Più performanti con efficienza

Il risparmio di carburante e la coesistenza di energia – in tutti i modelli Pontiac – sono parte integrante del progetto: II Mettere alla prova la teoria

Vedi tutti i 15 fotoswpengineWordsApr 21, 2006

Nella parte I del nostro primer sull’aumento dell’efficienza del carburante della vostra Pontiac, abbiamo trattato la teoria del miglioramento del chilometraggio. Come detto, HPP avrebbe poi messo alla prova la nostra ipotesi. Bob Wise della RaceKrafters Automotive Machine aveva originariamente organizzato per il committente della Jones Pontiac-GMC di Lancaster, Pennyslvania, di prestarci una GTO di sua proprietà della fine degli anni ’60. Come sarebbe andata, anche se l’auto non era in vendita, qualcuno gli fece un’offerta che non poteva rifiutare, e la nostra auto di prova fu trasportata in un garage del nuovo proprietario.

Fortunatamente, RaceKrafters è ben radicata nella comunità di Pontiac, e non ha avuto problemi a trovare un altro candidato per il nostro esercizio. Ed Birchall, sempre di Lancaster, possiede una Ram Air III 400 Trans Am del ’69 con cambio automatico. L’auto è per lo più originale e in forma non restaurata, tranne il motore. Birchall la possiede da più di 20 anni e, poco dopo averne preso possesso, il motore R/A-III ha sviluppato un rumore di stelo e pistone. Poiché i motori Pontiac erano ancora relativamente facili da trovare nei primi anni ’80, ha fatto scivolare uno sfasciacarrozze 400 nel vano motore della carrozzeria F e ha messo l’originale al sicuro. Essendo un mulino da drogheria con una tonnellata di chilometri, non era potente come il motore di fabbrica, ma funzionava bene, non fumava e suonava in modo eccellente. Quindi, i grandi numeri di potenza non sarebbero all’ordine del giorno.

Nel 1974, con l’implementazione di più controlli delle emissioni in fabbrica, l’organizzazione commerciale SEMA, che ora è l’acronimo di Specialty Equipment Market Association (allora era Manufacturers invece di Market) ha gestito una serie di pubblicità su riviste di hobby come Hot Rod, Car Craft, e così via. Essa affermava: “Un motore ad alte prestazioni è un motore efficiente. Un motore efficiente è un motore pulito”. La campagna aveva lo scopo di cancellare l’immagine negativa delle Hot Rod che un pubblico sempre più attento all’ambiente aveva nella mente. La dichiarazione del SEMA era profetica, poiché può essere impiegata ancora oggi, soprattutto quando si tratta di diminuire il consumo di carburante di una Pontiac a caldo.

Vedi tutte le 15 foto

Quando abbiamo iniziato questo viaggio, sapevamo che i nostri risultati si sarebbero basati sullo stato di sintonia della nostra auto di soggetto. Idealmente, a scopo dimostrativo, il nostro campione di Pontiac dovrebbe funzionare bene senza problemi di guidabilità, ma essere rappresentativo di una tipica messa a punto che un lettore avrebbe avuto sulla propria auto. Se per caso la taratura fosse perfetta sul nostro soggetto, allora non ci sarebbe spazio per miglioramenti.

Non avendo familiarità con il T/A del ’69 di Birchall, non sapevamo in quale categoria rientrasse. La Trans Am suonava molto bene e sembrava guidare bene fino al negozio, che era solo un viaggio di tre miglia. Solo quando l’abbiamo legata al banco e abbiamo iniziato a fare qualche lettura sapremmo se avessimo un buon candidato per esaltare le virtù dell’accordatura per i mpg.

Progettazione della simulazionePer rendere credibili i nostri risultati, sarebbe necessario sviluppare un protocollo di test ripetibile e accurato. I test reali su strada non sarebbero un’opzione, poiché ci sarebbero troppe variabili presenti (vento, traffico, cambiamenti climatici) e non permetterebbero di monitorare con precisione le piccole modifiche di calibrazione. L’uso del banco prova per telai Dynojet di RaceKrafter sarebbe quindi la risposta, ma sarebbero necessarie alcune modifiche alla procedura di prova standard.

