Système d'admission Pipercross pour Ford Ranger Raptor
Le système d'admission Pipercross a été conçu et développé pour remplacer directement le boîtier de filtre à air d'origine et le circuit d'admission intégré sur le Ford Ranger Raptor équipé du moteur V6 EcoBoost 3,0 litres.
CARACTÉRISTIQUES PRINCIPALES
ÉVALUATION DE L'ADMISSION D'ORIGINE
Le système d'admission d'origine du moteur 3.0 V6 Ecoboost répond de manière adéquate aux besoins du Raptor dans la plupart des situations, lorsque le moteur fonctionne avec la programmation d'origine. Cependant, le réglage du moteur sur le marché des pièces de rechange (même un réglage modéré) augmente la suralimentation (et la demande en air du turbocompresseur qui en découle) suffisamment pour que les composants d'admission d'origine commencent à limiter les performances du moteur, même dans des conditions de conduite normales.
L'équipe d'ingénieurs de Pipercross a identifié le type de média filtrant d'admission d'origine et sa surface totale, le boîtier de filtre à air d'origine et la tuyauterie intégrée au boîtier comme des domaines susceptibles d'améliorer les performances du système. Le média filtrant et la surface devaient être améliorés grâce à des filtres à air sur mesure à parois droites et à base de mousse, fabriqués en interne chez Pipercross. Le boîtier de filtre à air et la tuyauterie correspondante devaient être partiellement remplacés par un bouclier thermique en aluminium et des assemblages de tuyaux rigides utilisant les conduits d'air frais d'origine, tout en isolant cet air frais de la chaleur ambiante du moteur. Tous les composants Pipercross devaient être optimisés (taille du filtre, espace du bouclier thermique cloisonné, diamètre des tuyaux rigides/flexibles) pour le volume moteur disponible, sans compromettre les normes de dégagement requises pour la durabilité à long terme du kit.
FILTRES À AIR CONIQUES
Les filtres à air à parois droites Pipercross constituent le cœur du kit d'admission Pipercross. Ces filtres bénéficient des méthodes de fabrication éprouvées de Pipercross pour atteindre les performances de débit d'air visées par le kit, tout en conservant une marge de débit suffisante pour prendre en charge d'importants kits de tuning ou mises à niveau matérielles futurs. Le mélange de mousse et de mailles sur mesure de Pipercross offre un équilibre parfait entre un débit accru et une filtration de l'air optimale, tandis que les mailles enduites et les bases en caoutchouc moulées s'appuient sur des décennies d'expérience dans la fabrication interne de filtres Pipercross. L'utilisation de filtres à parois droites offrant une plus grande surface (chacun dédié à un seul turbocompresseur pour conserver la configuration d'origine) augmente la surface de filtration de 36,09 % par rapport aux inserts de filtre à panneau classiques, et comporte des sorties d'un diamètre intérieur de 90 mm (3,5 pouces). Ces filtres constituent la base de l'augmentation des performances offerte par le kit d'admission Pipercross.
BOUCLIER THERMIQUE
Le bouclier thermique Pipercross a été minutieusement conçu pour maximiser le volume protégé dans le compartiment moteur du Ranger Raptor, optimisant ainsi les performances des filtres à air Pipercross. Le bouclier thermique est adapté aux conduits d’air frais d’origine supérieurs et inférieurs, canalisant le flux d’air provenant des entrées d’origine reliées à la cavité de l’échangeur de chaleur avant. En plus d'utiliser les conduits inférieurs, la pièce Pipercross protège entièrement les filtres de la chaleur ambiante du moteur, grâce à des cloisons centrales qui épousent parfaitement le châssis et l'arche du véhicule. La pièce Pipercross est découpée au laser CNC dans une tôle d'aluminium de 2 mm résistante à la corrosion et recouverte d'un revêtement en poudre pour une résistance supplémentaire à la corrosion et un aspect esthétique. Pour améliorer encore la protection, un couvercle permettant d'encapsuler entièrement les filtres a été ajouté. Conçu pour s'ajuster parfaitement autour du bouclier thermique et de la carrosserie et pour recouvrir la section supérieure d'entrée d'air froid d'origine. Le bouclier thermique utilise les supports de châssis amortisseurs de vibrations d'origine, tout en ajoutant plusieurs points de fixation fixes (via des supports boulonnés supplémentaires) pour assurer la stabilité et la durabilité à long terme du kit. Pour garantir encore davantage la durabilité à long terme de la pièce Pipercross, une bordure hybride en EPDM est utilisée pour isoler les boucliers thermiques de tout contact direct avec d'autres composants, afin d'éviter toute défaillance liée aux vibrations.
