Tune it: Ford Fiesta GRC Rallycross

Ένα Fiesta της σειράς

Πιστεύω ότι με τις ζέστες που πιάσανε, επιβάλλεται ένα πιο light και ευχάριστο διάβασμα από αισθητήρες, μετρητές, ηλεκτροβαλβίδες κλπ. Πιο συγκεκριμένα, θα μιλήσουμε για ένα εκπληκτικό μοτέρ, απ’ αυτά που ονειρεύεται κάθε επιστήμονας να μπορούσε να βγάλει απ’ το μαγαζί του. Βέβαια, το τι θέλει και το τι μπορεί να κάνει ο καθένας είναι δύο τελείως διαφορετικά πράγματα και καλό είναι να μην τα μπερδεύουμε… Ας δούμε, λοιπόν, από κοντά το Ford Duratec της Mountune για τους αγώνες GRC Rallycross. Πρόκειται για μοτέρ βασισμένα στη σειρά παραγωγής και εξελιγμένα σε τεράστιο βαθμό από πλευράς αντοχής και επιδόσεων για να ανταποκριθούν στις απαιτήσεις της αγωνιστικής αυτής κατηγορίας. Μπορούμε να πούμε ότι μόνο τα κορυφαία dragster υφίστανται παρόμοια ή μεγαλύτερη καταπόνηση και κανένα άλλο μοτέρ, που βασίζεται στην παραγωγή. Το δίλιτρο θηρίο, αναπνέει μέσα από περιοριστή 45mm, που του «περιορίζει» τα άλογα περίπου στα 550 και με ροπή, που φτάνει τα 86,4kgm…είπατε τίποτα? Λόγω του περιοριστή, ο σαλίγκαρος σπρώχνει 3.1bar για την απόδοση αυτή, ανεβάζοντας την πίεση στο θάλαμο καύσης στα 220bar. Για να μπορέσετε να αξιολογήσετε το νούμερο αυτό -γιατί από μόνο του είναι ξεκάρφωτο- να πω ότι είναι μεγαλύτερο από αυτό, που βγάζει το LMP1 Audi R18 Diesel του LeMans!!! Και επειδή ξέρω ότι πολλοί θα ρωτήσετε, τι κάνει το εργαλείο χωρίς το restrictor… φθάνει και πάνω από 800 άλογα με προσαρμογή, βέβαια, του προγράμματος. Για να λειτουργήσει αξιόπιστα με τέτοιες απαιτήσεις ένα μοτέρ, χρειάζονται καλά μελετημένες και ενδιαφέρουσες τεχνικές λύσεις, όπως επίσης και τα περιφερειακά συστήματα ελέγχου, που πρέπει να δίνουν άμεση απόκριση στο γκάζι στο 4κίνητο αγωνιστικό, σε άσφαλτο αλλά και σε χώμα. Το πρώτο πράγμα, που παρατηρεί κανείς στο αυτοκίνητο, είναι η διαμήκης και όχι εγκάρσια διάταξη τοποθέτησης του μοτέρ. Το Fiesta παραγωγής δεν είναι 4κινητο, αλλά η μετατροπή του απαιτεί την αλλαγή αυτή του προσανατολισμού. Γύρω από το μοτέρ υπάρχουν μπόλικοι σωλήνες και κολάρα, τα περισσότερα από τα οποία χρησιμοποιούνται για boost control και anti-lag. Το πίσω μέρος του μπλοκ έχει υποστεί πρόσθετη μηχανουργική κατεργασία για να βιδώσει το σασμάν όσο πιο κολλητά γίνεται, προς όφελος της κατανομής βάρους.