Il Dynojet è basato sull’inerzia, in cui le ruote motrici dell’auto fanno girare ogni volta un tamburo che pesa circa 2.000 libbre a testa (un peso totale di circa 4.000 libbre). Nella pratica normale, il computer del dinamo usa la velocità di accelerazione della massa fissa (i tamburi) per determinare la potenza e la coppia alle gomme. È generalmente accettato che su un’auto a trazione posteriore la perdita di potenza attraverso la trasmissione è di circa il 20%. Quindi, se la potenza della ruota motrice viene moltiplicata per 1,20, essa fornirà una buona rappresentazione della potenza del volano.

Per i nostri scopi, il dyno sarebbe stato utilizzato per documentare la potenza e la coppia con la melodia “as arriveder”, e poi dopo aver composto il Poncho per il risparmio di carburante. La differenza procedurale sarebbe durante i nostri test. I tamburi del dyno verrebbero usati per simulare la nostra Pontiac che scende lungo la strada mentre in realtà è ferma. Il governo federale impiega questo stile di test per determinare il chilometraggio del carburante e le emissioni delle auto nuove in base all’EPA. Questa tecnica non tiene conto della resistenza al vento, della varietà del terreno o di qualsiasi altra cosa che possa influire sul consumo di carburante, in modo positivo o negativo. Questo non sarà un problema, poiché ogni test verrà eseguito esattamente allo stesso modo, il che lo renderà accurato.

Poiché la High Performance Pontiac non aveva accesso a un laboratorio multimilionario dell’EPA, abbiamo dovuto evocare un po’ di buon vecchio ingegno americano e sviluppare la nostra procedura di test. Per questa causa, l’autore ha pensato all’idea di disabilitare la fornitura di carburante della vettura di prova e di sostituirla con un serbatoio remoto molto più piccolo. Poi una quantità misurata di carburante potrebbe essere aggiunta al serbatoio di prova e il veicolo guidato sul banco di prova fino a quando non finisce la benzina. Se misurassimo accuratamente il carburante, il test sarebbe ripetibile e quindi valido.

Un serbatoio di carburante con una valvola di intercettazione di una spazzatrice da neve scartata ha offerto quello che ci serviva ed è stato ottenuto gratuitamente. Bob Wise ha scollegato la linea del carburante dal serbatoio del gas alla pompa del carburante e ha installato una linea dal serbatoio di prova alla pompa del carburante. In questo modo, la Pontiac non aveva idea che la fornitura di carburante della fabbrica fosse stata disattivata, e la benzina sarebbe stata pompata al carburatore attraverso il suo normale percorso. Avevamo giocato con l’idea di alimentare il carburatore per gravità dal serbatoio di prova, ma la linea della pompa del carburante era così facile da raggiungere, e avrebbe reso il test più accurato.

Vedi tutte le 15 foto

Per un dispositivo di misurazione era sufficiente un contenitore di plastica graduato da due litri con un beccuccio di versamento del reparto casalinghi di Wal-Mart. Un quarto è stato misurato e sul contenitore è stato fatto un segno per rimuovere qualsiasi errore in una direzione o nell’altra. Per controllare la qualità del nostro test al massimo livello, abbiamo pesato il contenitore su una bilancia postale con un quarto di benzina. In questo modo sapevamo che ad ogni prova eseguita avremmo fornito la stessa quantità di carburante, anche se la conferma visiva e del peso sarebbe stata fornita.

Poiché RaceKrafters aveva la bilancia postale, il nostro dispositivo di misurazione del carburante a bassa tecnologia, ma preciso, ci è costato 1,59 dollari per il contenitore e circa 1,00 dollari per un pezzo di tubo del carburante. Quindi, per meno di tre dollari, eravamo in affari.

Una cosa buona della matematica e di un protocollo di test accurato è che i risultati possono essere ampliati o ridotti a qualsiasi standard si desideri. Abbiamo scelto un litro di benzina, in quanto consentirebbe sessioni di test veloci, e stavamo cercando di quantificare un cambiamento in un confronto A-B. Non c’era bisogno di far passare un gallone di benzina nel motore ogni volta. Moltiplicando per quattro (quattro quarti per un gallone) avremmo avuto una cifra precisa di un miglio per gallone. Abbiamo usato il contachilometri dell’auto per la distanza percorsa, e ancora una volta la quantità di errore era irrilevante, poiché sarebbe stata fissata durante l’intero test.

