gm performance

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http://www.year2032.com/ecotec.htm


traduction:

Genèse

À un certain point General Motors s'est rendu compte qu'il y a une chose appelée la « exécution d'importation, » qui a franchement secoué le marché entier d'exécution. Le GM, pour des raisons évidentes, aime appeler ce phénomène « exécution de FWD. » Par la suite, quelqu'un au GM a réalisé que la compagnie a eu un nouveau moteur appelé l'Ecotec cela -- avec quelques tours « bon marché » -- a eu le potentiel de séduire quelques gens actuellement exclusivement dans l'amour avec certains interprètes japonais et européens d'importation. Le GM éraflé ensemble peu d'argent et l'a jeté à une petite équipe de coureurs et de constructeurs de moteur expérimentés à l'des skunkworks en Californie méridionale avec le but de s'assurer ce que des 2.2 litres Ecotec pourraient faire si vous le fouettiez bon.

« La demande était pour 800 puissances en chevaux en quatre mois dans un moteur qui vivrait pour 20 - 40 courses de drague, » dit Stephen Bothwell, qui est entré du froid pour mener le projet de moteur de drague d'Ecotec du GM après 2.5 ans sur le Vortec du GM d'emballage de route 4200 en ligne six dans des camions de rassemblement jouant les routes et les non-routes des endroits comme Baja, Mexique. « L'attitude dès l'abord dans quelques quarts, » dit Bothwell, « était les gens ris l'idée des 700 puissances en chevaux Ecotec. Mais c'était alors. »

Bothwell a commencé par portée dehors quelle sorte de puissance et de couple serait exigée pour obtenir l'attention des personnes dans le monde « d'exécution de FWD », et continuée sur celle avec un programme d'accident pour pousser l'enveloppe d'un Ecotec. Dur.

Le GM emballant l'ensemble d'équipe environ pour trouver les limites externes d'un Ecotec la manière démodée -- en soufflant progressivement traversant plus d'azote elle sur un dyno de moteur jusqu'à quelque chose s'est cassée. Alors réparant le moteur avec des pièces plus fortes (envoyant tous ports endommagés à un laboratoire pour l'analyse légale), et poussant dessus jusqu'au prochain lien le plus faible est mort et est allé à l'enfer. Et ainsi de suite.

Recherche pour l'échec : D'azote

À cet effet, l'emballage de GM a boulonné des usine-actions Ecotec à un dyno de moteur et les a câblé vers le haut d'un système de gestion programmable de moteur de DFI/Accel pour le commander par l'intermédiaire d'une liaison de transmission de données reliée à un ordinateur portable à l'interface utilisateurs graphique basée sur Windows.

L'équipe a alors construit un système d'azote à trois étages fait sur commande c**çu pour pulvériser un brouillard froid de d'azote dans l'Ecotec à un proche unique le corps de commande de puissance, fournissant le carburant additionnel pour assortir l'air oxygène-enrichi par l'intermédiaire de la largeur d'impulsion accrue des injecteurs de carburant électroniques courants. {qu'est à dire un système d'azote sec pour n'importe qui qui veut savoir}

L'emballage de GM a commencé le processus de accord sur un dyno d'eau-frein de Heinen-Freud utilisant les tubulures courantes de prise et d'échappement et un tuyau de descente courant modifié mis d'aplomb sans silencieux directement dans le système d'enlèvement de l'échappement des cellules de dyno. Il s'avère un litre courant bien-accordé Ecotec du 10:1 2.2 dans la configuration ci-dessus développe réellement 168 puissances en chevaux de vilebrequin (qui est au-dessus de l'estimation d'usine de 140-150 comme installées dans divers véhicules les Etats-Unis et en Europe).

En ce moment, l'équipe a commencé à pomper vers le haut le volume d'une série rigoureuse d'essais tandis qu'un équipage se tenait prêt avec des extincteurs. Examinant à un niveau de puissance donné a conclu quand le moteur pourrait survivre à une série de 8-10 le dyno que de toute puissance « Sprints » du couple maximal par la puissance maximum dans 50 étapes de t/mn, concluant avec au moins six secondes à de toute puissance, pendant un total d'au moins 20 secondes très dures. Le GM emballant successivement a vérifié l'Ecotec survécu heureusement à 200, 225 et 250 puissances en chevaux au-dessus de nombreuses tractions de dyno.

