CURSOS Y ASESORAMIENTO EN MOTORES Y CHASIS DE ALTA PERFORMANCE


Evolución de los vehículos del Ing. Pellegrini


En lo que respecta a la pasión por los fierros, dio comienzo en el año 1984 durante el cual se empezó a trabajar, como un pasatiempo, en un Ford Taunus coupe SP en el cual se logró la base de conocimientos para lanzarse de lleno en esta apasionante pasión. Por el año 1988 ya este auto contenía dos carburadores Weber DCOE17 de 45mm, una leva de 310 grados de permanencia (Romero), válvulas mas grandes, etc. 

   



Cronología sobre la Construcción del Ford Sierra XR4

  Ford Sierra Aspirado (Evo I)

             En el año 1992 se adquirió una Coupe Sierra XR4 modelo 1985, en la cual se fué modificando de a poco.

            La idea al buscar dicho vehículo era conseguir un auto que estuviere bien de casco, sin importar el estado del motor dado que ya tenía en mente realizarle modificaciones para mejorar su performance.

            Algunos meses después de haber comprado  la unidad, se desarmó el motor para transformarlo.

            Se empezaron a buscar los distintos elementos para el mismo. La idea era armar un motor durable y para ello, se debían poner elementos especiales los cuales pudieran soportar la exigencia extra. El motor iba a ser aspirado con dos carburadores Weber de tiro horizontal de 45 mm. Para lograr una gran durabilidad se incorporaron bielas de acero forjado de Osvaldo Ercoli y pistones Buxton Forjados. El problema con ellos era que no venían en supermedida por lo que se tuvo que encamisar el block. La rectificadora elegida fué Maratea, ubicada en la calle Bucarelli, en Capital Federal. La tapa fue de elaboración propia, retrabajada con un aumento en sus diámetros de válvula. Admisión 47mm y escape 41mm. Hugo Bini realizó la quinta bancada para un eje de levas de acero el cual era de un turismo Nacional Clase 4 de esa época. Los resortes de válvulas eran Iskenderian con platillos de la misma marca. El sistema de encendido Mallory Unilite y la bobina Mallory Promaster, eran mas que suficiente para encender la mezcla generada por los dos carburadores. El sistema de escape era de Cañosilen el cual funcionaba aceptablemente. Obviamente se debía contar con una bomba de nafta adecuada y se optó por una eléctrica marca Holley con regulador de presión, que entregaba la cantidad suficiente de nafta que requería el motor.

            En esta etapa se alcanzó una velocidad máxima mas que buena considerando la aspiración normal y un motor de vieja generación. El mismo giró hasta 6000 rpm en quinta medido con un tacómetro Autometer, teniendo en cuenta que la relación del diferencial era de 3.62:1, relación de quinta 0.82 y la pisada estática del neumático de 1.85m. lo que corresponde a una velocidad de 225 km/h. Como era de suponer el auto llegaba con facilidad a las 5500 rpm pero en las últimas 500 rpm el tema era diferente.

 


Ford Sierra Turboalimentado (Evo II)

             Posteriormente la idea fue ganar mas potencia y cabrían dos posibilidades para ello: inyección de óxido nitroso o la sobrealimentación por medio de un turbocompresor. Por algún tiempo se estuvieron analizando las dos opciones y dado que el vehículo era de calle. y por lo tanto no se quería depender de la carga de una "garrafa", se decidió por la sobrealimentación por turbocompresor.

            Durante el año 1994 se comenzó dicha transformación, considerando que en ese tiempo no se realizaba ningún tipo de modificación de autos turbo ya que era todo nuevo y la modificación conllevaría la construcción de elementos prototipos.

            Se utilizaron algunos elementos ya existentes como carburadores, tapa, resortes de válvula, bielas, etc.

Se comenzó colocando el turbo con los dos carburadores horizontales de 45mm. bajándose luego la compresión a unos 7.5:1 comenzando con una presión reducida, para luego ir aumentándola.

            Posteriormente se incorporó inyección electrónica de combustible. El sistema adoptado fue marca Electromotive TECII, de origen americano que se usaba  en TC2000, Turismo Nacional, Rally, etc.

El sistema permite programar distintas relaciones de mezcla según la necesidad. Posee asimismo un sistema de encendido directo sin distribuidor que da una precisión muy grande para el avance de encendido variando éste según la variación de las rpm y la presión del turbo, con la posibilidad de tener unas 20 psi con un booster de 30 psi todo ello con nafta de surtidor. El software usado es el Wintec2.

