Mantenere fresco il tuo posteriore Gears – Raffredda il tuo Gears

Gli ultimi trucchi per mantenere fredde le marce posteriori riducendo al minimo le perdite di potenza

Vedi tutte le 9 fotoJeff HuneycuttwriterGiu 21, 2007

Dato che i piloti e i costruttori di motori stanno spingendo i limiti dei giri al minuto più alti che mai, sempre più squadre di corsa trovano la necessità di correre con i refrigeratori. Se si corre regolarmente gare di extra-distanza di 100 giri o più, si può rientrare in questa categoria. Non commettete l’errore di pensare di stare bene se non state bruciando le marce o rompendo le molle degli armadietti. Anche se non state distruggendo l’attrezzatura, gli alti livelli di calore nella vostra pista potrebbero costarvi cavalli.

Sia che si esegua un rearend da 9 pollici in stile Ford- o un cambio rapido, i funzionari della Tex Racing, specialista in ingranaggi, dicono che i test hanno rivelato che l’olio per ingranaggi surriscaldato in un rearend può costare fino a 10 CV alle ruote posteriori. Questo può essere un problema a causa del riscaldamento localizzato. Quando gli ingranaggi ad anello e pignone si ingranano, nel punto di contatto si genera un intenso calore. Puntando semplicemente una pistola a infrarossi sul coperchio della ruota dentata vi dirà la temperatura del coperchio, ma non le temperature reali che si raggiungono tra i denti del pignone e dell’ingranaggio ad anello. Su una parte posteriore a cambio rapido, gli ingranaggi a cambio rapido sono anche una fonte di riscaldamento localizzato.

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Generalmente, il lubrificante sintetico non dovrebbe superare i 250 gradi F. Tra i fattori che possono avere un ruolo nel riscaldamento del lubrificante per le ruote posteriori vi sono la potenza del motore, la gamma dei giri, la trazione dei pneumatici posteriori, il rapporto di trasmissione (più alto è il rapporto, maggiore è il calore prodotto), la lunghezza della corsa e persino l’efficienza del sistema di raffreddamento, se installato.

Radiatori dell’olio Non commettete l’errore di pensare che un radiatore dell’olio per il motore sia lo stesso di un radiatore per il vostro motore. Poiché il lubrificante per la zona posteriore è molto più viscoso dell’acqua, un radiatore dell’olio deve essere progettato in modo diverso. In primo luogo, sono molto più piccoli perché il fabbisogno complessivo di raffreddamento di un rearend o di una trasmissione è molto inferiore a quello di un motore a combustione interna. Il radiatore, tuttavia, per funzionare, deve comunque ricevere un flusso costante di aria fredda. Il montaggio di un radiatore dell’olio piatto contro qualche lamiera, come il firewall posteriore, ne ridurrà notevolmente l’efficienza. Se non si riesce a trovare un’area con un buon flusso d’aria, provare ad attaccare un soffiatore elettrico per spostare un flusso d’aria costante attraverso il radiatore.

A causa della maggiore viscosità del lubrificante, un refrigeratore a passaggio singolo è quasi sempre la scelta migliore. La chiave è massimizzare il flusso attraverso il refrigeratore riducendo al minimo la pressione. La pressione dell’olio è il vostro nemico qui, perché per produrlo è necessaria la potenza in cavalli. Quindi, maggiore è la pressione che si genera all’interno del radiatore dell’olio, maggiore è la potenza che si sottrae alle ruote posteriori. Oltre al raffreddatore a passaggio singolo, dovreste anche far funzionare le linee del refrigerante che hanno un dimensionamento AN di almeno -8, con un minimo di raccordi a 90 gradi. Infine, cercate sempre di montare il refrigeratore il più vicino possibile alla pompa dell’olio. Più la pompa deve spostare il lubrificante, più potenza richiede la pompa dell’olio.

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Il banco dei parassiti è una vera meraviglia. Utilizza un grande motore elettrico per far girare un albero motore a cui è collegato un rearend Ford da 9 pollici. Il motore elettrico è abbastanza preciso da poter mantenere la sua velocità entro 1 giro/minuto a 9.000 giri/minuto. È stata installata anche una strumentazione che può dire quanta potenza è necessaria per far girare l’albero motore a un determinato numero di giri.