Cependant, comme Ecotec a poussé par 283 puissances en chevaux à 4400 t/mn, chacune des quatre bielles simultanément a échoué de façon catastrophique et s'est écrasé par le côté du bloc. L'analyse de laboratoire a plus tard indiqué une rupture de compression de mi-faisceau sur chacune des quatre tiges courantes de poudre-métal. Tous autres composants vérifiés très bien. L'emballage de GM a installé un paquet des composants que vous installeriez certainement si vous preniez l'ennui pour ouvrir un moteur pour améliorer les bielles : le Superbe-devoir a forgé des tiges de X-faisceau de Crower -- pistons forgés par JE positifs de 10:1 avec des paquets supérieurs plus épais de terres d'anneau et d'anneau de Hastings moly. Le GM emballant de plus grands injecteurs de carburant installés par équipe, et maigre continu sur le moteur. La puissance a rapidement avancé à 350 puissances en chevaux, lesquelles au point le du moteur période de fonctionnement hors de la pièce de respiration du côté d'échappement. Le rapport des réactifs (échappement) aux produits (charge d'admission) est très haut sur un moteur d'azote. L'emballage de GM a trouvé que la tubulure d'échappement courante d'Ecotec est devenue suffisamment restrictive au-dessus de 350 puissances en chevaux qu'ajouter inconsidérément plus d'azote pourrait réellement faire moins de puissances en chevaux -- en raison des efficacités nettement diminuées en gaz d'échappement de balayage du volume de dégagement de chambre de combustion. « Nous avons finalement fait 370-375 puissances en chevaux sur d'azote, » dit Bothwell, « mais le moteur a été vraiment pissé au loin. »

Building the Turbo Ecotec

En ce moment, d'azote abandonné de emballage de GM, construit un turbo efficace Ecotec, et poussé dessus avec les affaires de faire la puissance. La stratégie avait lieu, la rend efficace à partir du jour un, puis le tour vers le haut du revs et poussée. Le but de Bothwell : 10.000 t/mn et 800 puissances en chevaux.

« Nous avons su que la manivelle courante aurait besoin remplacer par 500 puissances en chevaux, » dit Bothwell. « Puisque nous allions avoir besoin de rev des possibilités, respirant et rapport de tige-course d'un moteur carré d'ennuyer-course, nous avons eu la construction de Crower une billette forgée De-frottée vilebrequin de 2.0 litres et utilisé lui immédiatement de 350 puissances en chevaux. » Les nouveaux, plus grands 4143 goujons 7/16-inch principaux ont remplacé les boulons principaux pour tenir la nouvelle manivelle fermement en place.

L'équipe de GM a c**çu un tube-type en-tête inoxidable fabriqué pour optimiser la collection d'impulsions d'échappement dans l'ordre correct pour réduire au minimum des collisions. Avec l'abondance de la poussée, l'équipe de GM a su que le rouleau-type courant tubulure de prise en plastique pourrait couler suffisamment d'air pour 500 puissances en chevaux. Puisque le but était manière au delà de 500 puissances en chevaux, elles ont fabriqué un aluminium, tubulure de prise sèche de droit-port avec l'assemblée plénière à fort débit pour le turbo Ecotec. Pour régler la grande circulation d'air, l'emballage de GM a chapardé le corps de commande de puissance d'un LS1 V8.

L'emballage de GM a c**çu le système de turbo autour d'un turbocompresseur innovateur avancé de Turbo avec l'abondance des pièces pour améliorer et tordre l'exécution au besoin, plus une gaspiller-porte énorme et un contrôleur électronique pulse-modulated. L'équipe de GM a fabriqué un refroidisseur intermédiaire fait sur commande colossal de l'air-eau qui pourrait être refroidi sans interruption sur le dyno avec de l'eau robinet ou avec un radiateur de sec-glace à la voie.

Les spécialités de emballage de rasoir de sous-traitant de GM ont nettement amélioré la tête d'Ecotec avec les valves en acier inoxydable légères de mise en communication significative et de taille maximum. Les solides solubles courants couler-mettent hors jeu des expositions de données le capable principal mis en communication de l'échappement débordant du cfm 272 d'air à 0.450 ascenseur et du cfm 175-207.

