Ford 331 Cubic Inch Stroker Engine – Going For 400/400 Part 2

Jim Smart
August 10, 2007

Pas cu pas

Vezi galeria foto

Majoritatea constructorilor de motoare verifică doar jocul final al arborelui cotit, dar Marvin verifică și jocul final al arborelui cu came pentru a se asigura că este 0.004-0,008 inch…

…cu un joc final al arborelui cu came de aproximativ 0,0010-0,0055 inch.

Marvin lucrează capătul mare al bielsei cu o rază corespunzătoare. El face același lucru la butucul arborelui cotit pentru a reduce solicitările.

Toate piesele motorului ar trebui să fie atent inspectate și aranjate pentru o funcționare fără probleme. Filetele știfturilor brațului basculant trebuie să fie șlefuite și tijele trebuie să fie șlefuite cu o piatră fină pentru o asamblare lină. Pentru o funcționare lină, Marvin sugerează îndepărtarea oricăror crestături sau ridicături ale suprafețelor de îmbinare. Crestăturile creează puncte înalte pe suprafețele prelucrate care pot cauza probleme mai târziu. Marvin folosește numai știfturi ARP pentru culbutori datorită rezistenței extraordinare la tracțiune de 190.000 PSI.

Luna trecută, am început seria noastră în două părți despre cum să obținem 400 CP și 400 lb-ft de cuplu de la un bloc mic 331ci stroker echipat cu capete de cilindri din fier Ford din fabrică și am învățat ceva remarcabil în timpul încercării. Puteți obține 400 CP și 400 lb-ft de cuplu de la 331ci și capete de cilindri din fier fără să vindeți ferma.

În această lună, încheiem construcția motorului nostru Summit Racing/MCE Engines 331 Stealth și vă arătăm de ce am fost cu un vârf de cuțit mai puțin de 400/400. Mai mult decât atât, vă vom arăta cum să atingeți pământul de plată și să faceți 500 CP și 500 lb-ft de cuplu cu câteva modificări ușoare și aceleași capete Ford din fier. Credeți că facem doar curse pe bancă? Citiți mai departe …

Să începem cu evenimentele dintr-o zi toridă și fierbinte de vară din sudul Californiei. Am ajuns devreme la Westech Performance pentru a pune motorul nostru 331 Stealth small-block pe bancul de încercare. Imediat, două lucruri necesare pentru a obține puterea proiectată nu erau disponibile la Westech în ziua testului nostru. Fără un velocity stack pentru carburator și fără captatoarele Hooker Super Comp de 1-3/4 inch de dimensiuni corespunzătoare, cifrele noastre au scăzut sub 400/400. În ciuda acestor neajunsuri, ne-am descurcat remarcabil de bine pe banc, realizând cea mai amplă curbă de cuplu pe care am văzut-o vreodată la un Ford small-block cu cilindree mică.

Când Marvin McAfee de la MCE Engines a planificat small-block-ul nostru 331 Stealth, el a prezis cifre între 350-400 CP și 350-400 lb-ft de cuplu prin mufe, ceea ce am realizat în esență. Obiectivul lui Marvin a fost un bloc mic de putere de stradă care să poată fi folosit pe stradă:

  • Să aibă un singur carburator cu patru butoaie;
  • Să aibă un profil de came care să ofere suficient vacuum în galeria de admisie pentru a acționa frânele electrice și pentru a pune în funcțiune alte accesorii;
  • Să funcționeze cu benzină de pompă;
  • Să poată funcționa cu o transmisie automată sau manuală în câteva ore, schimbând o placă flexibilă cu un volan;
  • Să aibă îmbunătățirile minime necesare pentru a obține cu cel puțin 100 de cai putere în plus din același bloc scurt și aceleași capete de fier.
  • În condiții ideale, ar fi trebuit să obținem 410 CP și 404 lb-ft de cuplu cu pachetul nostru de motoare. Condițiile ideale includ:

