Sistema di aspirazione Pipercross per Ford Ranger Raptor
Il sistema di aspirazione Pipercross è stato progettato e realizzato per sostituire direttamente la scatola dell'aria OEM e il sistema di aspirazione integrato sul Ford Ranger Raptor equipaggiato con il motore 3.0 V6 EcoBoost.
CARATTERISTICHE PRINCIPALI
VALUTAZIONE DELL'ASPIRAZIONE OEM
Il sistema di aspirazione OEM sul motore 3.0 V6 Ecoboost supporta adeguatamente il Raptor nella maggior parte degli scenari, quando il motore funziona con la programmazione OE. Tuttavia, la messa a punto del motore aftermarket (anche quella conservativa) aumenta la sovralimentazione (e la conseguente richiesta d'aria del turbocompressore) in misura tale che i componenti di aspirazione OE iniziano a limitare le prestazioni del motore, anche in scenari di guida tipici.
Il team di ingegneri Pipercross ha identificato il tipo di media filtrante dell'aspirazione OE/la superficie totale, l'airbox OE e le tubazioni integrate nell'airbox come aree di potenziale miglioramento delle prestazioni del sistema. La media filtrante/la superficie dovevano essere migliorate tramite filtri aria personalizzati a pareti diritte, a base di schiuma, prodotti internamente da Pipercross. L'airbox e le relative tubazioni dovevano essere parzialmente sostituiti con schermi termici in alluminio e assemblaggi di tubi rigidi che utilizzano i condotti dell'aria fresca originali, isolando al contempo quest'aria fresca dal calore ambientale del motore. Tutti i componenti Pipercross dovevano essere ottimizzati (dimensioni del filtro, spazio dello schermo termico, diametro dei tubi rigidi/flessibili) per il volume disponibile del motore, senza compromettere gli standard di spazio libero richiesti per la durata a lungo termine del kit.
FILTRI ARIA CONICI
Il cuore del kit di aspirazione Pipercross sono i filtri aria a pareti diritte Pipercross. Questi filtri sono realizzati con i metodi di costruzione collaudati e comprovati da Pipercross, per raggiungere le prestazioni di flusso d'aria previste dal kit, mantenendo al contempo il margine di flusso necessario a supportare futuri pacchetti di tuning o aggiornamenti hardware significativi. La miscela di schiuma e rete su misura di Pipercross raggiunge il perfetto equilibrio tra maggiore flusso e filtrazione dell’aria, mentre la rete rivestita e le basi del collo in gomma sagomata attingono da decenni di produzione interna di filtri Pipercross di successo. L'utilizzo di filtri a pareti diritte con una superficie maggiore (ciascuno dedicato a un singolo turbocompressore per mantenere la configurazione OE) aumenta la superficie di filtrazione del 36,09% rispetto ai tipici inserti filtranti a pannello e presenta uscite con diametro interno di 90 mm (3,5”). Questi filtri costituiscono la base per l'aumento delle prestazioni offerto dal kit di aspirazione Pipercross.
SCHERMO TERMICO
Lo schermo termico Pipercross è stato progettato meticolosamente per massimizzare il volume schermato all'interno del vano motore del Ranger Raptor, massimizzando così le prestazioni dei filtri aria Pipercross. Lo schermo termico è adattato ai condotti dell'aria fresca OE superiori e inferiori, modellando il flusso d'aria proveniente dagli alimentatori OE collegati alla cavità dello scambiatore di calore anteriore. Oltre a utilizzare i condotti inferiori, il componente Pipercross protegge completamente i filtri dal calore ambientale del motore, con pareti divisorie rivolte verso il centro che corrono a filo del telaio e dell'arco del veicolo. Il componente Pipercross è tagliato al laser CNC da una lamiera di alluminio da 2 mm resistente alla corrosione e verniciato a polvere per una maggiore resistenza alla corrosione e un miglior aspetto estetico. Per migliorare ulteriormente la protezione, è stato aggiunto un coperchio per incapsulare completamente i filtri. Progettato per adattarsi perfettamente allo scudo termico e alla carrozzeria e racchiudere la sezione superiore della presa d'aria fredda originale. Lo scudo termico utilizza i supporti del telaio antivibrazioni originali, aggiungendo al contempo diversi punti di montaggio fissi (tramite staffe aggiuntive imbullonate) per garantire stabilità e durata a lungo termine del kit. Per garantire ulteriormente la durata a lungo termine del componente Pipercross, viene utilizzata una bordatura ibrida in EPDM per isolare gli scudi termici dal contatto diretto con qualsiasi altro componente, al fine di prevenire eventuali guasti dei componenti legati alle vibrazioni.