Des joints de valve étant coupés pour empêcher les collisions hypersustentatrices avec les arrêtoirs, les cames de Crower fournissent l'ascenseur et la durée totale de .46482 pouce et 221.4 degrés de durée, l'ascenseur total d'échappement et la durée de .46737 pouce et de 221.3 degrés. Le rasoir ont utilisé un GM de propriété industrielle emballant la solution pour devancer des problèmes de flotteur de valve à haut-T/MN et la poussée (avec un but certain de 10.000 t/mn discriminer financièrement à l'encontre, emballage de GM décidé pour supprimer les axes d'équilibre d'Ecotec).

À cette heure, la centrale électrique de Turbo Ecotec s'était développée sensiblement dans la largeur. L'équipe de GM a décidé de la tourner en avant par 33 degrés. Ceci aiderait à traiter des effets multi-g sur le drain d'huile et à réduire nettement la difficulté de l'emballage il dans un racecar.

L'emballage de GM a converti l'Ecotec en système d'huile à plusieurs étages de sec-carter de vidange c**çu pour réduire l'enroulement de carter de vilebrequin et pour augmenter ainsi la puissance par des gaz d'huile et de carter de vilebrequin de récupération directement de la culasse et du bac à huile dans un réservoir externe à fort débit. Du réservoir, une pompe séparée fournirait à la lubrification l'aération réduite directement au bloc court, à la tête et au turbocompresseur à basse température et à haute pression supérieurs.

L'équipe de GM a construit un étroit, le bac à huile en forme de V à faible volume et polarisé en aval qui a dirigé l'huile de retour pour conjuguer sec-carter de vidange nettoient des collectes. Ils ont ouvert des fenêtres dans la ceinture du « S'inclinent-Quatre » pour empêcher l'huile de malaxer à un bas point replacé et de tuer des puissances en chevaux par l'interférence la manivelle au T/MN élevé.

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Recherche pour l'échec : Poussée

Le nouveau turbo Ecotec immédiatement a tourné la manivelle dehors de 350 puissances en chevaux à 7000 t/mn sur 2 livres par pouce carré de poussée, et s'est rapidement fermé dedans sur 450 puissances en chevaux sans des échecs. « Notre stratégie de accord, » indique Bothwell. « Étaient commencer des riches avec une carte air-carburant générée par ordinateur et partir furtivement vers le haut sur le riche-meilleur couple. »

Le nouveau turbo Ecotec était d'un air provoquant sensible : Le ralenti réglé de emballage de GM à 1800 t/mn, et si vous le poinçonniez vite, le moteur déchargé soufflerait complètement par le rev-limiteur 10K en moins d'un dixième d'une seconde. L'équipe s'est attendue à ce qu'une voiture Ecotec-actionnée de drague lance à 8000 t/mn et roule complètement les vitesses en mille quart, ainsi elles se sont inquiétées principalement de la gamme de 5-10K T/MN. Dans cette gamme, l'emballage de GM a voulu que le turbocompresseur réalisât n'importe quel niveau de « pleine poussée » presque 100 pour cent du temps.

Pendant que l'essai continuait, l'emballage de GM a surveillé le JPT et l'oxygène de gaz d'échappement sur chacun des quatre cylindres. La cible de toute puissance JPT était de 1.230 degrés de F, et ne dépasserait jamais 1.350 degrés. L'équipe a sans interruption noté toutes les données de sonde dans toute la recherche de puissance. La routine était, court le dyno manuellement à un choix de « points d'arrêt » de vitesse, chargement et la poussée, possession le moteur doucement à chaque point pour tordre les divers paramètres qui définissent riche optimal/mieux le serrent à la clé dynamométrique -- utilisant des données d'O2 de JPT et de large-gamme, des lectures de pression de carburant-rail, de couple et de puissance, un contrôleur électronique à télécommande de poussée et un ordinateur portable de recalibrer la largeur d'impulsion d'injection et l'avance d'étincelle.

Dans tout l'essai de dyno de turbo Ecotec, l'emballage de GM a refroidi le refroidisseur intermédiaire de l'air-eau avec de l'eau frais robinet. Aux niveaux élevés de la poussée, l'air pressurisé entrerait dans le refroidisseur à 200 degrés, congé à 105-110 degrés, avec du fluage dû aux compromis de empaquetage et à la pression-baisse négligeable. À la voie, un radiateur de glace sèche ramènerait l'air aspiré sortant le refroidisseur à 60-70 degrés.