  • O stivă de viteză pe carburator cu inducție de aer rece;
  • Temperaturi ambiante în anii 60 cu umiditate în intervalul 40-60 la sută;
  • O volantă echilibrată corespunzător. Westech nu dispunea de un pachet de cuplaj pentru banc de încercare care să funcționeze cu flexplate-ul nostru Milodon echilibrat corespunzător;
  • Piese principale Hooker Super Competition cu tuburi primare de 1-3/4 de inch;
  • Piese principale deschise sau un set verificabil de amortizoare cu restricție redusă.
  • Pas cu pas

    Vezi galeria foto

    Marvin insistă asupra unei montări netede, ceea ce el numește “zero clearance fitment”. Dacă trebuie să folosiți vreo forță, înseamnă că este prea strâns. Dacă ajustarea este slabă și neglijentă, aflați de ce și corectați-o. Îmbrăcați piesele după cum este necesar pentru a obține o potrivire perfectă prin alunecare.

    Examinați factorul de frecare al fiecărei piese. Știați că există frecare în funcționarea arcului de supapă? Marvin o reduce la minimum prin netezirea marginilor aspre și acoperirea arcurilor cu un lubrifiant din grafit. Arcurile din stânga sunt scoase din cutie. Cele din dreapta sunt arcuri care au fost tratate cu fricțiune.

    Testele de dinamometrie au loc rareori în condiții ideale, mai ales în mijlocul unei veri fierbinți din sudul Californiei, cu temperaturi în deșertul de coastă care depășesc pragul de 90 de grade. Temperaturile din celula noastră de dinamometru s-au apropiat de 100 de grade cu o umiditate foarte scăzută, ceea ce a afectat negativ cifrele de performanță. Acest lucru înseamnă că motorul nostru Summit Racing/MCE Engines 331 Stealth a ingerat aer cald încălzit și mai mult de căldura radiată de motor. Fără stiva de viteză și conductele de aer rece de care aveam nevoie, 331-ul nostru a preluat aerul fierbinte sufocant din celula de banc de încercare în loc de temperatura rece a aerului de încărcare necesară pentru o putere maximă.

    Marvin observă cât de importantă este temperatura de admisie pentru putere. Cu cât temperatura este mai rece, cu atât mai multă putere va produce un motor. Cu cât temperatura este mai caldă, cu atât mai puțină putere va face. Potrivit lui Marvin, fiecare 10 grade în plus sau în minus echivalează cu 1 procent de putere în plus sau în minus. Răciți încărcătura de admisie cu 10 grade și veți câștiga 1 la sută din puterea și cuplul motorului. Răciți-o cu 20 de grade și veți câștiga 2 procente. Faceți calculele: Aceasta este o schimbare semnificativă.

    Un sistem de admisie rece ajută motorul să producă mai multă putere, deoarece avem de-a face cu un aer mai dens. Moleculele sunt condensate și pregătite pentru o expansiune rapidă atunci când răbufnesc în camera de combustie. Când adăugăm umiditate la amestec, alimentăm motorul cu mai mult oxigen și mai multă densitate a aerului prin intermediul picăturilor microscopice de apă. Să fie putere.

    Încă o dată, acel factor de alunecare este important. Marvin a îmbrăcat suprafețele și a acoperit aceste piese cu grafit sintetic coloidal. Observați ajustarea netedă.

    Controlați toate piesele noi
    Doar pentru că este nou-nouț nu înseamnă că este gata de service. Marvin avertizează că fiecare piesă, inclusiv blocul, trebuie verificată și corectată dacă este necesar.

    Blocul nostru Ford Racing Sportsman nou-nouț a avut nevoie de lucrări mecanice pentru a fi gata de service. Punctele erau cu 0,017 inch deplasate, ceea ce înseamnă că mergeau în jos pe ambele părți cu 0,017 inch, ceea ce este inacceptabil după standardele oricui. Punțile au fost frezate și aduse în conformitate cu specificațiile. Alezajele cilindrilor au fost alezate cu 0,025 inch, iar apoi au fost rectificate folosind o placă de torsiune până la 4,030 inch, făcându-se toleranțe pentru un joc adecvat între piston și peretele cilindrului.

    Jachetele de la galeria de admisie sunt adaptate la orificiu pentru o curgere lină a aerului. Etanșantul este folosit super-subțire pentru a nu intra în lichidul de răcire și doar la pasajele lichidului de răcire.