La nostra procedura era di far girare il motore a vuoto, riempire il serbatoio di prova con un quarto di benzina e poi avviare la macchina e accelerare delicatamente a 65 mph. Questa velocità sarebbe stata mantenuta fino a quando il motore non fosse rimasto senza benzina. Avremmo permesso al banco di raggiungere una velocità di 20 miglia all’ora, e poi si sarebbero attivati i freni e si sarebbe letto il contachilometri. Questi passi erano seguiti esplicitamente per ogni prova.

Tenete presente che il nostro ciclo di prova non è stato progettato per produrre il miglior chilometraggio possibile, ma intrinsecamente sarebbe molto affamato di carburante. Abbiamo misurato la distanza percorsa per ogni quarto di carburante consumato. Qualsiasi guadagno realizzato sarebbe molto probabilmente ancora maggiore in condizioni di crociera allo stato stazionario, come ad esempio in autostrada. Seguitelo mentre l’HPP lascia che siano le immagini a raccontare la storia.

Costruire per l’efficienzaAnche se si possono ottenere sostanziali guadagni in termini di risparmio di carburante con la messa a punto esterna, in sostanza tutto ciò che si sta facendo è portare il motore al suo pieno potenziale di progettazione. Nessuna diminuzione del consumo di carburante può avvenire al di là dell’efficienza termica intrinseca del progetto originale. I guadagni al di là di questo possono essere enormi, ma richiedono un ripensamento del design interno del motore, come viene comunemente fatto per far andare più veloce una Pontiac. Ma, invece, l’editto sarà mpg invece di mph.

Ogni motore a combustione interna subisce tre aree di perdita di energia potenziale (misurata in unità termiche britanniche) dal carburante consumato. Esse sono: il pompaggio, l’attrito e le perdite termiche. Anche la Pontiac più potente utilizza solo il 25% circa dell’energia del carburante per trasmettere la potenza all’albero motore. Circa un 25 per cento di perdita è assegnato a ciascuna delle tre aree. Il modo più semplice e produttivo per aumentare il risparmio di carburante in qualsiasi motore è quello di aumentare il rapporto di compressione statica. Un rapporto di compressione più alto ha un impatto diretto sull’efficienza termodinamica del motore o, in termini più semplici, riduce la quantità di carburante in massa per produrre 1 hp.

Questo è uno dei motivi per cui i motori diesel sono più efficienti in termini di consumo di carburante rispetto a quelli a benzina: l’elevato rapporto di compressione (22:1 sulle versioni normalmente aspirate) migliora l’efficienza termica. La seconda ragione per la reputazione avaro di un diesel è che il carburante ha più energia di Btu rispetto alla benzina.

Un rapporto di compressione più elevato porta con sé la necessità di un maggiore numero di ottani del carburante, ma grazie ad una buona ingegneria questo requisito può anche essere tenuto sotto controllo. Le nuove tecnologie come i rivestimenti della barriera termica dei pistoni e della camera di combustione, insieme ai refrigeranti avanzati come l’esclusivo Evans NPG+, consentono un rapporto di compressione più alto di quanto si possa pensare con i vecchi design delle testate.

Un’altra area non sfruttata per la riduzione del consumo di carburante è la fase dell’albero a camme e la sovrapposizione. Il posizionamento avanzato, quando si fa riferimento alla linea centrale del lobo di aspirazione, aumenta l’efficienza volumetrica in corrispondenza delle piccole aperture dell’acceleratore e consente al motore di lavorare di più con meno carburante. Una minore sovrapposizione limiterà la respirazione ad alto numero di giri, ma renderà il motore più efficiente dal punto di vista del consumo di carburante in corrispondenza delle aperture dell’acceleratore e del carico leggero.

Cosa rende tutto questo divertente per un macchinista come me? I guadagni in termini di risparmio di carburante sono più impegnativi che andare veloce. È un esercizio di ingegneria che usa tutta la stessa logica della costruzione di un hot rod, solo che lo reindirizza verso un’altra causa. Chissà, forse nel prossimo futuro ci sarà una pubblicazione di HPP chiamata HEP, o High Efficiency Pontiac. Sono successe cose più strane.–RTB

Vedi tutte le 15 foto

Gratis Preventivo gratuito da un Rivenditore locale

e-mail newsletter

Notizie sulle auto, recensioni e altro ancora!

SEGNARE UP https:www.hotrod.comuploadssites20064hppp-060700-pl-1969-Pontiac-Trans-Am-Driver-Side-Rear-View.jpg

Lascia un commento