            En lo que respecta a la suspensión, cuatro amortiguadores Koni regulables, espirales Eibach progresivos, dan una buena estabilidad en alta velocidad sin tener una suspensión excesivamente rígida.

            Para alimentar la inyección de combustible se cuenta con dos bombas de nafta que dan suficiente combustible a los inyectores Ford Motorsports  de 150 lb/hr. diseñados también para su uso con metanol. Teniendo en cuenta que un auto de inyección multipunto de 2 litros de cilindrada tiene inyectores de 20 lb/hr de combustible, estos inyectores son enormes...

El turbo es Garret T04E/T03 híbrido, enfriado por agua. Las dimensiones de los álabes fueron seleccionadas mediante el uso de los mapas de eficiencia de las ruedas compresoras y turbinas, teniendo en cuenta el consumo de aire del motor y presión a utilizar.

            El aire proveniente del turbo es enfriado por un intercooler aire-aire el cual posee una eficiencia de un 85% con una capacidad de 18 litros.

            El aire enfriado es conducido a una cámara tranquilizadora "plenum" de fabricación propia, conectada a cuatro cuerpos TWM de 48mm cada uno, (los mismos que utilizan los autos de TC2000 actualmente).

            Este aire es conducido a una tapa de cilindros trabajado convenientemente con válvulas de admisión de 47mm y escape de 41mm, de alta resistencia a la temperatura.

            El múltiple de escape (fabricación propia) está diseñado para tener la mejor eficiencia entre 4500 y 7000 rpm. El material del múltiple es de acero con soldaduras de niquel por la excesiva dilatación dada a las temperaturas elevadas de escape. A plena carga con 20 PSI de sobrealimentación la temperatura de escape es de 1750ºF.  

            El sistema de escape fue realizado en caño de 3 pulgadas de diámetro, con dos silenciadores Flowmaster de origen americano.

            En lo que respecta al árbol de levas fue realizado por Hugo Bini quien desarrolló el mismo para este motor. Cabe destacar que la leva tiene 5 bancadas. Los resortes de válvulas son dobles Iskenderian con platillos de titanio. Todo esto diseñado para alcanzar las 8000 rpm sin problemas.

            Desde el año 2001 se está desarrollando un sistema de inyección de agua el cual permite una sobre presión de admisión de unas 30 PSI con combustible de surtidor (97.5 octanos). El sistema funciona muy bien y reduce sustancialmente la temperatura de escape y la detonación del motor.

                      La potencia medida en un banco de rodillos Dynoyet fue de unos 355 HP a 6400rpm con 20PSI = 1.4 kg/cm2. Con las 30 PSI la potencia obtenida fué de 418 hp teniendo que abortar las siguientes pruebas por un desperfecto en el turbocompresor. Las potencias enunciadas anteriormente son las erogadas por el motor. La potencia al piso fue de 305 y 355 respectivamente.

            En una prueba de aceleración con partida detenida de 0-100km el mejor tiempo obtenido fue 4.45 seg. En los 400 metros se obtuvo 13.06 seg. con una velocidad de salida de 195 km/hr. Ello realizado con un medidor de aceleración G-Tech. Cabe destacar que la prueba de aceleración se realizó con las cubiertas mencionadas anteriormente y con 20 PSI de presión.

En éste último tiempo se tuvo que cambiar la transmisión del vehículo por una caja Borg Warner T5 word class. La cual puede soportar un torque mucho mas elevado que la anterior. Con respecto del embriague se confió en un sistema multidisco, con tres discos, el cual funciona perfectamente en el transito urbano, y el árbol cardánico fué también modificado por uno de 76 mm de diámetro, fabricado por Buchino.

                


Ford Sierra Turboalimentado (Evo III)

    En el mes de abril del año 2004 se empezó a realizar un proyecto sobre el desarrollo de un nuevo motor para el Ford Sierra 2.3lts turbo.

 A continuación se va a ir detallando de los elementos que que se han modificado

    El motor dispone de una tapa de cilindros de origen Americano la cual tiene valores de flujos de aire bastantes diferente a cualquier tapa de Sierra modificada. 

    Las válvulas son DelWest de 48 y 40 mm admisión y escape respectivamente. El árbol de levas es de diseño propio y fué especialmente desarrollado para este motor. Posee 290 y 300 grados de permanencia en admisión y escape respectivamente y 15mm de alzada en válvula. 

    Los balancines son de acero a rodillo (Esslinger). Todo esto con resortes Iskenderian y platillos de válvulas Crane Cams de titanio.