TUBI RIGIDI
I gruppi di tubi rigidi Pipercross per Ranger Raptor completano i vantaggi offerti dai gruppi di filtri dell'aria e dagli scudi termici, perfezionando le capacità prestazionali complessive del kit Pipercross. Entrambi i gruppi di tubi rigidi sono realizzati con tubi in alluminio da 90 mm (3,5") di diametro esterno, piegati al mandrino con macchine a controllo numerico (CNC), per garantire un diametro interno della sezione trasversale uniforme in tutto il gruppo (rispetto alle sezioni saldate che possono creare zone interne di trucioli che destabilizzano il flusso). Anche il posizionamento del sensore di temperatura è stato attentamente studiato sul gruppo tubo, con un bossolo del sensore lavorato a CNC posizionato in punti quasi identici a quelli dell’impianto idraulico originale (per garantire letture del sensore costanti e accurate con il kit Pipercross installato). Entrambi i gruppi sono inoltre dotati di staffe progettate per accogliere supporti antivibrazioni, al fine di eliminare il rischio di guasti dei componenti dovuti al carico di fatica a lungo termine su saldature e tubi. Ogni gruppo è verniciato a polvere secondo specifiche rigorose, per una maggiore resistenza alla corrosione e un aspetto estetico gradevole senza alcun rivestimento eccessivo del foro interno o del bossolo.
DETTAGLI
Sono i dettagli raffinati del kit di aspirazione Pipercross a distinguerlo dalla concorrenza. Il tubo in silicone presenta un foro interno liscio, raccordi di transizione con flusso abbinato e una struttura a 5 strati; garantendo la giusta elasticità senza alcuna destabilizzazione del flusso d'aria associata ai tipici raccordi in silicone non abbinati. Lo scudo termico Pipercross utilizza i supporti inferiori del telaio dell'airbox di serie, oltre a punti di montaggio fissi (tramite staffe imbullonate) per garantire la stabilità dei componenti e un funzionamento senza problemi per tutta la vita del veicolo. Tutta la bulloneria in acciaio inossidabile è fornita per garantire che la corrosione, l'olio e altri fattori ambientali avversi del vano motore non abbiano alcun effetto sul funzionamento o sull'estetica del kit Pipercross, indipendentemente dall'intensità di guida del veicolo.
RICERCA E SVILUPPO
Tutti i prodotti Pipercross sono progettati internamente, utilizzando le più recenti tecnologie di sviluppo prodotto quali stampa 3D, scansione 3D, CAD, CFD, test del flusso d'aria e test delle prestazioni.
Il kit di aspirazione Pipercross per Ranger Raptor ha attraversato diverse fasi di progettazione e iterazioni, al fine di integrare i filtri aria più grandi, il volume protetto del vano motore, i gruppi di tubi rigidi e i tubi flessibili possibili, mantenendo al contempo le distanze richieste tra i componenti. I test di flusso d'aria al banco sono stati condotti sull'intero sistema di aspirazione OEM e su molteplici iterazioni del design del prototipo di aspirazione Pipercross, utilizzando l'apparato di test del flusso d'aria progettato e costruito internamente da Pipercross all'interno di un ambiente controllato.
DATI DEI TEST DI FLUSSO D'ARIA
Sia la configurazione di aspirazione OE che quella finale di Pipercross sono state testate sull'apparato di prova del flusso d'aria stazionario, costruito su misura internamente da Pipercross. Per sviluppare una linea di base iniziale del flusso d'aria, è stato testato il sistema di aspirazione OE, con le tubazioni di sinistra e di destra collegate tramite un ingresso stampato in 3D su misura ai loro valori massimi di flusso d'aria. È stato testato l'intero sistema di aspirazione (compreso l'airbox e il filtro a pannello) fino al turbocompressore. Da notare in questa serie di test è stato il valore massimo di flusso d'aria che il componente OE poteva supportare a 824 CFM, tuttavia la restrizione era elevata. Sia il lato sinistro che quello destro dell'aspirazione Pipercross sono stati poi testati allo stesso modo. La tabella e i grafici sottostanti riassumono i risultati di questo test, confermando il vantaggio in termini di prestazioni dei componenti di aspirazione Pipercross e le loro capacità di flusso d'aria notevolmente aumentate. Ancora una volta, i valori massimi di flusso d'aria dei componenti Pipercross sono stati notevoli, con il kit che supporta fino a 926 CFM (un aumento del 12,4%, rispettivamente). Ciò che distingue davvero l'aspirazione Pipercross da quella OE è la riduzione della restrizione del flusso d'aria. A 800 CFM, l'airbox e le tubazioni OE hanno registrato una restrizione di 1670 mmWg, mentre il kit Pipercross ha registrato solo 500 mmWg (una differenza del 234%). Con cambiamenti così drastici nel flusso d'aria e riduzioni della restrizione, il kit Pipercross offre una maggiore risposta dell'acceleratore, una migliore risposta del turbo e un aumento di potenza su tutta la gamma di giri.
