Carrera de potencia de 7.3L frente a P

Jun 20, 2023

Mientras conducíamos nuestro DeLorean con motor diésel de regreso a 1994, los fabricantes estadounidenses tenían fecha límite para cumplir con las nuevas regulaciones exigidas por la EPA destinadas a endurecer los estándares de emisión de diésel. Para beneficio directo del usuario final, Chrysler y Cummins limpiaron la salida de partículas del 5.9L cambiando su sistema de inyección. El cambio implicó desechar la bomba rotativa Bosch VE en favor de la venerable Bosch P7100 (también conocida como la "bomba P"), la bomba mecánica de émbolo que haría que el Cummins '94-'98 fuera legendario. A favor del viento de la bomba P, se revisaron los inyectores y se modificaron los pistones para optimizar aún más la combustión.

Pero mientras Dodge y Cummins se quedaron con la inyección mecánica, Ford y Navistar recurrieron a un V8 de 7.3L completamente nuevo (y radicalmente diferente), controlado electrónicamente con inyectores de combustible operados hidráulicamente. Bautizado como Power Stroke, su sistema de inyección HEUI se basaba en aceite de motor altamente presurizado para accionar los inyectores de combustible y la elaborada disposición requería rieles de aceite integrados en las culatas de los cilindros, una bomba de aceite de alta presión impulsada por engranajes, un regulador de presión de inyección (IPR ), módulo de control del tren motriz (PCM) y un módulo de accionamiento del inyector (IDM) para que funcione. En noticias más tranquilas, GM equipó su motor turbo IDI de 6.5L con una bomba de inyección Stanadyne DS4 controlada electrónicamente para 1994.

Poco después de que Dodge revelara su Ram rediseñada, completa con su parte delantera estilo big-rig, líneas de carrocería aerodinámicas y el Cummins de 5.9L más potente como opción de motor, Ford lanzó su propia bomba: el Power Stroke de 7.3L. Superó a Cummins tanto en potencia como en producción de torque y estaría disponible a mediados de 1994 en camionetas F-250 y más grandes. Entonces, ¿cómo se compararon exactamente estos dos pesos pesados ​​en 1994 y cuánto tiempo le tomaría a Dodge tomar represalias? ¡Sigue leyendo (y permanece atento) para descubrirlo!

Aunque gran parte de los componentes empleados en la versión '94-'98 del 5.9L Cummins se heredaron de la primera generación del 6BT, el cumplimiento de las emisiones con la bomba P y los inyectores actualizados en la mezcla requirieron la reelaboración de los pistones. Las unidades de aluminio fundido que se encontraron en los molinos '94-'98 presentaban un tazón de combustible revisado para mejorar la combustión (y reducir las partículas que salían del tubo de escape). Cummins también abordó el área débil del árbol de levas entre el muñón principal delantero y el primer lóbulo agregando un radio laminado y sometiéndolo a granallado. La leva actualizada también se trató con caras de empujadores endurecidas y lóbulos más anchos y de menor fricción.

El mayor cambio en la versión '94 del 5.9L Cummins fue la incorporación del Bosch P7100. El P7100 no solo presuriza el combustible previsto para cada cilindro individualmente (en su propio barril dedicado), sino que también suministra más volumen y presión a cada inyector. La presión más alta facilitó una mejor atomización con los inyectores mecánicos de presión de descarga más alta (260 bar frente a los 245 bar anteriores) y el potencial oculto de la bomba P se pudo aprovechar con unos simples ajustes hechos a mano. También fue necesaria una cubierta de distribución frontal más robusta para acomodar el enorme P7100, cuyo peso duplicaba el de la bomba VE que reemplazó.

Mientras que el 5.9L con bomba P debutó con el turbocompresor WH1C Holset remanente a bordo, para el '95 fue reemplazado por el HX35. Al igual que el WH1C, el HX35 era un turbo de geometría fija y gastado, pero su carcasa de escape de 12 cm2 hizo que los Ram del 95 en adelante fueran mucho más manejables gracias a una bobina más rápida. La válvula de descarga antes mencionada, que alivia la presión de conducción excesiva para preservar la vida útil del turbo, normalmente se configuraba para abrir alrededor de 20 a 22 psi de impulso de fábrica.

Un artículo que tenía el Cummins que el Power Stroke no tenía era un intercooler. Dodge comenzó a intercooler el Cummins en el modelo Rams '91.5, que ha continuado hasta el día de hoy. El uso de una unidad aire-aire eficiente en todos los molinos Cummins '94-'98 ayudó a mantener bien controlada la temperatura de los gases de escape, incluso bajo carga pesada. También permitió que el motor viera temperaturas de admisión más frías. El Power Stroke no recibiría un intercooler de fábrica hasta el '99.

No queriendo subcontratar una transmisión automática para colocarla detrás del Cummins, Chrysler usó sus propias cajas de aguanieve de cuatro velocidades detrás del 5.9L (la 47RH, seguida por la 47RE) y fueron adecuadas, en el mejor de los casos, cuando se les encargó aprovechar la abundante capacidad del 5.9L. gruñido de gama baja. Por esta razón, solo se podían tener camionetas con transmisión manual opcional con la versión de 175 hp y 420 lb-ft del 6BT en el '94. Cuando aumentó la potencia para el año modelo '96, solo las camionetas de cinco velocidades vieron el motor de 215 hp y 440 lb-ft.