    En lo referente al cigüeñal Fue realizado por Jose Miguel Herceg pero conservando el volteo original. Nótese el trabajo realizado en los muñones. Esto aumenta la resistencia del cigüeñal en funcionamiento. Posteriormente se lo nitruró para aumentar la dureza superficial.

    El embragüe es un multidisco (tres discos). Las bielas son Carrillo (Americanas) con mas distancia entre centros que las originales

En lo que se refiere a la admisión se dispone de 2 cuerpos de inyección TWM de 48mm. e inyectores Bosch (Ford Motorsport) de 150 lb/hr. El combustible va a ser proporcionado por tres bombas de combustible marca Bosch. El sistema de inyección es un Electromotive TEC2 con software de calibración WINTEC2. Se dispone de un plenum de aire (presurizadora de aire) el cual fue realizado por nosotros guiándonos esencialmente por los datos obtenidos del flujómetro. El intercooler es del tipo aire-aire con una eficiencia del 90%, todos los conductos son de 2.5" de diámetro. La tubería entre el turbo, intercooler y plenum está realizado en acero inoxidable 304. El turbocompresor es Master Power Super 70. el cual tiene una capacidad de aire máxima de aire para alcanzar 550 hp. el cual está refrigerado por agua. En lo referente al block de cilindros se realizó lo siguiente:

Se han colocado esparragos ARP para mayor seguridad en la perfecta estanqueidad de la junta de tapa de cilindros. Se reforzaron las bancadas del cigüeñal.

Sistema de tren de válvulas completamente armado. Se puede visualizar la leva (diseño Pellegrini) y los balancines a rodillo (Esslinger) con resortes y platillos Iskenderian. Se Desarrollo un múltiple de escape pulsativo el cual fue realizado en acero inoxidable 304, cuyas soladuras se realizaron con TIG.

  La Transmisión es una Borg Warner T5 Word Class, capaz de soportar 350 lb/pie de torque. El cardan es enterizo de 76mm de diámetro con crucetas mas grandes y fue realizado por Buchino. Todo el caño de escape es de 3" de diámetro y posee dos silenciadores Flowmaster (americano). El diferencial está modificado con un sistema autoblocante el cual realizamos nosotros mismos.

Performance:  7500 rpm en 5ta marcha.

Testeo en Banco de rodillos Dynojet (Crespo Competición) 22/7/06.

Potencia Máxima a la Rueda: 428.32 whp @ 20 psi.

Par motor máximo a la rueda: 403.77 lb/pie @ 20 psi.

El Ingeniero Pellegrini agradece a Guido Crespo por su desinteresada colaboración y la presencia de los fotografos de la Revista Enfierrados.

Para poder ver el video de la prueba del banco de pruebas cliquee el ícono de abajo


Ford Sierra Turboalimentado (Evo IV)

Desde la última prueba en el banco de pruebas de Crespo se está trabajando en nuevos desarrollos para este vehiculo los cuales pasamos a enumerar:

Se ha reemplazado el sistema Electromotive Tec2 por un Tec3r.

Se cambio la sonda lamda Narrow band por una wideband de marca AEM. Se reemplazo la transmisión Borg Warner T5 WC por una Tremec TKO, la cual tiene una capacidad de torque máximo cercanos a los 500 lb/pie.

    Se han cambiado algunos elementos elásticos de suspensión por unos de la marca Powerflex para mejorar la tracción y tenida del vehículo. Se reemplazo la válvula blow off por una turbonetics, modelo Godzilla. Se ha desarrollado un sistema de inyección de agua de caudal variable comandado por la tec3r para disminuir la temperatura de escape. Se cambio la rueda compresora del turbocompresor por una de mayor caudal de aire. Se instaló un sistema de visualización de datos y adquisición de datos AIM. Se instaló un nuevo embrague multidisco Barpran.

Se cambio el diferencial por un Ford 8.8. IRS el cual tiene un sistema de bloqueo Torsen. Una relación 4.10:1. Los bujes son Powerflex. Los semiejes fueron modificados por Bucchino. Arme Pellegrini.

 


Prueba en Banco de rodillos Dynojet (La Plata Dyno Service) 20/02/13.

 

EL siguiente grafico nos muestra la potencia a la rueda, con una presión de admisión de 22psi. Cabe destacar que la potencia de pérdida medida es de 28 hp.

 

En el siguiente gráfico se muestran dos curvas de potencia, una obtenida con 22 psi y la otra con 12 psi de presión de admisión.(potencias referidas a la rueda)


Nueva Evolución (final del 2013 y principio del 2014)

Durante la segunda parte del año 2013 se estuvo trabajando para mejorar los valores de potencia obtenidos, siempre con la misma presión de admisión, 22psi o 1.5 bares.

