Piccoli motori a cassa a blocco – Test di potenza in fabbrica – Parti di velocità

Testiamo i nuovi motori a casse piccole più caldi della Chrysler, Ford e GM.

Vedi tutte le 16 fotoRandy LorentzenphotographerSteve DulcichwriterApr 8, 2008

I produttori di primo equipaggiamento sono sempre stati coinvolti nell’aftermarket delle prestazioni, e oggi gran parte di questo coinvolgimento è incentrato sulla produzione di motori per casse, il che è intelligente, considerando che così tanti hot roders prendono la strada più facile nella costruzione di automobili, acquistando un motore per casse pronto all’uso invece di passare attraverso lo sforzo di costruirne uno da soli.

Quando abbiamo saputo che tutti e tre gli Es avevano motori nuovi di zecca per casse di piccole dimensioni, ognuno dei quali avrebbe dovuto erogare più di 500 CV e provenire da scuole di pensiero totalmente diverse, abbiamo dovuto indagare e scoprire quale fosse l’accordo.

Sul piatto c’è un Ford- un piccolo bruto di 331 piccoli blocchi costruito per i piaceri del divertimento ad alto numero di giri. Il blocco 440 Mopar small-block (si legge a destra) è un tradizionalista, costruito per mettere in gioco la coppia dei cubi dove normalmente si troverebbe un motore 318 o 360 meno potente. La nostra Chevy 427 basata su LSX mette in evidenza il fantastico potenziale di una moderna piattaforma di motori come sostituto della potenza della vecchia scuola. Anche se le differenze tra questi concetti di motori superano di gran lunga la loro somiglianza meccanica, tutti condividono l’ambizione dei rispettivi produttori di fornire potenza a persone con un occhio di riguardo alle prestazioni come voi e me.

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Il motore Ford 331ci Boss Crate Engine “Non c’è sostituto per i pollici cubici” è un’espressione ben addomesticata che viene gridata da anni. Beh, scusateci per la notizia, ma ci sono alcuni sostituti, e in quella lista c’è la magia dei giri al minuto. In un motore normalmente aspirato, il potenziale di coppia scende in un intervallo abbastanza ristretto che dipende dai pollici cubi. Tuttavia, la potenza in cavalli è un fattore di due componenti: la coppia e i giri al minuto. Mettete la coppia nell’intervallo di giri e la potenza in cavalli sarà raccolta in abbondanza – e non avrete fine di divertirvi a raccoglierne i benefici.

Niente è così viscerale come un motore che continua ad arrivare mentre il tachimetro sale, facendo sempre più vapore mentre i giri volano verso l’alto. Alcuni numeri qui dimostrano il punto. Trecentottantasei e mezzo libbre e mezzo di coppia a 5.200 giri/min eroga 383 CV, mentre la stessa coppia a 6.200 giri/min eroga 456 cavalli. Con 386,5 libbre di coppia a 7.200 giri al minuto, si arriva a 530 CV, la potenza che abbiamo trovato con questo piccolo e malvagio motore a cassa Ford Windsor. Vedete come funziona?

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Mettere la coppia in alto nella gamma dei giri per ottenere una grande potenza non è così semplice come scegliere un numero, o anche scegliere una camma. In realtà, per fare questo ci vuole un motore davvero buono con una selezione di parti capace. Le testate dei cilindri devono avere il flusso, l’area della sezione trasversale e il volume per produrre potenza ad alto numero di giri. Ford ha coperto questo requisito con un set speciale di teste in alluminio completamente CNC, PN M-60490-Z304P, che sono uniche per questo motore a 331 cubi. Ampie porte nelle teste sono fondamentali, ma lo è anche un collettore di aspirazione altrettanto adatto. Qui, Ford ha specificato il Funnelweb, un monoplano ad alta capacità progettato con corridori interni estesi per un’ampia curva di coppia che non si arresta quando il motore si spegne. Aggiungete un carburatore Demon 750 Demon e un set di collettori (131/44 pollici di diametro primario a 26 pollici di lunghezza con collettori da 3 pollici consigliati) e avrete il sistema di flusso d’aria necessario per la potenza ad alto numero di giri.

