cosa serve? Per scoprirlo, abbiamo seguito Jim Cook, proprietario della Jim Cook Racing, che ha installato un convertitore da corsa TCI da 10 pollici e un radiatore dell’olio della trasmissione nell’auto da corsa di un cliente. L’auto è una Buick dell’84 alimentata da un motore Chevrolet 350-cid e che utilizza una trasmissione Turbo 350, che è facilmente la combinazione motore/trasmissione più popolare quando si tratta di classi in cui è richiesto un automatico. Questa auto da corsa compete normalmente in eventi rigorosamente a livello di Stock.

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Il problema più grande quando si tratta di installare un nuovo convertitore di coppia non ha nulla a che fare con il convertitore stesso, è togliere di mezzo tutta la “roba” in modo da poter arrivare alla trasmissione. Prima di poter girare il primo bullone della trasmissione, Cook e il proprietario dell’auto Chris Hargett hanno dovuto rimuovere i tubi di scarico, l’albero motore e la traversa, così come tutti i collegamenti della trasmissione. Passerete un bel po’ di tempo sotto la vostra auto da corsa per questo progetto, quindi montatela su un set di cavalletti in modo da poter operare sotto il telaio in modo comodo e sicuro. Il passo successivo è quello di drenare il fluido dalla trasmissione e separare la trasmissione (compreso il campanello) dal motore al flexplate. Nella nostra applicazione, c’erano tre bulloni da 38 pollici che tenevano il convertitore di coppia alla flexplate. Abbassare la trasmissione su un martinetto da officina in modo da poter accedere al convertitore di coppia. L’installazione del convertitore è in realtà così facile che Cook e Hargett non si sono preoccupati di tirare la trasmissione da sotto la macchina.

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Una volta che si ha accesso alla parte anteriore della trasmissione, è sufficiente estrarre il vecchio convertitore di coppia. Potrebbe essere necessario agitarlo un po’ per allentarlo, ma una forza eccessiva non è necessaria, a meno che non sia danneggiato. Per installare il nuovo convertitore di coppia, è sufficiente farlo scorrere sull’albero d’ingresso della trasmissione. Il convertitore deve essere collegato a tre livelli – l’albero d’ingresso, il supporto dello statore e l’ingranaggio della pompa anteriore – quindi potrebbe essere necessario far girare un po’ il convertitore per innestarli tutti e tre. Non si dovrebbe, tuttavia, dover battere o forzare in altro modo il convertitore in posizione. Una volta che è in posizione, sollevare la trasmissione di nuovo in posizione in modo che il mozzo del convertitore di coppia scivoli nell’estremità della manovella, e avvitare il convertitore al flexplate.

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Se la vostra auto da corsa ha già un radiatore del liquido di trasmissione integrato nel radiatore, anche il radiatore dell’olio esterno della TCI è altrettanto semplice. Un radiatore è altamente raccomandato perché aiuta a migliorare la durata dei componenti. Le corse al WOT producono molto calore e stress, e qualsiasi cosa possiate fare per mantenere bassa la temperatura nella trasmissione di serie vi aiuterà.

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Il kit TCI fornisce tutti i raccordi e i tubi flessibili necessari per l’installazione. Ci sono due opzioni per l’installazione del kit. È possibile utilizzare il radiatore dell’olio esterno con il radiatore dell’olio esistente nel radiatore. Cook preferisce questo metodo perché può effettivamente aiutare a portare il fluido della trasmissione a temperature di esercizio prima della gara. Con l’auto in funzione – anche se siete seduti nei box – la trasmissione potrebbe non essere inserita, ma la temperatura dell’acqua arriverà fino alla temperatura di esercizio. Facendo passare il liquido della trasmissione attraverso entrambi i radiatori, la temperatura più alta dell’acqua contribuirà a portare la temperatura del liquido a una buona prestazione non appena la bandiera verde cade, ma il radiatore esterno impedirà che si riscaldi troppo in condizioni di gara.

È inoltre possibile reindirizzare completamente il fluido di trasmissione lontano dal radiatore e utilizzare il refrigeratore esterno per tenere sotto controllo la temperatura. Questa è la preferenza di Miller perché semplifica e separa i sistemi. “In un’applicazione da corsa, preferisco semplicemente bypassare completamente il radiatore”, dice. “Basta far passare le linee direttamente dal trans al radiatore e farla finita”. Se succede qualcosa e il radiatore inizia a perdere, otterrete acqua nel vostro fluido e la vostra trasmissione sarà abbrustolita. Penso che sia più sicuro e più semplice”.

Nel complesso, l’installazione del convertitore di coppia ha richiesto meno di due ore di lavoro. Il raffreddatore dell’olio esterno ha richiesto altri 45 minuti. Al momento in cui questo è andato in stampa, Hargett non aveva ancora corso con la nuova configurazione, ma daremo un aggiornamento sulle sue prestazioni in un numero successivo.

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