TUYAUX RIGIDES
Les ensembles de tuyaux rigides Pipercross pour Ranger Raptor complètent les avantages offerts par les filtres à air et les boucliers thermiques, parachevant ainsi les performances globales du kit Pipercross. Les deux ensembles de tuyaux rigides sont constitués de tubes en aluminium de 90 mm (3,5 pouces) de diamètre extérieur, cintrés au mandrin par CNC, afin d'obtenir un diamètre intérieur constant sur toute la section transversale de chaque ensemble (contrairement aux sections soudées qui peuvent créer des zones de copeaux internes déstabilisant le flux). L'emplacement du capteur de température a également été soigneusement étudié sur l'ensemble de tuyaux, avec un bossage de capteur usiné par CNC placé à des emplacements presque identiques à ceux de la tuyauterie d'origine (afin de garantir des lectures de capteur cohérentes et précises lorsque le kit Pipercross est installé). Les deux ensembles sont également équipés de supports conçus pour accueillir des fixations isolantes contre les vibrations, afin d'éliminer le risque de défaillance des pièces dû à la fatigue à long terme des soudures et des tubes. Chaque ensemble est revêtu par poudrage selon des spécifications rigoureuses, pour une résistance accrue à la corrosion et un aspect esthétique, sans aucun revêtement excessif à l'intérieur des alésages ou des bossages.
DÉTAILS
Ce sont les détails subtils du kit d'admission Pipercross qui le distinguent de la concurrence. Le tuyau en silicone présente un alésage interne lisse, des raccords adaptés au débit et une construction à paroi à 5 plis ; il offre ainsi juste ce qu'il faut de souplesse sans aucune déstabilisation du flux d'air associée aux raccords de tuyaux en silicone classiques et non adaptés. Le bouclier thermique Pipercross utilise les supports de châssis inférieurs de la boîte à air d'origine, qui amortissent les vibrations, en plus de points de fixation fixes (via les supports boulonnés) pour assurer la stabilité des pièces et un fonctionnement sans faille tout au long de la durée de vie du véhicule. Toute la quincaillerie en acier inoxydable est fournie pour garantir que la corrosion, l'huile et les autres facteurs environnementaux défavorables du compartiment moteur n'aient aucun effet sur le fonctionnement ou l'esthétique du kit Pipercross, quelle que soit l'intensité de conduite du véhicule.
RECHERCHE ET DÉVELOPPEMENT
Tous les produits Pipercross sont conçus en interne, à l'aide des dernières technologies de développement de produits : impression 3D, numérisation 3D, CAO, CFD, tests de débit d'air et tests de performance.
Le kit d'admission Pipercross pour Ranger Raptor a fait l'objet de plusieurs étapes de conception et itérations afin d'intégrer les plus grands filtres à air, le volume de compartiment moteur protégé, les assemblages de tuyaux rigides et les flexibles possibles, tout en respectant les dégagements requis entre les pièces. Des essais de débit d'air sur banc ont été réalisés sur le système d'admission d'origine complet et sur plusieurs itérations de prototypes de conception d'admission Pipercross, à l'aide d'un appareil de test de débit d'air interne, conçu et construit sur mesure par Pipercross, dans un environnement contrôlé.
DONNÉES DES TESTS DE DÉBIT D'AIR
Les configurations d'admission d'origine et finale de Pipercross ont toutes deux été testées sur l'appareil de test de débit d'air fixe, conçu et construit sur mesure en interne par Pipercross. Afin d'établir une base de référence initiale pour le débit d'air, le système d'admission d'origine a été testé, les conduites gauche et droite étant reliées via une entrée imprimée en 3D sur mesure pour atteindre leurs valeurs maximales de débit d'air. L'ensemble du système d'admission (y compris le boîtier de filtre à air et le filtre à panneau) jusqu'au turbocompresseur a été testé. Il convient de noter que lors de cette série de tests, la valeur maximale de débit d'air que le composant d'origine pouvait supporter était de 824 CFM, mais la restriction était élevée. Les côtés gauche et droit de l'admission Pipercross ont ensuite été testés de la même manière. Le tableau et les graphiques ci-dessous résument les résultats de ces essais, confirmant les avantages en termes de performances des composants d'admission Pipercross et leurs capacités de débit d'air considérablement accrues. Une fois encore, les valeurs maximales de débit d'air des composants Pipercross étaient remarquables, le kit prenant en charge jusqu'à 926 CFM (soit une augmentation de 12,4 %). Ce qui distingue vraiment le système d'admission Pipercross de l'équipement d'origine, c'est la réduction de la restriction du débit d'air. À 800 CFM, le boîtier de filtre à air et la tuyauterie d'origine présentaient une restriction de 1 670 mmWg, tandis que le kit Pipercross n'en présentait que 500 mmWg (soit une différence de 234 %). Grâce à ces changements spectaculaires au niveau du débit d'air et à ces réductions de restriction, le kit Pipercross offre une meilleure réponse de l'accélérateur, une meilleure montée en régime du turbo et une augmentation de la puissance sur toute la plage de régime.