Se reemplazo el intercooler por uno de mayor caudal, cuya modificación en los tanques la realizamos nosotros mismos.

 

Se aumento un 35 por ciento de caudal con el mismo en comparación con el anterior.

Se cambio el turbocompresor por uno mas grande, siempre de la marca Masterpower Nro. 810009.

Se reemplazaron los semiejes. Construcción Mafei.

 Los resultados obtenidos en el rodillo son los siguientes 526hs al piso y con 28 hp de pérdida, al motor 554hp al motor con 22 psi (1.5bar)

 


 

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS MAS RECIENTES

 

Motor: Ford Sierra 2300cc.

Diametro cilindro: 97mm

Carrera: 79.4mm

Cigüeñal: (Herceg), balanceado y alivianado.

Bielas: Acero Forjadas 4340, (Carrillo). 141mm

Pernos de pistón: Iasa, reforzados para turbo. diametro 25mm

Pistones: IASA forjados para Turbo.

Embrague: BARPRAN, Tridisco, 180mm. Accionamiento hidráulico (Quarter Master).

Turbo: Master Power. Nro: 810009. Super 70. Bipulsativo. Con refrigeración por agua.

Válvula de alivio: Wastegate (Beep superflow). Blow off (BOV Godzilla Turbonetics)

Intercooler: Aire-aire. fabricación propia.

Plenum: Realizado en aluminio (Pellegrini). 

Controlador de presión de turbo: Apexi AVC-R.

Sonda landa: wideband AEM.

Sistema de Admisión:  2 cuerpos TWM. 4 mariposas de 48mm.

Tapa de cilindros: Ford Morsports (Esslinger SVO)  8 válvulas. Realizada en Aluminio. Junta de tapa MLS, Cometic. espesor:1mm.

Balancines: A rodillos  de acero (Esslinger). Multiplicación: 1.81

Válvulas de admisión: (Del West), diámetro 48mm             

Válvulas de escape: (Del West), diámetro 40mm

Resortes: Iskenderian. Modelo 7005 dobles.

Platillos: Iskenderian de titanio.

Árbol de levas: Realizado en Acero 8620. Desarrollo del perfil (Pellegrini). Alzada en válvula 16mm.

Poleas dentadas: Diente redondo, (GES).

Inyección: Electromotive TEC3r.  4 Inyectores Marren 96lb/hr o 1000cm3/min

Inyección de agua: De caudal variable, controlada por la Tec3r. Diseño y construcción (Pellegrini)

Bombas de nafta: Dos bombas. Cada una con un caudal de 144 litros/hora @ 65 PSI. Regulador de presión: Aeromotive.

Radiador de aceite: Earls. 13 filas.  

Sistema de escape: Múltiple de escape (Pellegrini) Bipulsativo. Realizado en Acero inoxidable 304L. Todo el sistema está realizado con Acero inoxidable 304L. Diametro 76mm.

Caja de velocidades: Tremec TKO. Torque máximo 500lb/pie. Relaciones: 3.27, 1.98, 1.34, 1, 0.68  

Cárdan: Especial (Bucchino), diámetro 76mm.

Semiejes: Mafei.

Diferencial: Ford 8.8" IRS. Autoblocante: Torsen. Relación: 4.10:1

Amortiguadores: Delanteros: Koni, regulables en dureza. Traseros: Koni, regulables.

Espìrales de suspensión: especiales.

Bujes de suspension: Powerflex de Ford Sierra Cosworth.

Frenos: 2 bombas Tilton. Regulador de caudal de frenos trasero Wilwood.  Delatero: Doppler ventilado 300 mm. Caliper FT 4 pistones. Traseros: 247mm. Caliper: Bosch con freno de mano.

Llantas: Momo 17" por 9". Modelo Corse.

Cubiertas: Delanteras: Dunlop Direzza 101, 215-45-ZR/17. Traseras: Dunlop Direzza 101, 235-45-ZR/17.

Lubricantes: Motor: Motul 300V, Le mans 20W60. Transmisión: Pennzoil syncrhomesh. Diferencial: Motul 75W140.

Instrumental: AIM Dash MXL STRADA, Wideband AEM.

VTV: Dicho vehículo aprobó la verificación técnica Vehicular. Estos son algunos datos de dicha verificación: Ruido:78db.  CO:2.22%.  HC: 247ppm.

 

 


 


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