EcoBoost. I segreti ingegneristici dei moderni motori Ford

Anonim

Ford ha una lunga tradizione nella produzione di motori a benzina innovativi. Chi non ricorda i motori Sigma (commercialmente conosciuti come Zetec) che nelle cilindrate da 1,25 l, 1,4 l, 1,6 l e 1,7 l hanno deliziato gli appassionati del marchio ovale blu in modelli come la Ford Fiesta, la Puma o anche la Focus ?

Non sorprende che, data la capacità di Ford di produrre motori a benzina innovativi, sia emersa la famiglia di motori EcoBoost, che combina efficienza e prestazioni, utilizzando sovralimentazione, iniezione diretta di carburante ad alta pressione e doppie valvole di controllo ad apertura variabile (Ti-VCT).

EcoBoost è ora sinonimo di una grande famiglia di propulsori Ford , che vanno dai grandi e potenti V6, come quello che equipaggia la Ford GT, a un piccolo tre cilindri in linea, che nonostante le dimensioni compatte, finì per diventare il fiore all'occhiello di questa famiglia di meccaniche.

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1.0 EcoBoost: l'uovo di Colombo

Per creare il tre cilindri 1.0 EcoBoost, Ford non ha risparmiato alcuno sforzo. È un motore compatto, così compatto che l'area occupata dal blocco è ai limiti di un foglio A4 . Per dimostrare le sue ridotte dimensioni, Ford lo trasportò addirittura, in aereo, in una piccola valigia.

Questo motore è apparso per la prima volta sulla Ford Focus nel 2012 e da allora è stato esteso a molti altri modelli della gamma Ford. Il successo è stato tale che a metà del 2014 già uno su cinque modelli Ford venduti in Europa utilizzava il tre cilindri 1.0 EcoBoost.

Una delle chiavi del suo successo è il suo turbocompressore a bassa inerzia, in grado di ruotare fino a 248.000 giri al minuto, ovvero più di 4000 volte al secondo. Giusto per darvi un'idea, è circa il doppio dei giri dei turbo utilizzati in Formula 1 nel 2014.

Il 1.0 EcoBoost è disponibile in vari livelli di potenza: 100 CV, 125 CV e 140 CV, e c'è anche una versione da 180 CV utilizzata nella Ford Fiesta R2 da rally.

Ford Fiesta

Nella versione da 140 CV il turbo fornisce una pressione di sovralimentazione di 1,6 bar (24 psi). In situazioni estreme, la pressione esercitata è di 124 bar (1800 psi), cioè l'equivalente della pressione esercitata da un elefante di cinque tonnellate posto sopra un pistone.

squilibrio per bilanciare

Ma le innovazioni di questo motore non sono fatte solo dal turbo. I motori a tre cilindri sono naturalmente sbilanciati, tuttavia, gli ingegneri Ford hanno deciso che per migliorare il loro equilibrio, era meglio sbilanciarli intenzionalmente.

Creando uno squilibrio intenzionale, durante il funzionamento, sono stati in grado di bilanciare il motore senza dover ricorrere a tanti contrappesi e supporti motore che avrebbero solo aumentato la sua complessità e il suo peso.

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Sappiamo anche che per migliorare consumi ed efficienza l'ideale è che il motore si riscaldi il più velocemente possibile. Per raggiungere questo obiettivo, Ford ha deciso di utilizzare il ferro al posto dell'alluminio nel blocco motore (che impiega circa il 50% in meno per raggiungere la temperatura di esercizio ideale). Inoltre, gli ingegneri hanno installato un sistema di raffreddamento separato, che consente al blocco di riscaldarsi prima della testata.

Primi tre cilindri con disattivazione del cilindro

Ma l'attenzione all'efficienza non si è fermata qui. Per ridurre ulteriormente i consumi, Ford ha deciso di introdurre la tecnologia di disattivazione dei cilindri nella sua elica più piccola, un'impresa senza precedenti nei motori a tre cilindri. Dall'inizio del 2018, 1.0 EcoBoost è in grado di arrestare o riavviare un cilindro ogni volta che non è necessaria la sua piena capacità, ad esempio in discesa o a velocità di crociera.

L'intero processo di arresto o riavvio della combustione richiede solo 14 millisecondi, ovvero 20 volte più velocemente di un battito di ciglia. Ciò è ottenuto grazie a un sofisticato software che determina il momento ottimale per disattivare il cilindro in base a fattori quali velocità, posizione dell'acceleratore e carico del motore.

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Per garantire che il funzionamento regolare e la raffinatezza non fossero interessati, Ford decise di installare un nuovo volano a doppia massa e un disco della frizione smorzato dalle vibrazioni, oltre a nuovi supporti motore, alberi delle sospensioni e boccole.

Infine, per garantire che l'efficienza rimanga al livello dei consumi, alla riattivazione della terza bombola, un sistema di contenimento dei gas garantisce il mantenimento delle temperature all'interno della bombola. Allo stesso tempo, questo assicurerà un effetto molla che aiuta a bilanciare le forze sui tre cilindri.

I premi sono sinonimo di qualità

Ad attestare la qualità del motore più piccolo della famiglia EcoBoost sono i numerosi premi che ha vinto. Per sei anni consecutivi, la Ford 1.0 EcoBoost è stata nominata “Engine of the Year 2017 International – “Best Engine Up to 1 Liter””. Dal suo lancio nel 2012 il piccolo motore ha rastrellato 10 trofei del motore internazionale dell'anno.

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Di questi 10 premi vinti, tre sono andati al generale (un record) e un altro è stato per "Best New Engine". E non pensare che essere nominati sia un compito facile, figuriamoci vincere uno di questi trofei. Per farlo, la piccola Ford a tre cilindri ha dovuto impressionare una giuria di 58 giornalisti specializzati, provenienti da 31 paesi, nel 2017 ha dovuto lottare con 35 motori nella categoria tre cilindri 1.0 l.

Attualmente, questo motore può essere trovato in modelli come Ford Fiesta, Focus, C-Max, EcoSport e persino nelle versioni per passeggeri Tourneo Courier e Tourneo Connect. Nella versione da 140 cv questo motore ha una potenza specifica (cavalli per litro) superiore a quella di una Bugatti Veyron.

Ford continua a scommettere sui motori a tre cilindri, con una variante da 1,5 l utilizzata su Focus e Fiesta che raggiunge potenze di 150 CV, 182 CV e 200 CV.

ford fiesta ecoboost

La famiglia EcoBoost comprende anche motori a quattro cilindri in linea e V6, quest'ultimo da 3,5 l, che eroga 655 CV nella già citata Ford GT e 457 CV nel radicale pick-up F-150 Raptor.

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