    Marvin a verificat, de asemenea, alezajul liniei și l-a rectificat conform specificațiilor.

    Greutatea pistonului scos din cutie trebuie să fie în limita a 0,5 grame înainte de echilibrarea dinamică. Diferența dintre noi era de până la 1,8 grame. Acest lucru a fost corectat cu o muncă de echilibrare remarcabilă de către The Balance Shop.

    Descărcările supapei pistonului au fost anunțate la 4cc pe piston. Ele au fost de fapt de până la 5,4cc. Acesta este motivul pentru care ar trebui să cc întotdeauna atât camerele de ardere cât și coroanele pistonului în timpul etapei de machetare a construcției motorului.

    Acestea sunt doar câteva exemple de ce ar trebui să inspectați și să corectați fiecare piesă înainte de asamblarea motorului. Dacă o piesă nu poate fi adusă în conformitate cu specificațiile, ar trebui să fie eliminată și înlocuită cu o piesă adecvată. Dacă acest lucru vi se pare excesiv și inutil, nu uitați că întotdeauna este mai puțin deranjant și mai puțin costisitor să corectați problema acum decât să vă confruntați cu o defecțiune a motorului mai târziu.

    10

    Vezi galeria foto

    .

    Crezi că capetele din fier de fabrică nu vor curge?
    Doar uitați-vă la ceea ce poate realiza o lucrare CNC a porturilor și câteva masări atente de către PowerHeads și MCE Engines. Dacă credeți că capetele turnate din fier din fabrică nu vor face față pe un banc de debit, priviți cu atenție aceste cifre. Există o îmbunătățire spectaculoasă a debitului de aer cu o portare de un weekend. Poți economisi bani dacă faci tu însuți această treabă, dar ar fi bine să știi ce faci înainte de a lua un polizor de matrițe la capetele tale de cilindri. Este mai ușor să permiteți celor de la PowerHeads să le porteze CNC și să vi le trimită gata de asamblare, cu ghidaje de supapă din bronz masiv, scaune de supapă de evacuare călite și un set complet de supape din oțel inoxidabil de 1,94/1,60 inch. PowerHeads furnizează arcurile de supapă și garniturile corespunzătoare. Pentru proiectul nostru, compania a furnizat arcuri de supapă proiectate pentru un arbore cu came cu ridicare de 0,550 inch.

    Să vă arunce o curbă
    Puterea vine nu numai de la o came fierbinte, raportul de compresie și portarea capului de cilindru, ci și de la cunoașterea modului de programare a curbei de avans a distribuitorului. Marvin curbează distribuitorul MSD, care funcționează la jumătate din turația arborelui cotit, pentru un avans mecanic total de 10 grade la o turație a motorului de 2.800 rpm. Avansul inițial este de 16-18 grade BTDC la o turație a motorului de 500 rpm. Marvin curbează distribuția pornind de la 16-18 grade BTDC la 500 rpm și avansând până la 36-38 grade la turația motorului de 2.800 rpm.

    Graficul următor ilustrează modul în care Marvin curbează distribuitorul MSD. Dublați aceste numere pentru o precizie precisă. Ele sunt în grade ale distribuitorului, jumătate din numărul de grade ale arborelui cotit. Până la 2.800 rpm, ar trebui să avem un program agresiv pentru a maximiza cuplul din partea inferioară a motorului.

    RPM motor 500 1.000 1,500 2,000 2,800 3,000 4,000 5,000 6,000 6,500
    Degrese BTDC 16-18 +2 +4 +7 +10 10 10 10 10 10 10 10 10

