Motor duque de hierro

El Iron Duke motor (también llamado 151, 2500, Pontiac 2.5, y Tech IV) es un motor de pistón de 151 cu en (2.5 L) recto-4 construido por la División Pontiac Motor de General Motors desde 1977 hasta 1993. Originalmente desarrollado como el nuevo motor de coches de la economía de Pontiac, fue utilizado en una amplia variedad de vehículos a través de la alineación de GM en los años 80, así como suministrado a American Motors Corporation (AMC). El motor fue diseñado para la eficiencia del combustible, operación suave y larga vida, no para el rendimiento. Se calcula que la producción total de motores Duke es de entre 3,8 y 4,2 millones de unidades.

Desarrollo

En el momento de la crisis del petróleo de 1973, los únicos motores que Pontiac fabricaba eran las versiones de 350 pulgadas cúbicas (5,7 L), 400 pulgadas cúbicas (6,6 L) y 455 pulgadas cúbicas (7,5 L) de su motor V8. Al reconocer que los productos futuros tendrían que ser más pequeños y más eficientes en el consumo de combustible, a los ingenieros de Pontiac se les encomendó la tarea de desarrollar un nuevo motor que fuera adecuado para estos productos futuros. Los ingenieros consideraron desarrollar versiones de menor cilindrada del V8 existente, un V6 derivado del V8, un V4 derivado del V8 y un cuatro en línea derivado de uno de los bancos de cilindros del V8 (de la misma manera que el Pontiac de 1961). El motor "Trophy 4" de Tempest), pero finalmente decidió crear un motor de cuatro cilindros completamente nuevo.

Los objetivos de diseño del equipo de desarrollo eran minimizar el ruido y la vibración y al mismo tiempo maximizar la durabilidad, la capacidad de conducción, la economía de combustible y la calidad "utilizable" potencia a velocidades más bajas del motor. Comenzaron analizando otros motores de cuatro cilindros en producción en General Motors en ese momento, y descubrieron que la versión de 151 pulgadas cúbicas (2,5 L) de GM do Brasil del Chevrolet de 153 pulgadas cúbicas en cuatro cilindros, con un motor más corto. Una carrera de 3 pulgadas (76 mm) y bielas más largas de 6 pulgadas (150 mm) habían reducido significativamente la vibración secundaria en comparación con el diseño original de Chevrolet y el nuevo motor de cuatro cilindros y 2,3 L del Chevrolet Vega. Esto evitó la necesidad de ejes de equilibrio contrarrotativos, lo que habría aumentado el peso, la complejidad y el coste del motor. A pesar de compartir el mismo diámetro, carrera y espacio entre cilindros que el motor brasileño, la mayoría de las piezas no son intercambiables.

Centrarse en generar potencia a velocidades más bajas del motor fue una consideración deliberada para cumplir con el resto de los objetivos de diseño. Se consideró cuidadosamente el diseño del colector de admisión y del sistema de recirculación de gases de escape para garantizar que se igualara la potencia de salida de cada cilindro. Se redujo el consumo de energía de las bombas de agua y aceite, y los anillos de pistón, los orificios de los cilindros y los muñones del cigüeñal se diseñaron para minimizar la fricción.

Para maximizar la durabilidad, el bloque del motor se hizo de hierro fundido con cinco cojinetes principales, en lugar del bloque de aluminio fundido relativamente frágil utilizado por el motor Vega de 2,3 L. (Incluso con el bloque de hierro fundido, el Iron Duke solo pesaba alrededor de 20 libras más). El árbol de levas en cabeza accionado por correa del motor de 2,3 L se evitó en favor de un diseño de válvulas en cabeza con engranajes de distribución. Se utilizaron pernos especialmente diseñados que se extienden un poco más que un perno convencional para asegurar los colectores de admisión y escape a la culata, para permitir un ligero movimiento mientras se mantiene el sello de las juntas para evitar que los colectores se agrieten a medida que se expanden con el calor.

Se usó un carburador de dos etapas y dos cilindros con estrangulador eléctrico para mejorar el rendimiento en arranques en frío, mientras que se usaron protectores térmicos incorporados debajo del carburador y entre los colectores de admisión y escape para evitar que el calor empape la gasolina en el carburador. mejorando el rendimiento en climas cálidos. Al reconocer que los automóviles con motores de cuatro cilindros equipados con aire acondicionado tendían a experimentar problemas de conducción en climas cálidos, se realizaron otras mejoras, incluido un interruptor de corte que apagaba el compresor al acelerar a fondo y un retardo incorporado en el sistema de aire acondicionado. ;s circuito para evitar que el compresor se active hasta doce segundos después de arrancar el motor.

Solicitudes tempranas

Las primeras aplicaciones del Iron Duke fueron en los autos subcompactos Astre y Sunbird de 1977, reemplazando el motor Vega de 2.3 L, y en el compacto Phoenix. Como estos autos fueron diseñados originalmente para motores Chevrolet, el Iron Duke también usó el patrón de pernos de la campana de Chevrolet, en lugar del patrón Buick-Oldsmobile-Pontiac V8. Al año siguiente, el uso del motor se amplió a los gemelos Chevrolet y Oldsmobile de Sunbird, Monza y Starfire.