À 450 puissances en chevaux et à 8 livres par pouce carré de poussée, l'équipe de GM a commencé à souffler les garnitures principales. Une théorie était que le noyau-décalage dans le bloc faisait échouer la garniture (parce que quelques moteurs de Honda ont ce problème). « Je ne l'ai pas achetée, » dit Bothwell. « Mais nous avons essayé de convertir le bloc d'Ecotec en plate-forme pleine. Ceci, malheureusement, juste temps perdu et détruit quelques blocs, probablement dus à la thermique-expansion publie. »

L'équipe de GM a décidé que la tête fléchissait. Retournant à un bloc d'Ecotec de provision-plate-forme, ils ont commuté aux goujons H11 principaux de haute résistance. Ceci a limité la fuite et l'échec de garniture principale exclusivement aux sections extérieures de l'anneau du feu à l'une ou l'autre extrémité de la tête sur des cylindres un et quatre. L'équipe de GM a résolu ce problème en renforçant les deux domaines problématiques avec les goujons jumeaux qui ont fileté par ennuyé usiné dans la structure supérieure de la tête et bloqué contre les secteurs extérieurs de feu-anneau de la tête à côté des cylindres un et quatre.

Le moteur maintenant heureusement fait 500 puissances en chevaux -- et a couru claquent dans les limites externes de l'exécution courante de lover-sur-prise. Les microprocesseurs intégraux ne permettront pas aux enroulements courants d'activer et mettre le feu en présence de la tension excessive. Solution à court terme : GMR a converti en allumage de distributeur conduit par came avec l'enroulement superbe d'industriel-force.

Malheureusement, comme puissance montée vers 600, l'interface entière de lourdaud a commencé à couler des pressions extrêmes de compression. L'équipe de GM a pressé les joints circulaires inoxidables dans usiné cannelé dans la tête, cannelures usinées de récepteur du bloc et installé une garniture principale de cuivre molle. Le problème a résolu.

À 600 puissances en chevaux, la puissance et les vitesses de moteur extrêmes ont commencé à tordre et fléchir les goupilles de poignet du superbe-devoir 4350 de marché des accessoires. Sans surveillance gauche, ceci arracherait par la suite les tours de goupille au-dessous des goupilles de poignet. Dans cette même gamme de puissance, les paquets de l'anneau de l'Ecotec ont commencé à échouer. L'emballage de GM a ouvert les alésages de goupille de poignet dans les pistons par .003 pouce et a installé des goupilles de poignet H11 plus épaisses avec des murs plus épais. L'équipe a simultanément émigré des 1.0 - x 1.0 - x des anneaux de marché des accessoires de 3.0 pouces pour se monter au joint 1.5 - x 1.5 - x des paquets d'anneau de 4.0 pouces.

L'Ecotec était finalement fiable à 650 puissances en chevaux à 19 livres par pouce carré de poussée -- relativement un de bas niveau de la poussée, indiquant l'efficacité volumétrique exceptionnelle. L'équipe de GM a vérifié l'effort acceptable sur toutes les pièces et a abaissé la pression d'huile à 85 livres par pouce carré après la conclusion que des puissances en chevaux simplement revêtues d'une robe plus élevées d'arrangements de pompe et excessivement aéré l'huile.

La poussée pour 800 puissances en chevaux

Considérer ceci : 800 puissances en chevaux sont beaucoup. Sur un pouce cube 122 circuler en voiture avec 750 puissances en chevaux -- trois quarts de mille -- vous traitez fondamentalement 6.14 puissances en chevaux par pouce cube. Pressions et efforts de toutes les sortes -- chargement thermique et mécanique d'un bout de l'affaire à l'autre -- escalader aux niveaux extrêmes. Un litre de Chevrolet 5.7 LS1 V8 avec cette beaucoup de puissance spécifique (puissance en chevaux par pouce cube) ferait 2.137 puissances en chevaux.