    Sala poligrafului
    După cum se poate vedea din următorul grafic, 331 Stealth are o curbă largă a cuplului care apare în forță la 2.500 rpm, un cuplu uriaș de 350 lb-ft în jos, acolo unde contează pe stradă. De fapt, începe să producă cuplu în jurul valorii de 1.200 rpm. Nu coboară niciodată sub 350 lb-ft de cuplu, atingând un vârf de 396 lb-ft la 4.000 rpm. Înțelegeți că aceasta este puterea unui big-block într-un small-block cu cap de fier și carburator. Această abordare a ambalării motorului va face din Mustangul dvs. o rachetă în provocările de la semafor la semafor. Pentru o pistă de dragstrip de sâmbătă seara, promite timpi excelenți de 60 de picioare, atâta timp cât Ford-ul dumneavoastră se poate cupla, iar dumneavoastră știți ceva despre cursele de drag. În lumea reală a curselor de bracket racing, un Mustang clasic ambalat corespunzător poate înregistra timpi de 11-12 secunde pe sfertul de milă la 110-115 mph cu un pilot de curse de drag racer educat la volan, părăsind semaforul mai repede decât următorul tip.

    În condițiile îmbunătățite de care 331 Stealth al nostru avea nevoie pentru a-și atinge potențialul maxim, ar fi explodat cu un cuplu de 400 lb-ft și ar fi livrat o putere solidă de 400 CP. Cu un came mai fierbinte, un colector de admisie cu un singur plan și o carburație sporită, puteți conta pe 500 CP și 500 lb-ft de cuplu de la acest pachet de putere. Aveți nevoie de o fundație solidă pentru a produce 500/500: manivelă din oțel 4340 și tije I-beam 4340, pistoane Probe forjate și bloc Sportsman-blocuri cu centură principală, pe care Marvin le specifică pentru a face acest lucru în siguranță. Cu un bloc de serie, cu o manivelă din fier nodular, tije împușcate pentru sarcini grele și pistoane hipereutectice, limita ta este de 400/400.

    Cele de mai jos au fost obținute cu un arbore cu came cu role hidraulice pentru stradă de la Comp Cams (numărul de rectificare XE-264HR-12) prin intermediul unor amortizoare Edelbrock. Imaginați-vă ce am fi putut face în condiții ideale – și imaginați-vă ce puteți face dumneavoastră urmând această rețetă.

    Cât costă toată această putere?
    Există două moduri în care puteți construi un small-block 400/400 331ci. Marvin a optat pentru calea mai scumpă, cu o manivelă din oțel 4340, tije I-beam de mare rezistență, pistoane forjate și multă atenție specială acordată detaliilor de către MCE Engines. Costul este de 12.500 de dolari, așa cum a fost construit de MCE Engines.

    Dacă vreți să economisiți bani la un motor ca acesta, faceți singur o mare parte din muncă. Dacă vă mulțumiți cu 400/400 și nu plănuiți mai multă putere, puteți să treceți peste manivelă din oțel 4340, tije grele și pistoane forjate. Acest lucru face ca prețul să scadă la 9.400 de dolari. Dacă faceți majoritatea lucrurilor singuri, puteți economisi și mai mult.

    Marvin va fi primul care vă va spune că un bloc mic de mare turație, rezistent la gloanțe, nu este ieftin. Să faci 400/400 cu un buget modest nu este ușor. Chiar dacă faci tu însuți cea mai mare parte a lucrărilor, cel puțin te poți aștepta să cheltuiești în jur de nouă mii de dolari pentru un motor de acest design. Când vine vorba de motoare, cele performante și durabile nu pot fi construite ieftin. Există tot felul de unghiuri pentru cai putere cu un buget, dar foarte puține dintre ele sunt realiste. Construirea unui motor sănătos implică timp și bani, altfel se destramă rapid.

    Marvin McAfee este fondatorul Marvin’s Competition Engines (MCE) și conduce această echipă de profesioniști. La 72 de ani, el a fost un constructor de motoare și tehnician de aviație pasionat și metodic în cea mai mare parte a vieții sale.

    Echipa MCE
    Excelența în construcția de motoare nu vine întotdeauna din abilitățile, talentul și experiența unei singure persoane, ci dintr-o echipă de prieteni apropiați care lucrează împreună la o pasiune pe care o împărtășesc de o viață. Marvin McAfee, Benton Jackson, Ken Van Fleet și Fred Christian au fost o mașinărie bine unsă timp de mai bine de trei decenii. Fiecare practică un domeniu de expertiză care îi face să fie niște constructori de motoare și tuneri imbatabile.

    Lasă un răspuns

    Adresa ta de email nu va fi publicată.