Publicado: 10/11/21
Proyecto LS9TT segunda parte: el dinamómetro
TEXTO: DAN HODGDON
FOTOS: CHEVROLET
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Hay personas cuya influencia parece sentirse en cada momento histórico o punto de inflexión a lo largo de los años. En General Motors, Ron Sperry es una de esas personas. Lleva cerca de seis décadas participando en una variedad de proyectos que han cambiado las empresas y la industria.
A principios de este año, comenzamos a contar la historia del LS9TT, un proyecto que estuvo a cargo de los ingenieros de GM Vince Tiaga y Dave McKenna para la actualización de un motor de bloque largo LS9 (P/N 12624262)* utilizando todos los componentes de serie o disponibles para la venta. Su objetivo era reproducir un motor biturbo que un cliente pudiera fabricar en el garaje de su casa.
El LS9TT en el dinanómetro.
Pero volvamos a hablar de qué tipo de potencia lograron esos componentes cuando se probaron por primera vez en el dinamómetro.
A modo de recordatorio, el LS9 utiliza pernos internos y un tren de válvulas de serie, además de turbocompresores Borg-Warner EFR-7163. Otros componentes incluyen los colectores de escape JEGS de 1⅞", de acero inoxidable, un sistema de admisión de LS3 (P/N 19418251), de serie, y el popular sistema Holley HP EFI.
En el dinamómetro del GM Racing and Performance Center de Pontiac, Michigan, Vince y Dave utilizaron una amplia gama de instrumentos para controlar los signos vitales del motor y recopilar un caché de datos. Utilizaron cada aporte nuevo de conocimiento para aumentar gradualmente los niveles de potencia hasta que encontraron la combinación óptima. También utilizaron la ECU de la EFI Holley HP disponible para controlar no solo la chispa y la alimentación del motor, sino también los solenoides electrónicos de control de potencia para marcar con precisión y repetidamente los niveles de presión de potencia.
Tiaga y McKenna tenían como objetivo 1,000 caballos de fuerza y, cuando el proyecto estuvo completo, obtuvieron un motor capaz de producir 1,020 caballos de fuerza y 990 lb-ft de torque.
Para preparar el motor para las pruebas, el motor pasa primero por el departamento de Configuración, donde el equipo destaca los diversos instrumentos que les gustaría añadir, como sensores de temperatura, de presión y de aire/combustible. Después de la fase de diseño, el motor va a la sala de pruebas, donde se prepara con elementos como colectores de escape, soportes de motor y todos los elementos específicos de la prueba; generalmente toma un día o dos para estar listo y funcionando. Algunos motores de competición cuentan con configuraciones elaboradas, pero al tratarse, como en este caso, de un motor de serie, el proceso de preparación del LS9 fue relativamente sencillo.
El LS9 en el dinamómetro, cubierto de cables de instrumentación.
McKenna suele tener una idea de lo que puede hacer un motor, pero siempre surgen sorpresas.
"Generalmente, puedes esbozar un esquema de un plan de pruebas de lo que buscas alcanzar, y luego utilizas el dinamómetro para validar esa hipótesis", explica. "Pero a veces descubres algo nuevo que no esperabas, por lo que entonces tus pruebas pueden ir en una dirección diferente". En este caso, teníamos una idea bastante clara de antemano".
El dúo comenzó con una calibración conservadora en términos de relación aire-combustible y avance de chispa. Comenzaron a hacer funcionar el motor con combustible de competición a baja potencia, para luego aumentar gradualmente la presión de potencia y el avance de la chispa hasta lo que consideraron un punto seguro. Posteriormente, cambiaron a gasolina de surtidor de 93 octanos, donde retrocedieron a su calibración conservadora y trabajaron gradualmente hasta niveles de potencia más altos.
"Tenemos una tonelada de instrumentos en esta cosa... sensores de oxígeno de banda ancha en el escape, pero también tenemos básicamente todo lo imaginable que se podría instrumentar en el motor", explica McKenna. "Esencialmente, tenemos acceso a las temperaturas y presiones de todas partes; tenemos transductores de presión de cilindros que están conectados a la culata, por lo que podemos controlar y registrar la presión real en la cámara de combustión. Con esa información y datos del equipo de producción sobre cuáles eran los criterios de diseño para este motor LS9 cuando era nuevo en términos de presiones máximas en los cilindros, pudimos ampliar los límites".