 

Racing Pedigree

Η αρχική εξέλιξη του δίλιτρου Duratec έγινε από την Olsberg MSE (OMSE). Με τη δική της δουλειά, το μοτέρ πέτυχε άριστα πλασαρίσματα στο Rallycross και σε πιο «φιμωμένη» μορφή στο WRC για σειρά ετών. Τελικά, όμως, η μακροπρόθεσμη αξιοπιστία του μοτέρ δεν ικανοποίησε και η αξιοπιστία του άρχισε να χάνει πόντους. Τότε, συναντήθηκε ο David Mountain με τον Andreas Eriksson (τα δύο αφεντικά, Mountune/OMSE) στη διάσημη ανάβαση Pike’s Peak και συμφώνησαν να συνεργαστούν για την περαιτέρω εξέλιξη του μοτέρ. Αυτή η συνάντηση/συμφωνία έγινε το 2009 και οι πρώτες αλλαγές στον GRC Duratec εμφανίσθηκαν το 2010. Από δε το 2011, η Mountune ανέλαβε ολοκληρωτικά την προετοιμασία και εξέλιξη για όλο το πακέτο και έκανε αλλαγές παντού: μπλοκ, στρόφαλο, μπιέλες, έμβολα, καπάκι, σαλίγκαρο, εισαγωγή, κάρτερ, διαχείριση… δεν έμεινε και τίποτα απείραχτο! Ας γυρίσουμε, όμως, σε μερικά βασικά, γιατί πήραμε φόρα! Το μοτέρ βασίζεται στον Ford MZR Duratec, που με τη σειρά του βασίζεται στη Mazda. Αποτελεί τη βάση για πολλά αγωνιστικά της Ford, πρωτότυπα για αγώνες αντοχής LMP1, WRC, BTCC, Formula Ford, Super 2000 και βάλε! Στην περίπτωση του Mountune, το μπλοκ είναι παραγωγής Duratec, ενώ το καπάκι είναι σχέδιο της OMSE. Η Mountune συνέχισε το έργο της OMSE, κάνοντας ένα -ήδη γρήγορο- μοτέρ γρηγορότερο και πιο αξιόπιστο. Από τις σημαντικότερες αλλαγές, που έγιναν, ήταν αυτή στο σύστημα διαχείρισης. Η Mountune έφυγε από τον εγκέφαλο παραγωγής SAAB, που χρησιμοποιούσε η OMSE και πέρασε στον Cosworth Motorsport Pectel SQ6. Το στοιχείο υπεροχής εδώ, που ανέβασε κλάσεις την αξιοπιστία του μοτέρ, είναι το προηγμένο πρόγραμμα εντοπισμού και περιορισμού της αυτανάφλεξης (πειράκια). Ενώ ο έλεγχος του φαινομένου είναι σχετικά εύκολος στην άσφαλτο, στο χώμα υπάρχει σοβαρό πρόβλημα με όλα τα πετραδάκια, που χτυπούν την ποδιά… Ο εγκέφαλος είναι πολύ δύσκολο να ξεχωρίσει ποιός θόρυβος προέρχεται μέσα από το μοτέρ και ποιός όχι –για σκεφθείτε το λίγο! Ο Pectel διαθέτει και πιο διευρυμένους χάρτες καυσίμου/αβάνς, όπως και πιο εξελιγμένο πρόγραμμα launch control/boost control. Το μπλοκ όπως είπαμε, αρχίζει τη ζωή του σαν Duratec των 1.999cc με διάμετρο 87.5mm. Η Mountune ξεπρεσάρει τα μαντεμένια χιτώνια και τα αντικαθιστά με ατσάλινα+Nikasil, που παράγει η εταιρεία Capricorn, προμηθευτής της F1. Η νέα διάμετρος είναι 88mm και με τη νέα επίσης διαδρομή (από στάνταρ 83.1mm) ο κυβισμός γίνεται 2.044cc. Η OMSE χρησιμοποιούσε δαχτυλίδια αερίου για στεγανοποίηση του χιτωνίου, αλλά ο τρόπος