[ rozmiar zdjęć: duże | małe | domyślne ]
| Właściciel: | Michał Konieczny   |
| Samochód: | Ford Transit Mk I 1.7 V4 Koeln 1974 |
| Status: | aktualnie posiadany |
| Aktualizacja: | 2015-10-20 02:01:35 |
Jeżdżę sobie moim Transitem już 5 lat od czasu remontu i wszystko pięknie, robię nim dość długie trasy w wakacje:
http://www.capri.pl/page/4394
http://www.capri.pl/page/4542
ale trochę uciążliwym problemem jest 4-biegowa skrzynia. Ogranicza to prędkość przelotową do ok. 80-90 km/h, bo przy większych prędkościach hałas od zbyt wysokich obrotów silnika robi się nadmiernie uciążliwy. Tak więc nadszedł czas na skrzynię 5-biegową. Udało się pozyskać odpowiednią skrzynię dedykowaną do Transita (o tym w osobnym opisie), ale żeby wykorzystać w pełni 5 bieg, pojawiła się wątpliwość czy silnik ma dość mocy - żeby nie było tak że po wrzuceniu 5-ki samochód zwalnia...
A po drugie, ciągam sobie teraz na wakacje przyczepę:
http://www.capri.pl/car/1169/4541
no i tutaj już dość wyraźnie czuć brak mocy. Prędkość maksymalna z gazem do dechy to jakieś 80-kilka, niby dość jak na ramy legalnego limitu z przyczepą, ale ogólnie rozpędzanie się też pozostawia wiele do życzenia w tej konfiguracji. Nie żeby nie dało się jeździć - zrobiłem tak kilka tys. km, ale do tej pory jeździłem tym zestawem zupełnie po płaskim terenie. Gdyby trzeba było pokonać jakieś większe pagórki (jest pomysł udania się w stronę Rumunii/Bułgarii/Chorwacji, gdzie trzeba przejechać przez góry), to mogłoby się okazać że na podjazdach jest trochę słabo.
W związku z tym wszystkim, podjąłem się projektu "gruby tuning". Z silnika trzeba wykrzesać więcej ognia. Ponieważ aktualny silnik w moim samochodzie cechuje się zgodnością numerów jak i wiarygodnym niewielkim przebiegiem:
więc trochę szkoda mi go masakrować, bo w sumie nie do końca wiadomo co z takich przeróbek wyjdzie i może trzeba będzie awaryjnie wrócić do konfiguracji wyjściowej. Oby nie, ale wolę odłożyć oryginalny silnik "na półkę", zawsze gotowy do użycia, a projekt "moc" zrealizować na bazie zupełnie innego silnika.
Pozyskałem więc silnik, pochodzący z demontażu samochodu od Bartka 'camaro':
http://www.capri.pl/car/987
który trafił do mnie przechodząc jeszcze przez ręce Popcia.
Silnik po rozbiórce okazał się w znakomitym stanie. W zasadzie też szkoda go ruszać, bo spokojnie można było go złożyć z powrotem na nominalnych panewkach. Jednym małym problemem okazały się wybite nieco korbowody - trzeba było o kilka setnych mm podciąć stopki i przywrócić potem okrągłość otworu na panewkę, żeby pozostać w nominalnych rozmiarach. Ale to wszystko...
No ale profilaktycznie wszystkie panewki nowe, łącznie z tymi od wałka rozrządu i wałka wyrównoważającego.
Dalszy plan pozyskania więcej mocy powstał we współpracy i bazując na doświadczeniach tunerów Saab'a. W środowisku Fordziarzy nikt z tych silników nie krzesze więcej mocy, tylko co najwyżej podmienia od razu na V6 i po temacie. W Transicie sprawa nie jest prosta, gdyż nie ma miejsca na nic innego, a przynajmniej bez nieeleganckich przeróbek. A ja do tego bardzo chcę zostawić samochód w kształcie możliwie zbliżonym do fabrycznego, z dedykowanym własnym silnikiem. Saab'owcy mają podobny problem - taki sam silnik V4 Forda był stosowany w modelach Saab'a 95, 96 i Sonett. No i właśnie ludzie od Saab'ów dysponują wiedzą i doświadczeniem, jak tu się zająć tym silnikiem. Ogólnie nic zupełnie rewolucyjnego, co by mogło jakoś zaskoczyć, ale takie sprawdzone w boju przepisy znakomicie ułatwiają sprawę, gdy nie trzeba przecierać szlaku własnymi eksperymentami. Tutaj wielkie podziękowania dla Marka Ashcraft'a: http://markashcraft.com/ - który cierpliwie konsultował i doradzał na etapie koncepcyjnym.