L’unità di prova è dotata di una pompa dell’olio, di un refrigeratore per l’olio, di una ventola canalizzata per soffiare un flusso d’aria costante attraverso il refrigeratore e di tutti i tubi flessibili necessari per l’allagamento di tutto. Su un lato dell’apparecchio, la strumentazione fornisce informazioni sulla temperatura e la pressione del lubrificante nella parte anteriore del radiatore dell’olio, nonché la temperatura, la pressione e il flusso all’uscita del radiatore dell’olio.

Dyno parassitario Questo grafico è il nuovo dyno parassitario di Tex Racing. Viene da un test che confronta la nuova pompa interna di Tex Racing con una pompa esterna azionata da una cinghia. La potenza in cavalli (le linee rosse e blu in basso) è misurata in termini di quantità richiesta dalla pompa, o trascinamento, e utilizza i numeri all’estrema sinistra. Come si può vedere, per ridurre il calore all’uscita del refrigeratore di circa 20 gradi (usando lo stesso refrigeratore dell’olio), la pompa interna necessitava di quasi due cavalli in meno”. />

“Il banco di prova parassita ci fornisce un banco di prova scientifico che possiamo utilizzare per testare una variabile alla volta”, spiega il direttore generale di Tex Racing, Jesse Havens. “L’obiettivo è quello di estrarre il maggior quantitativo possibile di calore dall’olio degli ingranaggi, richiedendo al contempo una quantità minima di energia per la pompa. In altre parole, stiamo cercando di trovare la pompa che fornisca la massima efficienza con la minor resistenza parassitaria possibile”.

La metodologia di prova per questo sistema, secondo Havens, è quella di coprire il radiatore dell’olio e di far girare la landa fino a quando la temperatura dell’olio raggiunge i 180 gradi ad un determinato numero di giri. Una volta raggiunta tale temperatura, si accende la ventola elettrica per fornire aria al radiatore dell’olio, e poi il team si siede per vedere per quanto tempo e a quale temperatura l’olio si stabilizzerà. Un sistema più efficiente raffredderà l’olio più rapidamente e raggiungerà una temperatura costante più bassa a qualsiasi livello di giri/min.

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La scoperta più interessante è che, secondo Havens, il sistema di pompaggio più efficiente raggiunge sia il massimo raffreddamento del lubrificante che la minima resistenza parassitaria. In altre parole, si può avere la torta e anche mangiarla. La chiave è fornire livelli di flusso adeguati attraverso il refrigeratore con una pressione minima. La pressione è il nemico qui, perché serve a riscaldare l’olio e ad aumentare la resistenza parassitaria nella pompa. Se il refrigeratore e le linee sono costanti, potete ridurre il flusso fino a quando la temperatura dell’olio non inizia a salire. Il flusso più basso che raggiunge comunque un raffreddamento adeguato produrrà la minima pressione e richiederà il minor numero di cavalli per far girare la pompa.

Nel testare diverse pompe dell’olio, Havens ha detto che Tex Racing ha trovato che quasi tutte le pompe sul mercato si muovono con un volume eccessivo, il che aumenta la pressione. A livelli di giri al minuto delle corse, tra i 6.000 e gli 8.000 giri al minuto, molte pompe dell’olio rearend sono in grado di superare i 50 psi attraverso un radiatore dell’olio standard. Havens dice che un sistema ben progettato può cavarsela con soli 5 psi, il che si traduce in una riduzione di 2-3 CV di resistenza aerodinamica. È interessante notare che alle corse al minuto, una pompa dell’olio che funziona a 5 psi in genere pompa circa 20 galloni al minuto, che è il flusso ideale.