L'Ecotec superbe-modifié pouvait réaliser des 750 puissances en chevaux fiable sur 24 livres par pouce carré de poussée à 9000 t/mn avec la compression de 10:1 et un carburant non spécifié avec la chaleur extrêmement à indice d'octane élevé et excellente des caractéristiques de vaporisation. Mais comme équipe de Bothwell poussée au delà des 750 gamme positive, l'emballage de GM a commencé à rencontrer une telle pressions extrêmes de cylindre et dilatation thermique que les douilles de cylindre d'actions de mince-mur et la structure de soutènement ont commencé à se déformer et à sortir de rond, fente. Le piston de cylindre est devenu un problème.

En date de cette écriture, l'équipe a a développé un nouveau « Superbe-Turbo » prometteur Ecotec, construit dans un processus où le machiniste de GMR enlève entièrement les douilles courantes et la structure de soutènement de cylindre/noyau en aluminium, pressant profondément, les douilles en acier fond-à flasque sur mesure dans des être de récepteur usinés directement dans le plancher de la veste d'eau. GMR renforce les nouvelles douilles flottantes supplémentaire-épaisses avec une piscine de l'époxyde qui soulève effectivement le plancher de la veste d'eau pour entourer la base des cylindres, emballage de GM a augmenté le dégagement de cylindre dans le moteur de Superbe-Turbo de 0.001 pouce, et a grenaillé les jupes de piston pour aider à maintenir l'huile.

Analyse

Il est étonnant que tous les composants quelconques c**çus pour un litre Ecotec des puissances en chevaux 2.2 des actions 140 survivraient sur une centrale extrême faisant à plus de six fois sa puissance. Toutefois le bloc d'Ecotec et la force/structure courants de ceinture ont survécu à 750 puissances en chevaux, de même qu'ont fait les douilles courantes. Les roulements principaux courants ont survécu. Les doigt-disciples emboutis courants de rouleau étaient efficaces au moins à 9700 t/mn, de même que les poussoirs hydrauliques. Les passages d'huile sont demeurés courants à 800 puissances en chevaux. Les chaînes d'actions, les guides, les tendeurs et la pompe à eau ont fonctionné tout le chemin vers le ciel. Le chef courant a survécu avec le renforcement de mineur et les modifications de respiration massives. Beaucoup d'autres composants étaient bons pour la puissance courante de deux à quatre fois (voir le diagramme). Les ingénieurs de GM Powertrain ont c**çu un moteur bas avec beaucoup de composants courants au-dessus des des lesquels étaient et au delà de ce qui étaient nécessaire pour l'exécution courante. « La structure de soutènement détraquée de l'Ecotec est incroyablement forte, » dit Bothwell. « Nous n'avons détecté aucun décalage de noyau dans les conditions les plus extrêmes. »

La combinaison de moteur-carburant s'est avérée être extrêmement frapper-résistante. La chambre de combustion d'Ecotec est efficace, avec une excellente dégringolade et une vitesse élevée de flamme, et le moteur pouvait courir la compression de 10:1 sans coup aux surpressions aussi hautes que 36 livres par pouce carré à 21 degrés à l'avance d'étincelle. Dans un véhicule, l'ordinateur embarqué se rend compte dont la vitesse est en service et varie la poussée maximum en conséquence pour éviter des problèmes de commande de détonation et de traction.

De l'excellent puissance-amplifier le rapport de 750 puissances en chevaux à 24 livres par pouce carré, on peut impliquer que choix rigoureux de turbo, choix et synchronisation d'arbre à cames, bon intercooling et résultat soigneusement considéré de la géométrie de système de turbo dans une situation heureuse dans laquelle la pression de tubulure d'admission dépasse la contre-pression dans un phénomène heureux appelé le croisement, où la puissance en chevaux monte en flèche vraiment.

La configuration et la taille de Turbo changeraient trois fois pendant le processus de accord. Haut-coulent turbo est actuellement capable de fournir 40 livres par pouce carré de poussée aux niveaux de puissance très élevée. Le plus grand wastegate innovateur ne peut pas détourner assez d'échappement pour garder la poussée du rampement à 15 livres par pouce carré au minimum une fois fortement chargé sur le dyno, bien que ce ne soit pas un problème sur la voie.

Quelle est la frontière finale de l'Ecotec ? Jusqu'ici, inconnu ; mais nous regarderons à la voie en 2002 pour les réponses à cette question