Aunque compartía el mismo diámetro y carrera, el Power Stroke de 7.3 L no tenía nada más en común con el molino turbo IDI de 7.3 L que lo precedió. Fundido en hierro gris, el bloque del Power Stroke de 7.3 L albergaba un cigüeñal de acero forjado que tenía sus muñones principales y de biela y filetes endurecidos para resistir el desgaste. Las bielas y el árbol de levas también se forjaron en acero, mientras que los pistones de inyección directa se fundieron en aluminio y presentaban inserciones de anillo Ni Resist en la parte superior y boquillas de enfriamiento de aceite en la parte inferior. Las culatas de cilindros de hierro fundido ancladas al bloque a través de seis pernos por cilindro, presentaban dos válvulas por cilindro, elevadores hidráulicos autoajustables y galerías de aceite a alta presión y combustible a baja presión para acomodar el sistema HEUI. Las cubiertas de válvulas reutilizables llamadas UVCH (arneses debajo de la cubierta de válvulas) presentaban conectores eléctricos de paso para los inyectores.

Navistar tenía que agradecer a Caterpillar por el sistema de inyección HEUI. Después de desarrollar el sistema de inyección unitaria accionado hidráulicamente y controlado electrónicamente, CAT arrendó la tecnología a Navistar para usarla en varios de sus motores (el Power Stroke de 7.3 L para Ford y su propio T444E, DT466E e I530E). En lugar de una bomba de inyección tradicional, el Power Stroke dependía de una bomba de aceite de alta presión (HPOP), que se alimentaba con aceite de la bomba de aceite de baja presión en el cárter, para proporcionar volumen de aceite a los inyectores. La HPOP (en la foto de arriba) es una bomba de pistones axiales de desplazamiento fijo y siete pistones que se monta en la cubierta frontal. Su engranaje impulsor es impulsado por el engranaje del árbol de levas pero no está sincronizado con el árbol de levas.

Con aceite y combustible corriendo a través de ellos, los inyectores HEUI en el Power Stroke de 7.3 L son bastante complejos. Lo más importante que debe recordar es que el lado del aceite (lado superior) acciona el lado del combustible debajo de él, lo que da como resultado una presión de inyección de combustible de hasta 21,000 psi que se rocía en el cilindro. Una vez que el solenoide del inyector se energiza a través del pulso de 100 voltios enviado por cortesía del módulo impulsor del inyector (IDM) y según lo ordenado por el módulo de control del tren motriz (PCM), la válvula de asiento interna se abre y permite que el aceite a alta presión ingrese al inyector. A partir de ahí, el aceite a alta presión empuja hacia abajo el pistón intensificador, un componente que posee una superficie aproximadamente siete veces mayor que el émbolo que se encuentra debajo, hasta que la boquilla se abre y el combustible fluye hacia la cámara de combustión.

Gracias a sus módulos informáticos avanzados (en ese momento), el regulador de presión de inyección (IPR) de reacción rápida, una plétora de sensores que recopilan información constantemente y la bomba de aceite de alta presión que no tiene que sincronizarse con el motor, el Power Stroke de 7.3L la presión del combustible y la sincronización de la inyección pueden variar independientemente de la velocidad del motor. Este control preciso sobre el sistema HEUI significó que el 7.3L era el motor más limpio en el mercado de camionetas en ese momento, el rendimiento máximo estaba disponible a cualquier rpm y era más adecuado para el rendimiento en climas fríos. Entre los componentes clave del sistema de control HEUI se encontraban los mencionados PCM, IDM e IPR (a cargo de variar la presión de salida HPOP), junto con el sensor de presión de control de inyección (ICP).

Empaquetado cerca de las tapas de las válvulas en la parte posterior del valle del elevador, el Power Stroke de 7.3 L usó un turbocompresor modelo Garrett TP38 de geometría fija. Sus circuitos de alimentación y retorno de aceite estaban integrados en el pedestal del turbo y sellados con juntas tóricas, lo que significaba que no se requerían líneas de aceite externas. Se usó un dispositivo de contrapresión de escape (o válvula EBP) para el calentamiento en clima frío. Montada entre la carcasa de escape del turbo y el tubo de bajada, la válvula EBP restringiría el flujo de escape y, por lo tanto, cargaría el motor para que alcance la temperatura de funcionamiento más rápido. Fue accionado hidráulicamente de acuerdo con el sensor de temperatura del aceite del motor. El TP38 no tenía una válvula de descarga, pero no la necesitaba. En stock, el impulso máximo que podía producir el compresor de 60 mm era de 17 a 19 psi.

Decidido a mantener su nuevo caballo de batalla de 7.3L por encima del Cummins y confiando en la capacidad del motor para manejar potencia y torsión adicionales en el futuro, Ford entró con gusto en el juego del gato y el ratón que se convertiría en la interminable batalla de números de hoy. Después de que la calificación introductoria de 210 hp y 425 lb-ft del motor Power Stroke de 7.3 L fuera superada por la versión Dodge de Cummins de 215 hp y 440 lb-ft en 1996, Ford respondió con una mejora propia: un Power Stroke de 215 hp y 450 lb-ft para el mismo año modelo. En el '97, Ford aumentaría nuevamente la potencia del 7.3L, a 225 hp.

Para 1998, Dodge y Cummins estaban listos para sentarse una vez más en la cima del segmento diésel. Descubra lo que se les ocurrió en la Parte 3...

¿Quieres saber más sobre el primer Power Stroke? Disfruta de una lectura ligera aquí. ¿Busca más información sobre el legendario Cummins de 12 válvulas con bomba P? Echa un vistazo a la historia de fondo completa del 6BT '94-'98 en esta lección de historia.