Silniki V4 występują w dwóch specyfikacjach: LC i HC, ze stopniami sprężania odpowiednio 1:8.0 i 1:9.0. LC w Transicie - moc 65 KM, HC w Capri/Taunus/Granada - 75 KM. Różnice techniczne to inne tłoki (różna wysokość kompresyjna) i różne kolektory dolotowe i gaźniki (LC - 1 gardzielowy FoMoCo 1250, HC - dwugardzielowy Solex 32 TDID).
Przepis na więcej mocy jest oczywiście prosty: zwiększenie stopnia sprężania, większe zawory, odpowiedni porting głowic i dolotu, nieco podkręcony wałek rozrządu, dwugardzielowy gaźnik.
Prace trwają w Garażu Marcina, tu też aktualna relacja: http://www.garazmarcina.waw.pl/mk_v4/001.html - zdecydowanie polecam ten zakład usługowy, podoba mi się realizowana tam koncepcja pracy rozproszono-zbiorowej.
Zwiększenie stopnia sprężania - tu metoda jest prosta: bierzemy tłoki z silnika 2.0 R4 Pinto. Średnica tłoka w V4 - 90,0 mm, w Pinto - 90,8 mm. Mamy więc lekki nadwymiar, mieszczący się w zakresie naprawczym przewidywanym dla silnika 1.7. Dodatkowo można zaaplikować nadwymiarowy tłok od Pinto, co daje nam jeszcze większy nadwymiar i tym samym powiększenie pojemności silnika. Powiększanie pojemności nie jest tu może jakoś znaczące, ale jest to ruch w dobrą stronę, więc czemu nie. Sensownym limitem jest wielkość otworu w uszczelce głowicy, tak żeby nie trzeba było dorabiać indywidualnych uszczelek. Pomiar fabrycznej uszczelki głowicy wykazał średnicę 91,6 mm i żeby się zmieścić w tej średnicy, padło na tłok nadwymiarowy +0,5, czyli 90,8 + 0,5 = 91,3 mm. Co prawda otwór w dostępnych obecnie uszczelkach firmy Glaser czy tam Goetze ma 93,0 mm, więc nawet niby więcej luzu, ale o dziwo otwory w tej uszczelce nie są idealnie w osi średnic cylindrów, więc limit wychodzi ten sam.
Średnica średnicą, ale tu chodzi głównie o wysokość kompresyjną, która zwiększa stopień sprężania. Poniższe obliczenia pokazują mniej więcej co wychodzi:
Komory spalania w wariantach LC i HC wg obliczeń powinny mieć 36 ml, w praktyce pomiar wykazał bliżej 37 ml, co oznacza że te silniki w rzeczywistości miały jeszcze mniejszy stopień sprężania niż dane katalogowe.
Pozostawienie takiej komory spalania z nowym tłokiem daje stopień sprężania wyraźnie ponad 1:11, więc trochę za dużo (kolumna opisana jako 1.7 THC - Too High Compression). Uszczelka z półki ma szacowaną wytrzymałość na 1:10,5, do tego taka jest też granica sensu żeby nie mieć spalania stukowego na normalnym paliwie. Dla bezpieczeństwa wolałem zbliżyć się do 1:10 (z lekką rezerwą na tłok faktycznie wyższy niż wg liczb, o czym nieco dalej), więc obliczona docelowa pojemność komory spalania - 41,5 ml (kolumna opisana jako 1.7 MK).
A oto tłok który uczyni te czary:
Blok został rozwiercony, a cała ruchoma część dołu silnika została wyważona - wał + korbowody + tłoki + koło zamachowe + docisk sprzęgła. Widać dość różnorodne podcięcia na stopkach korbowodów, aż nieco zastanawiające czy aby na pewno masy mogły być aż tak nierówne:
Dół silnika został poskładany:
Tu widać że tłok się spokojnie i z zapasem mieści w nowej uszczelce, ale że otwór nie wypada centrycznie:
Z obliczeń wyszło, że tłok będzie wystawać 0,17 mm ponad powierzchnię bloku, zaś w praktyce pomiar pokazuje ok. 0,4 mm - nie wiem skąd ta różnica, gdzieś te wszystkie wymiary "nominalne" się leciutko rozjechały. W każdy razie zwiększa to nieco stopień sprężania o ok. 0,2 - to dzięki przyjętej wcześniej rezerwie nie stanowi problemu:
Wałek rozrządu. Wałek wysłałem do Marka Ashcraft'a do USA, na przeróbkę wg jego własnego przepisu. Przepis zakłada dostosowanie wałka do powiększonych zaworów, taki ulepszony wariant drogowy sprawdzony w Saab'ach w praktyce i pomiarami na hamowni. Przeróbkę wg tych wytycznych realizuje firma Isky - http://www.iskycams.com/.