Naturalmente, la camma e il treno di valvole devono essere adatti al numero di giri richiesto, così come il sistema di flusso d’aria. Ford ha optato per un design meccanico con albero a camme a lamelle piatte. Le camme meccaniche hanno una stabilità intrinseca ad un elevato numero di giri che l’idraulica non può eguagliare. La scelta di Ford di profili a lobi porta le ampie specifiche necessarie per mantenere la potenza in arrivo, con 244/252 gradi di durata a 0,050 pollici di aumento della punteria, e 0,564/0,584 pollici di sollevamento. Oltre alle specifiche richieste per le camme, le capacità dei giri/min. richiedono un valvolame stabile e robusto. Per soddisfare questa esigenza sono necessari bilancieri a rulli in alluminio 1,65:1, aste di spinta temprate e un gruppo a doppia molla accoppiato. La combinazione di Ford ha funzionato, mostrando una forma impeccabile nei nostri test al banco prova.

Se cercate potenza ad alto numero di giri, capacità di flusso e il giusto camma e valvolame vi ci porterà, ma senza attenzione alla durata avete tra le mani una bomba a orologeria. Per affrontare questa preoccupazione sono necessari componenti a prova di proiettile in tutto il corpo, e questa Ford è equipaggiata. La base di questo motore è un blocco principale di ferro M-6010-BOSS302 a quattro bulloni, riempito con una manovella in acciaio forgiato Eagle, aste forgiate Eagle e un set di pistoni forgiati Mahle. È una combinazione robusta. I 331 cubi sono derivati da una combinazione di grande alesaggio/corsa corta che misura 4,125×3,100 pollici, in contrasto con il più comune alesaggio 4,030×3,250 pollici e la corsa dei blocchi di produzione a blocchi dello stesso spostamento. Questo alesaggio più grande e corsa più corta migliora il rapporto stelo, abbassa la velocità del pistone e aumenta l’area di respirazione nell’alesaggio – tutti passi positivi per la potenza e l’affidabilità ad alto numero di giri.

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La forza trainante dello sviluppo di questa combinazione di motori è stata quella di catturare la leggenda delle classiche prestazioni dei piccoli blocchi del passato, come esemplificato da macchine come gli AC Cobras o i Boss Mustang. La realtà supera di gran lunga la favola delle centrali elettriche dell’era dei muscoli. Negli anni ’60 o all’inizio degli anni ’70 nessun piccolo blocco che alimentava la produzione o le auto speciali non produceva questo tipo di potenza. Probabilmente pochi veri motori small-block da corsa lo hanno fatto, e certamente non con la banda di potenza ampiamente utilizzabile e stabile che questo nuovo motore Windsor offre. Ciò che Ford ha realizzato è stato prendere una creatura mitologica del passato e renderla troppo reale al giorno d’oggi. Volete un piccolo blocco chiavi in mano da 530 CV, 7.200 giri/min. per il vostro kit Cobra, una Mustang da strada o una Falcon retro-rotaia? Questo è il vostro motore.

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Sul Dyno: Ford 331 Boss Crate EngineTestato al Westach Performance Group Superflow 901 fattore di correzione STP del banco prova motori

RPMTorqueHorsepower3,6003362303,8003412474,0003472644,2003482784,4003492924,6003573134,8003783465,0003893705,2004003965, 4004074185,6004044315,8004004426,0003964536,2003914616,4003904756,6003974986,8003935097,0003905197,2003875307,400362511Mostra tutto
Specifiche chiave: Ford 331 Boss cassa motoreDisplacement331CIDBlockFord M6010-BOSS302 Bore4.125 polliciStroke3. 100 polliciCrankEagle forgiato steelRodsEagle forgiato steelPistonsMahle forgiato aluminiumCompression ratio12:1Cam typeSolido flat-tappetDuration a 0.050 pollici244/252degreesLift, aspirazione / scarico0.564/0. 584 pollici netRocker rapporto 1,65:1Cilindro testaM-6049-Z304P alluminio completamente CNC-portatoValvola di aspirazione/scarico2,02/1,60 polliciCollettore di aspirazioneFunnelweb con porta matchTest carburatore750 Velocità Demone downleg boosterShow All

Mopar 440ci Super Commando Small-Block Il motore Mopar che abbiamo testato produce potenza attraverso il percorso stabilito di più pollici cubici. Mentre il più grande Mopar small-block di produzione small-block misurava 360 ci di cilindrata, questo motore a cassa fornisce lo stesso volume del più grande dei big-block di produzione Chrysler, a 440 ci. Quello che fanno i cubi è produrre una grande coppia che si può sentire direttamente dal basso della gamma di giri. Abbiamo osservato un tortuoso 554 libbre di coppia a 4.300 giri al minuto con il blocco grande Mopar small-block, un pieno 147 libbre in più, da picco a picco, rispetto alla Ford. Questa è la potenza dello spostamento. Si noti che il picco di coppia è di ben 1.100 giri al minuto più basso rispetto al Windsor caldo, e qui sta la ragione per cui questi approcci molto diversi alla potenza creano quasi la stessa potenza di picco – uno è un motore di coppia, l’altro un pezzo da 1.100 giri al minuto.