Para el año modelo 1979, el motor fue ampliamente rediseñado. La culata original de flujo inverso fue reemplazada por un diseño de flujo cruzado, un nuevo carburador de dos cilindros llamado "Vara-Jet" Se introdujo, se reubicó el distribuidor y se redujo el tamaño del cárter de aceite. Las únicas piezas heredadas de los motores de 1978 fueron las bielas. La potencia máxima aumentó a 90 CV.

Para 1980, el motor Iron Duke fue rediseñado para montarse transversalmente, para adaptarse al nuevo motor "X-body" de General Motors con tracción delantera. carros. El patrón de pernos del campanario se revisó para que coincida con el del nuevo motor V6 de 60°.

GM también comenzó a vender el motor a American Motors Corporation (AMC) a partir del año modelo 1980. Era el motor base de los automóviles Spirit, Concord y Eagle, así como del modelo base de los Jeep CJ. Los motores comprados por AMC continuaron usando el patrón de campana Chevrolet V8. El motor de cuatro cilindros se suspendió de los modelos de tracción trasera de AMC después de 1982. Durante 1983, el motor base Eagle con tracción total cambió del Iron Duke a un nuevo motor de 150 pulgadas cúbicas (2,5 L) desarrollado por AMC. ) cuatro cilindros. Los Jeep CJ de 1980 a 1983 también estaban disponibles con el Iron Duke como motor base.

Tecnología IV

Los Iron Dukes fueron equipados con inyección de combustible (TBI, a través de un único inyector en el cuerpo del acelerador) en 1982. Esta versión fue bautizada como Tech IV, aunque Car and Driver más tarde lo ridiculizó como el low-Tech IV. La potencia de salida aumentó a 90 hp (67 kW).

Esto fue reemplazado por un cabezal de puerto giratorio con una relación de compresión de 9,0:1 (en lugar de 8,25:1) en 1984 para una ganancia de 2 hp (1,5 kW). Otras adiciones para 1985 incluyeron elevadores de rodillos, cojinetes mejorados y un cigüeñal nuevo. En 1987 se realizaron varios cambios significativos, que incluyeron: una culata mejorada, un colector de admisión y un módulo de inyección de combustible en el cuerpo del acelerador; una correa serpentina más moderna con tensor automático de resorte para los accesorios; y un sistema de encendido sin distribuidor (DIS). Esta revisión del motor aumentó la potencia a 98 hp (73 kW). En 1988, se añadió un eje de equilibrio para suavizar las vibraciones del motor. Hasta este punto, el motor incorporaba un sistema 'dogbone' Soporte del motor delantero superior asegurado al capó del pestillo del capó del vehículo, lo que ayuda a controlar la vibración. Otras mejoras en años posteriores incluyeron nuevos pistones, bielas, cigüeñal y un sistema de lubricación en el cárter. La variante más potente del Tech IV elevó el límite de revoluciones a 5.500 rpm y alcanzó 110 CV (82 kW). El Tech IV utiliza el mismo patrón de campana que el V6 de 2,8 L 60 grados. A lo largo de los años, el motor Tech IV ha demostrado ser un caballo de batalla confiable para los propietarios cuando no se lo lleva al límite. Todos los motores Iron Duke 1978-1990 utilizaban un engranaje de árbol de levas de micarta que engranaba directamente con un engranaje de acero en el cigüeñal. Los motores VIN R y U 1991-92 usaban una cadena de distribución en su lugar.

El Grumman LLV (Vehículo de larga duración) construido entre 1987 y 1994 para el Servicio Postal de los Estados Unidos para su uso en la entrega de correo, inicialmente estaba propulsado por el motor Iron Duke. Las especificaciones del Servicio Postal pedían una vida útil de 24 años y aquellos con motor de 2,5 L han superado las expectativas.

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  Motor "Tech IV"
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  1990 GM Iron Duke motor con partes cortadas para revelar el arreglo interior

Súper Deber

El bloque Iron Duke formó la base de los motores de carreras de cuatro cilindros Super Duty de Pontiac de la década de 1980, el último de una línea de motores Pontiac Super Duty de alto rendimiento. Los motores aparecieron en la serie Charlotte/Daytona Dash de NASCAR, en el Campeonato IMSA GT (en autos de clase GTP y GTU) e incluso en botes de carreras de la American Power Boat Association. Los motores Super Duty continuaron utilizándose en las carreras ARCA hasta bien entrada la década de 2000.

Además de las piezas que coinciden con la cilindrada original de 2,5 L del Iron Duke, Pontiac Motorsports ofreció otros cigüeñales y sus correspondientes bielas, lo que dio como resultado cilindradas que oscilaban entre 2,1 L y 3,2 L. Un 2,7 L, 232 hp ( 173 kW) El motor Super Duty impulsó el Fiero Indy Pace Car de 1984 a más de 138 mph (222 km/h) durante la carrera, pero los motores Super Duty nunca estuvieron disponibles en los vehículos GM fabricados en fábrica. Sin embargo, GM vendió las piezas específicas de Super-Duty en distribuidores autorizados y todas las piezas necesarias para convertir un motor Iron Duke original a una versión Super Duty estaban disponibles.

Kansas Racing Products continuó fabricando motores a principios del siglo XXI después de comprar los derechos para fabricarlos a GM.

Cosworth también produjo un cabezal de leva doble en cabeza de 16 válvulas para la versión de 3.0 L del motor de carreras (Proyecto Cosworth DBA, 1987).