Esa información permitió al equipo aumentar el nivel de potencia en pequeños incrementos con su calibración y controlar la presión del cilindro para no superar el número máximo para el que el motor y los elementos de montaje fueron diseñados. También representa un ejemplo del trabajo en equipo diario que realiza todo el personal de Chevrolet Performance.
Según Tiaga, la gran variedad de instrumentos que se utilizaron para las pruebas también confieren al motor un aspecto que recuerda a una figura de la mitología griega.
"Eso también explica en cierto modo por qué el motor, en un par de fotos, se parece más a Medusa y no a un motor normal", sostiene. "Y eso se debe a que está cubierto de cables. Como Dave mencionó, hay instrumentación en cada punto del motor".
El motor LS9TT funcionando en la célula del dinamómetro.
La intención original era aprender lo que se podía lograr con los elementos de montaje de producción del LS9, pero al final quedó claro para Tiaga y McKenna que había dos mejoras importantes (y fáciles) que eran necesarias para alcanzar su objetivo de 1,000 caballos de fuerza. Y dichas mejoras llegaron en forma de inyectores de combustible y del tipo de combustible que se usa.
"Al final, necesitamos un inyector de combustible más grande (que el de serie), y luego, en última instancia, las limitaciones del combustible de surtidor fueron evidentes", argumenta McKenna. "Para lograr los resultados finales de 1,020 caballos de fuerza, hicimos funcionar un inyector de combustible más grande y el E85".
Todos los inyectores están clasificados en libras por hora, y aunque es posible utilizar una calculadora en línea para determinar cuántos caballos de fuerza soportarán, la ECU de Holley en el sistema EFI permite a los usuarios controlar los ciclos de trabajo. Una vez que el inyector alcanza cerca del 100 por ciento del ciclo de trabajo, no hay nada más que pueda dar. En sus pruebas, Tiaga y McKenna forzaron los inyectores hasta que estuvieron cerca del 100 por ciento y decidieron que tenían que pasar al siguiente conjunto de inyectores más grandes, ya que su investigación había determinado que el tamaño del inyector era un factor limitante.
En cuanto al combustible, McKenna señala que el E85 aprovecha el beneficio del octanaje y la refrigeración de la carga, un efecto especialmente beneficioso en motores sobrealimentados, ya que la compresión calienta el aire de entrada. Utilizando los datos del transductor de presión en el cilindro, el equipo fue capaz de ver tanto la presión del cilindro y el golpeteo en alta resolución, lo que los llevó a hacer el cambio a E85.
"Con gasolina de surtidor, el límite de explosión del combustible te va a limitar en algún momento", afirma McKenna. "El E85 tiene un octanaje más alto. Creo que es de aproximadamente 105 octanos, y también tiene la ventaja de la refrigeración de la carga". La mayor velocidad de evaporación del contenido de alcohol en el combustible enfría la carga de admisión. Eso te da un poco más de margen de seguridad cuando utilizas altas presiones de potencia".
Tanto los inyectores de combustible más grandes como la gasolina E85 son de fácil acceso para los creadores en garajes y los mecánicos aficionados.
Otro vistazo al LS9TT en el dinamómetro.
Aunque el proyecto del LS9TT está en curso, los resultados iniciales se lograron en relativamente poco tiempo.
"Creo que estuvimos en el dinamómetro cuatro días en total, prácticamente de principio a fin, desde que tuvimos el motor instalado y funcionando hasta que lo sacamos", señala Tiaga.
Sin embargo, ambos ingenieros creen que aún se puede exprimir más potencia de su proyecto, y es que los gurús del desempeño siempre buscan un poco más.
No dejes de seguir a The BLOCK para conocer mucho más sobre este proyecto.
*MOTOR ASM 12624262, A GASOLINA, DE 6.2 L , servicio del LS9 de bloque largo
Incluye servicio RWD para bloque largo + boquillas de aceite de refrigeración de pistón, enfriador de aceite del motor, 6 bobinas de encendido, múltiples sensores de motor, ensamble giratorio totalmente en hierro forjado, válvulas de admisión de titanio y válvulas de escape huecas inoxidables. Además, está diseñado para potenciación directamente de producción.