I piccoli blocchi Chrysler sono molto meglio dotati di quelli di altri produttori quando si cerca di costruire grandi cilindrate. Con un’altezza del ponte di produzione di 9,60 pollici c’è ampio spazio per le manovelle di grandi dimensioni, pur mantenendo lo spazio per aste relativamente lunghe e una ragionevole altezza di compressione del pistone. Questi fattori rendono le combinazioni di pedivelle solide ed affidabili, ulteriormente aiutate dalla generosa distanza interasse camme-crank del Mopar. I comuni stroker basati su motori di produzione sono costruiti a 408 ci utilizzando una corsa di 4.000 pollici e un alesaggio a 360 gradi di 4.030 pollici. Il segreto del motore della cassa Mopar Performance (MP) a 440 cubi è l’uso di un blocco di siamesi MP PN P5153478, che prende una dimensione di alesaggio di 4.180 pollici con facilità. Questo blocco è molto più robusto di qualsiasi unità di produzione, con tappi principali a quattro bulloni, un significativo rinforzo della fettuccia principale e del pan rail, e fori e ponti più spessi. Il resto della combinazione interna del motore si espande sul concetto di antiproiettile, con una manovella in acciaio 4340 forgiato, aste forgiate e pistoni forgiati.

Lasciando che siano i pollici a fare il lavoro, il Mopar sfrutta i bassi regimi di rotazione del motore, ed è quindi dotato di un albero a camme idraulico a lamelle piatte. Il sistema idraulico non supera i 7.000 giri/min, ma con un’ampia cilindrata non c’è motivo di andarci. Anche se è un idraulico, le specifiche dell’albero a camme sono tutt’altro che timide, con una durata di 251/257 gradi a 0,050 pollici di aumento della punteria. Anche l’alzata della valvola è ampia con 0,603 pollici raggiunta con l’aiuto di bilancieri in alluminio montati su albero con rapporto 1,6:1.

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Uno dei punti di forza di questo pacchetto di motori per casse è la nuovissima testata in alluminio Super Commando. Una parte della difficoltà nel costruire un blocco piccolo di grandi dimensioni è ottenere una capacità sufficiente per il lavoro. Come la maggior parte dei motori a valvole in linea, la larghezza della bocca di aspirazione del blocco piccolo Mopar è limitata dalla posizione dell’asta di spinta della fabbrica, che preclude le grandi porte. Con 440 cubi da alimentare, sarete affamati di flusso d’aria se cercate di servire il flusso attraverso quel passaggio ristretto. Mopar ha realizzato questo modo negli anni ’60 e ha approfittato della disposizione delle valvole montate sull’albero di fabbrica per allontanare i bilancieri di aspirazione e le aste di spinta dalle porte, consentendo l’area del porto di cui c’è tanto bisogno. Da questo concetto sono nate le testate bilancieri offset originali per il programma di corsa del piccolo blocco Trans Am, seguite da una lunga serie di testate da corsa Chrysler della serie W per il piccolo blocco. Con l’asta di spinta spostata, c’è un sacco di spazio per un porto a tiro dritto, e ancora più spazio per il porting.

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Le nuove testine Chrysler Super Commando sono dotate di questa disposizione a bilanciere di aspirazione offset, che aumenta notevolmente la potenza potenziale. Come montate sul motore della cassa 440, le teste sono in forma grezza as-cast, in contrasto con le teste completamente portate CNC dei motori Ford e Chevy testati. Le teste as-cast hanno chiaramente dimostrato la loro capacità di superare la soglia dei 500 CV nei nostri test, e il potenziale per ottenere guadagni drammatici al di sopra di questo sembra essere un dato di fatto con un livello di lavoro portuale paragonabile. Mopar equipaggia le teste con un’ampia combinazione di valvole da 2,055/1,600 pollici, come richiederebbe la grande cilindrata. Le teste sono completate dal buon collettore di aspirazione M1 a singolo piano di Mopar Performance, e abbiamo assicurato un’abbondante capacità di flusso con l’aggiunta di un carburatore Quick Fuel da 1.050-cfm.