τοποθέτησης και οι ακραίες συνθήκες θερμοκρασίας/πίεσης είχαν αποτέλεσμα τις πολύ συχνές αστοχίες. Η Mountune κατάργησε τα δαχτυλίδια και χρησιμοποιεί 5πλή πολύφυλλη φλάντζα MLS, παραγωγής Elring Klinger. Η ειδική της κατασκευή όχι μόνο σφραγίζει τέλεια, αλλά και προσαρμόζεται σε πολύ μικρές παραμορφώσεις/διαφορές πάχους των επιφανειών. Η μετάβαση από τα δαχτυλίδια στην MLS βελτίωσε απίστευτα την αξιοπιστία! Μαζί με τη νέα φλάντζα άλλαξαν και οι 10 βίδες στο καπάκι με πιο χοντρές της ARP για βελτίωση της αντοχής. Ακόμα και με αυτές, όμως, τις αλλαγές, η χρήσιμη διάρκεια ζωής του μοτέρ είναι περιορισμένη, λόγω της μεγάλης υπερπίεσης, της πίεσης καύσης και των αντίξοων συνθηκών του rallycross. Έτσι, τα μοτέρ επισκευάζονται κάθε 3-4 αγώνες, αν και τα χιλιόμετρα, που διανύονται, είναι σχετικά λίγα, περίπου 50-80 ανά αγώνα. Μη σας ξενίζει το τελικό χιλιομετρικό σύνολο, το οποίο με τις δοκιμές μπορεί να φθάσει τα 500-600 χιλιόμετρα. Σε αγωνιστικά πλαίσια θεωρείται αρκετά καλό, αν θυμηθούμε, για παράδειγμα, τα dragster, στα οποία μιλάμε για επισκευή μετά από …μέτρα, όχι χιλιόμετρα! Σίγουρα η σημαντικότερη δομική αλλαγή, που έκανε η Mountune στο μοτέρ, είναι το μονοκόμματο κάρτερ/καβαλέτα στροφάλου. Προηγούμενα το μοτέρ όπως το είχε η OMSE, είχε ξεχωριστά τα καβαλέτα παραγωγής. Η Mountune κατεργάσθηκε ένα τούβλο αλουμίνιο LM25 και έφτιαξε ένα πραγματικό μονοκόμματο κόσμημα. Η ακαμψία του μπλοκ αυξήθηκε σε μεγάλο βαθμό και μαζί η διάρκεια ζωής των μετάλλων και η στεγανοποίηση των κυλίνδρων. Για δε την ψύξη των εμβόλων υπάρχουν όχι 1 ή 2, αλλά 3 μπεκ λαδιού δίπλα σε κάθε καβαλέτο. Ο στρόφαλος με τα 8 αντίβαρα της Mountune κόβεται από κομμάτι ατσάλι ΕΝ40Β και τον κατασκευάζει η γνωστή Arrow. Τα κομβία βάσης είναι 58mm έναντι των 52mm της παραγωγής και των μπιελών 48mm έναντι των 47mm της παραγωγής. Η διαδρομή είναι τώρα 84mm από 83.1mm. Τα μέταλλα είναι τριμεταλλικά της Clevite. Οι μπιέλες είναι της Arrow από ένα νέο κράμα, το Μ2000 και φαίνονται να έχουν μπόλικη …ψυχή για τη σκληρή τους αποστολή. Οι βίδες είναι ARP 3/8’’ με σπείρωμα UNF. Τα έμβολα της JE κατασκευάσθηκαν σε σχέδιο της Mountune και για να αντέχουν τις τεράστιες πιέσεις είναι με κλασσική φούστα και αντι-τριβική επίστρωση. Το υλικό είναι σκληρό κράμα αλουμινίου 2618 με χαμηλή περιεκτικότητα σε πυρίτιο. Ο λόγος συμπίεσης είναι σχετικά ψηλός, 10.5:1. Για μεγαλύτερη αντοχή στις πιέσεις, το ελατήριο συμπίεσης της NPR έχει πάχος 1.5mm και το δεύτερο 1.2mm. Ο πείρος του εμβόλου είναι 22mm για να αντέχει το πολύ …ξύλο!