Wałek wrócił pomalowany kolorowymi paskami, a do nowego wałka idą nowe szklanki:
Dól silnika został już całkiem zamknięty:
Teraz przeróbka głowic. To dość kluczowy element dla sukcesu całej operacji. Do głowic idą większe zawory - zamiast nominalnych dla 1.7 zaworów o średnicach 32 / 37 mm, wjeżdżają zawory z 2.8 V6 - 36 / 42 mm.
Do przeróbki głowic jest dość szczegółowa instrukcja fabryczna Saab'a, o szykowaniu tych silników do rajdów. Założenia tych przeróbek są aż nazbyt radykalne dla silnika drogowego i nazbyt osłabiające głowice (jak np. zbyt duże wycięcie prowadnic zaworowych), ale ogólnie materiał jako wskazówka gdzie i co ciąć jest bardzo cenny.
W całym procesie chciałem też wstawić utwardzane gniazda zaworowe, ale próba odwiertu gniazda na gniazdo zakończyła się przebiciem do płaszcza wodnego, więc trzeba było zrezygnować z operacji i pozostać przy fabrycznym żeliwie. Szkoda ale cóż - jest dziura:
Na szczęście mam w zapasie 2 komplety głowic, więc tą jedną już uszkodzoną można było poświęcić na eksperymenty dla dobra nauki i wiedzy - porozwiercałem ją wzdłuż i wszerz, żeby sprawdzić jakie są grubości ścianek w różnych miejscach i jak wiele można materiału wyciąć we wszystkich kanałach:
Wydech - tu sprawa jest prosta, spasowanie z uszczelką, która odpowiada dokładnie przekrojowi otworu we flanszy. Tu widać jak wiele za wiele jest odlewu:
Dolot - został poszerzony na tyle żeby nie osłabić ścianek, trzeba było nieco powiększyć otwory w uszczelce kolektora ssącego, no i oczywiście spasowanie krawędzi dolotu w głowicy i kolektorze.
Zawory - stan wyjściowy fabryczny:
Tu wycinają się gniazda na powiększone zawory:
Po wycięciu gniazda na większy zawór widać ostre zwężenie przelotu do średnicy nominalnego zaworu, więc póki co większy zawór nie ma jeszcze głębszego sensu:
Tu już widać mozolnie wycięte szersze kanały, tak żeby przepływ miał (bardziej) wolną drogę:
Na koniec powiększenie komór spalania - żeby uzyskać docelowy stopień sprężania, wg obliczeń. Do dyspozycji jest gotowy szablon który stanowi sugestię gdzie ciąć. Początkowo założyłem że to pewnie przesada (jak przy tych rysunkach obróbki kanałów), ale ostatecznie okazało się że uzyskanie docelowej pojemności wymaga dokładnie takiego obrysu! Zresztą z samych liczba widać że całkiem sporo trzeba wyciąć - ok. 5 ml.
Docinanie i ciągłe mierzenie pojemności komory spalania (żeby nie przedobrzyć) to niezwykle mozolne i czasochłonne zajęcie. Cięcie, czyszczenie, założenie zaworów, uszczelnienie płytki szklanej, nalewanie magicznej substancji pomiarowej, i tak w kółko, dobrych parę razy dla jednej komory, razy 4 komory. Dla pierwszego cięcia pierwszej komory to nawet kilkanaście pomiarów, dla bezpieczeństwa i pewności. Ale ostatecznie komory wyrównane z dokładnością kreski na biurecie - 0,1 ml.
No i na koniec wycięta komora spalania z docelowymi zaworami:
Obróbka głowic i kolektora ssącego to mocno czasochłonne zajęcie - zajęło mi to jakieś 20+ godzin.
Ciąg dalszy - http://www.capri.pl/car/1169/4732