Con un rapporto di compressione moderato di 10,2:1, questo motore a cassa è predisposto per il funzionamento senza problemi pompa-gas. Nella nostra sessione al banco, la coppia di torsione è arrivata direttamente sul fondo, superando la soglia dei 500 libbre di peso per 3.300 giri al minuto, e rompendo la barriera dei 550 libbre di peso per 4.000 giri al minuto. Abbiamo registrato un picco di potenza di 520 CV a 5.700 giri al minuto, anche se i test di fabbrica hanno mostrato 540-plus da questa combinazione. Nel nostro test, il Mopar respirava con testate da 131/44 pollici a tubo piccolo. Un motore di queste dimensioni probabilmente trarrebbe beneficio in potenza di picco da tubi più grandi da 171/48 pollici, come raccomandato da Mopar Performance, anche se quel diametro del tubo non è prontamente disponibile per il piccolo blocco Chrysler. Con la possibilità di portare 440 cubi dove normalmente si trovano 318, 340, o 360 pollici, questo motore a cassa di grandi dimensioni sarebbe fin troppo gustoso nei Mopar d’epoca, da un furtivo Valiant dei primi tempi ad un sano clone T/A con corpo E.

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Sul Dyno: Mopar 440 Super Commando Crate EngineTestato al Westech Performance Group SuperFlow 901 fattore di correzione STP del banco prova motori

RPMTorqueHorsepower3,0004902803,2004943013,4005063283,6005243593,8005413924,0005534214,2005544544,4005544644,6005514824,8005454985,0005315065,2005195145,4004985125,6004865185,7004795205,8004665146,000446509Mostra le specifiche AllKey: Mopar 440 Super Commando Super Commando small-block crate engineDisplacement440 CIDBlockMopar Performance P5153478 Bore4.180 inchesStroke4.000 inchesCrankMopar Forged 4340 steelRodsMopar 6.123 inch forged steelPistonsForged aluminiumCompression ratio10. 2:1Cam typeHydraulic flat-tappetDuration a 0,050 pollici251/257 gradiAllevamento valvola0.603 polliciRocker ratio1.60:1Cylinder headAluminum Super Commando as-castValve intake/exhaust2.055/1.60 polliciCollettore di aspirazioneMopar M1 single-planeTest carburetor1050 Quick Fuel downleg boosterShow All

GM Performance Parts Iron Block /427 LSX A differenza degli altri motori testati, il nostro motore della GM non è attualmente disponibile come motore per casse, ma lo sarà alla fine del ’08. La buona notizia è che si può facilmente costruire questo stesso pacchetto con parti GMPP se non si può aspettare così a lungo. Dalla sua introduzione nel 1997, la serie LS è stata perfezionata e migliorata dalla fabbrica e abbracciata con entusiasmo dal pubblico delle prestazioni. Perché? La risposta semplice è che questi motori producono davvero del vapore. Il top della produzione è l’LS7, l’esclusivo propulsore a 427 cubi che si trova nelle nuove Corvette Z06. Questi motori hanno una potenza netta di fabbrica di 505 cavalli SAE a 6.300 giri/min e una coppia netta di 470 lb-ft a 4.800 giri/min. Questa è una potenza seria nel libro di chiunque, specialmente considerando le esigenze di produzione. Tuttavia, molto non è mai abbastanza, giusto? Dato che i corridori impiegavano combinazioni scandalose di cilindrata, spinta e nitroso, le capacità dei blocchi di alluminio di produzione hanno raggiunto i loro limiti. La risposta di GM è il blocco di ferro LSX.

L’idea alla base di questo blocco era la pura e semplice capacità di gestione della potenza, pur mantenendo un livello di prezzo alla portata di una vasta gamma di corridori e di appassionati della strada. Quanta potenza? Questi blocchi di ferro sono stati progettati con un occhio di riguardo alla potenza nelle applicazioni di resistenza aerodinamica nella gamma dei 2.500 CV! L’architettura del motore LS è straordinariamente robusta, dalla rete a sei bulloni alle paratie di fondo pesantemente rinforzate. Il blocco LSX in ferro migliora la resistenza intrinseca con il ferro ad alta resistenza che sostituisce l’alluminio, e lo spessore del materiale extra in aree critiche come le paratie principali, i ponti e le pareti dei cilindri. Con le fusioni delle pareti dei cilindri siamesi, i blocchi LSX possono accettare un foro di 4.250 pollici mantenendo uno spessore di parete di 0.200 pollici. Con le capacità di alesaggio e l’ampio spazio per una manovella da 4.250 pollici, l’LSX può essere facilmente costruito a 482 cubi.