 

Το κεφαλάρι και τα γύρω του!

Και τώρα ο …κάπαξ, δηλαδή το καπάκι! Εδώ μπορούν να αφήσουν το διάβασμα οι …επιστήμονες, γιατί έτσι κι’ αλλιώς πρόκειται για αστεία πράγματα, που τα έχουν για ψωμοτύρι, άλλο αν δεν μας τα λένε κι’ εμάς να ξεστραβωθούμε! Συνεχίζουμε, λοιπόν, για τους υπόλοιπους …μονόφθαλμους! Το καπάκι της OMSE διαφέρει αρκετά από το κομμάτι παραγωγής και οι διαφορές έχουν στόχο τη βελτίωση της ροής. Οι αυλοί εισαγωγής είναι ψηλότερα και προάγουν την περιδίνηση του εισερχόμενου αέρα. Οι αυλοί εξαγωγής διαφέρουν πάρα πολύ από της παραγωγής και είναι σχεδόν ευθείς και συμμετρικοί για την καλύτερη δυνατή ταχύτητα καυσαερίων. Στην εισαγωγή, οι βαλβίδες είναι 35mm, 1mm μικρότερες από της παραγωγής των 36mm! Οι βαλβίδες εξαγωγής Supertech είναι από Inconel με διάμετρο 32mm, έναντι 31 της παραγωγής. Τα μεγέθη αυτά βέβαια είναι αποτέλεσμα υπολογισμών και δοκιμών της Mountune με τα δυναμόμετρα και το flowbench να έχουν τον πρώτο λόγο. Η γωνία των βαλβίδων μεταξύ τους είναι 39⁰, που ακούγεται πολύ για σύγχρονο καπάκι, αλλά η Mountune το κρίνει κατάλληλο για εφαρμογή τούρμπο. Οι έδρες των βαλβίδων στο καπάκι είναι χαλκού-βηρυλλίου για αντοχή στη θερμοκρασία και καλύτερη ψύξη. Τα ελατήρια των βαλβίδων είναι διπλά της PAC. Οι εκκεντροφόροι κατασκευάζονται από την Piper σε σχέδιο της Mountune και κινούνται με κλασσική καδένα. Ο τεντωτήρας είναι πλέον μηχανικός για περισσότερη αξιοπιστία. Ο σαλίγκαρος, που χρησιμοποιεί η Mountune στο GRC, είναι μία παραλλαγή του πολύ πετυχημένου TR30R Motorsports. Το TR30R έχει φτερωτές σχεδιασμένες ειδικά για τη Mountune, με πολύ μεγάλες πιέσεις και 45mm περιοριστή εισαγωγής. Το A/R της τουρμπίνας είναι μεγαλύτερο από πριν για λιγότερο back-pressure. Ο κομπρέσσορας είναι από μαγνήσιο, ενώ η τουρμπίνα από Inconel. Το cartridge δεν είναι υδρόψυκτο και τα ρουλεμάν είναι κεραμικά για την ελάχιστη τριβή και μικρό βάρος. Το μονό στόμιο της τουρμπίνας τροφοδοτείται με καυσαέρια από ένα χταπόδι 4-1 με μεγάλο υδρόψυκτο wastegate της Tial. Το anti-lag παράγει μεγάλα ποσά θερμότητας, οπότε η αποδοτική ψύξη είναι απαραίτητη. Το συνολικό βάρος της τουρμπίνας -χάρη στις προσπάθειες για ελάφρυνση των εξαρτημάτων- είναι μόνο 4 κιλά! Να το συγκρίνουμε με τη στάνταρ τουρμπίνα του Ενο Χ, που ζυγίζει 10 κιλά? Ο περιοριστής των 45mm στο στόμιο της τουρμπίνας σχεδιάσθηκε με τη βοήθεια CFD (Computational Fluid Dynamics) για τη μεγιστοποίηση της ροής! Μπουζί? Τέσσερα αγωνιστικά NGK Μ14, που παίρνουν ρεύμα από πηνία Denso με σήμα από την Pectel SQ6. Τα πηνία μοιάζουν πολύ με αυτά της Honda CBR… Όσο για το αβάνς, στο μεγάλο φορτίο βλέπουμε 20⁰ πριν το ΑΝΣ. Για το καύσιμο, έχουμε 8 μπεκ και 4 πεταλούδες, που λειτουργούν με ντίζα λόγω κανονισμών. Τα υπόλοιπα ενδιαφέροντα μπορείτε να τα δείτε στις φωτό και αν έχετε καμία απορία, να σας διαφωτίσουν οι ανά την επικράτεια …επιστήμονες, από τους οποίους είμαι βέβαιος ότι κλέβουν ιδέες και πληροφορίες η Mountune, N-Technology, Shnitzer κλπ κατάσκοποι. Άντε για κάνα μπάνιο και το απαραίτητο οφθαλμόλουτρο τώρα…