Nel corso dei suoi studi, Tex Racing ha determinato la necessità di produrre una pompa dell’olio con un nuovo stile per sfruttare i risultati. Il risultato è una pompa dell’olio interna che si stacca dalla parte posteriore del pignone. Questo stile di pompa ad azionamento diretto, rispetto ad una pompa a cinghia, non è stato ancora ampiamente accettato nelle classi di corsa del sabato sera, perché una pompa diversa deve essere installata in ogni gruppo che si porta in pista. Questo può costare un po’ di soldi in più in anticipo, ma Havens dice che la differenza di resistenza tra un sistema a trasmissione diretta e un sistema a cinghia può facilmente essere di 1 hp o più, a seconda del tipo di cinghia e della quantità di usura. La pompa Tex Racing utilizza anche rotori di soli 0,200 pollici di spessore per portare la pressione di pompaggio entro le specifiche. Una valvola di sfiato sfoga anche la pressione extra, se necessario. La pompa è lubrificata dall’olio nell’alloggiamento della parte posteriore e deve essere ricostruita solo ogni volta che si tira il pezzo centrale per la ricostruzione di un ingranaggio. Havens dice che la nuova pompa, pur essendo disponibile per qualsiasi Ford 9 pollici rearend, è stata particolarmente ben accolta nei ranghi della Nextel Cup ed è stata nelle auto da corsa vincenti, comprese le auto con piastra restringente, dove la riduzione al minimo della resistenza aerodinamica è così critica.

Un’altra scoperta interessante che la maggior parte dei corridori del sabato sera possono usare è che la pressione dell’olio può raggiungere i 150 psi se la trasmissione viene portata al regime di rotazione mentre l’olio è ancora freddo. Questo accade spesso in gara se non si ha la possibilità di riscaldare correttamente la macchina prima di effettuare il giro di qualificazione. Spingere l’olio freddo dell’ingranaggio a 150 psi vi costerà almeno 5 CV, e non potete permettervi alcuna resistenza alla trazione durante le qualifiche. Inoltre, Havens dice che la maggior parte dei radiatori sono progettati per gestire in modo affidabile solo 100 psi, e se si soffre di perdite del radiatore dell’olio, è molto probabile che siano dovute a picchi di pressione dell’olio freddo e non solo alle vibrazioni delle corse.

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Havens sottolinea anche che non dovete credergli sulla parola. Se possedete un sistema diagnostico di bordo, potete facilmente configurarlo per testare le temperature dell’olio in ingresso e in uscita al radiatore dell’olio e la pressione durante una giornata di test in pista. Potrebbe non essere preciso come il dyno parassita di Tex Racing, ma vi darà un’idea di cosa sta succedendo esattamente all’interno della vostra auto da corsa.

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Qui, il rearend gira a 2.400 giri al minuto. La temperatura dell’olio sale lentamente e il colore più chiaro indica un’aerazione.

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Questo scatto è stato fatto con gli ingranaggi posteriori che girano a 3.700 giri al minuto. L’olio che viene diretto sopra la parte superiore dell’interno dell’alloggiamento gocciola sui cuscinetti del supporto e sul cuscinetto del pignone, assicurandosi che siano adeguatamente lubrificati.

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Infine, siamo a velocità di gara: 7.100 giri al minuto. Come potete vedere, c’è lubrificante ovunque. Ecco perché è pericoloso cercare di abbassare troppo il livello del lubrificante, a meno che non si abbia una pompa dell’olio che fa cadere l’olio direttamente sull’ingranaggio dell’anello.

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Ecco la portata della nuova pompa dell’olio della Tex Racing. Per mantenere la pressione dell’olio abbastanza bassa, gli ingranaggi della pompa hanno uno spessore di soli 0,200 pollici.

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La pompa viene azionata da un albero motore che si innesta in questo taglio esagonale e nella parte posteriore del pignone. Havens dice che questo è il sistema più efficiente che Tex Racing abbia trovato finora.

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Se si corre un cambio rapido posteriore, Tiger Rear Ends produce una pompa dell’olio simile che gira sul retro dell’albero del martinetto. Tiger vende anche un kit che permette di montare il radiatore dell’olio direttamente sul tubo dell’assale, che è un ottimo modo per ridurre al minimo la complessità dell’impianto idraulico.

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