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Il nostro motore di prova non è così estremo in termini di cilindrata, ma è stato costruito utilizzando quasi tutti gli interni di produzione LS7, da una manovella in acciaio di fabbrica e aste in titanio, alla combinazione di alesaggio e corsa della LS7 di 4.125×4.000 pollici. Infatti, l’unica cosa che non è OEM all’interno è un set di pistoni forgiati Mahle. In alto, questo propulsore a 427 cubi trasporta una serie di teste cilindri LS7 a grande porta, che sono tutte splendidamente lavorate a CNC. È interessante notare che le teste di cilindro LS7 sfruttano la stessa strategia di compensazione dell’aspirazione offset del motore Mopar che abbiamo testato. Un collettore di aspirazione LS7 carburellato a singolo piano della GM Performance Parts sostituisce l’impianto di iniezione di fabbrica, consentendo un facile retrofit in un telaio precedente. Un carburatore Holley 950 HP dall’aspetto familiare fornisce la miscela senza alcuno dei trucchi elettronici del sistema di iniezione.

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Con una semplice aspirazione e un carburatore a quattro barili, metà della battaglia è vinta per quanto riguarda l’adattamento di un motore basato su LS all’applicazione preelettronica di vostra scelta. L’altra metà si occupa dell’accensione, poiché, come tutti i motori LS, il nostro pezzo di prova si accende tramite un’accensione a bobina senza distributore. La risposta qui viene da MSD, un semplice controller progettato per funzionare con i sensori OEM, e la ruota di innesco tardo-LS 58x nascosta all’interno del basamento. Il controller di MSD è dotato di un cablaggio che si inserisce letteralmente in posizione per soddisfare le connessioni di fabbrica, richiedendo solo il collegamento supplementare di un’alimentazione e di una messa a terra. Queste unità di controllo vengono fornite preprogrammate con una curva di temporizzazione, con moduli di curva di temporizzazione aggiuntivi opzionali plug-in, così come la possibilità di agganciarsi ad un laptop e comporre qualsiasi curva di temporizzazione si possa sognare. Sul banco, siamo rimasti impressionati dal fatto che abbiamo appena collegato l’MSD e il motore ha funzionato bene e si è acceso senza fare nulla di più. Per i test di potenza, tuttavia, abbiamo caricato il software MSD nel nostro portatile e abbiamo composto la nostra migliore curva di cronometraggio.

È difficile contestare il potenziale dei motori GM basati su LS, soprattutto se si considera che i numeri di dyno sono arrivati. Con le curve di fasatura e di carburante ottimizzate, il nostro blocco di ferro LSX 427 ha registrato 552 libbre di coppia a 5.000-5.200 giri/min e 594 CV a 6.400 giri/min. Con un distanziatore affusolato HMV SuperSucker da 1 pollice sotto il carburatore e la miscela ancora una volta ottimizzata, il punteggio di potenza di picco è salito a 598 CV allo stesso numero di giri di picco. Eravamo così vicini ai 600 CV che potevamo sentirne l’odore, ma anche con un distanziatore conico Wilson da 2 pollici e un altro giro di accensione e di messa a punto del carburante, così come una piastra di raggio sopra il carburatore, siamo rimasti in stallo a 599 CV a 6.500 giri/min. Piuttosto robusto, considerando che la camma LS7 di serie ha riferito di essere nel motore e il gas della pompa che stavamo alimentando. E’ difficile indovinare quanto uno di questi motori potrebbe fare con una camma e un carburatore più grandi (o un grande colpo di spray), ma anche se testato sarebbe un pezzo serio nella Chevrolet di vostra scelta – e non dovrete mai preoccuparvi di far saltare in aria il blocco.

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Sul Dyno: GM Iron LSX 427Testato al Westech Performance Group SuperFlow 901 fattore di correzione STP del banco prova motori

RPMTorqueHorsepower3,0004692683,2004702863,4004783103,6004893353,8004983614,0005083874,2005174134,4005264404,6005344674,8005474995, 0005525265,2005525465,4005495645,6005395755,8005305856,0005165896,2005035936,4004885946,600469590Mostra le specifiche AllKey: GM ferro LSX 427Displacement427 CIDBlockGMPP LSX 19166454 Bore4.125 inchesStroke4.000 inchesCrankProduction LS7 forged steelRodsProduction LS7 titaniumPistonsMahle forged aluminiumCompression ratio11:1Cam typeHydraulic roller tappetDuration at 0.050 inch211/230 degreesValve lift0. 591 polliciRappoggio a 1,8:1Testa del cilindroProduzione LS7Produzione LS7 Produzione CNC-portanteInterno/scarico della valvola2,20 titanio/1,61 acciaio a stelo cavo riempito di sodioCollettore di presaGM LS7 monopiano a quattro barilottiCarburatore di provaHolley 950 HP downleg boosterMostra tutto

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