Motor Iron Duke

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Duque de hierro
Descripción general
Fabricante	Motores generales
También llamado	Técnico IV (1982-1990)
Producción	1977–1993
Disposición
Configuración	Cuatro cilindros en línea
Desplazamiento	150,8 pulgadas cúbicas (2,5 L)
Diámetro interior del cilindro	4 pulgadas (101,6 mm)
Carrera del pistón	3 pulgadas (76,2 mm)
Material del bloque de cilindros	Hierro fundido
Material de la culata	Hierro fundido
Tren de válvulas	OHV 2 válvulas x cil.
Relación de compresión	8,25:1 (1977–1983) 9,0:1 (1984–1993)
Rango de RPM
Velocidad máxima del motor	5000 rpm
Combustión
Sistema de combustible	Inyección de combustible del cuerpo del acelerador del carburador
Tipo de combustible	Gasolina
Sistema de aceite	Cárter húmedo
Sistema de enfriamiento	Refrigerado por agua
Producción
Potencia de salida	85–110 CV (63–82 kW)
Potencia específica	34,4 caballos de fuerza (25,7 kW) -44,5 caballos de fuerza (33,2 kW) por litro
Par de salida	123 a 135 libras⋅pie (167 a 183 N⋅m)
Dimensiones
Peso seco	375 libras (170 kg) [1] : 3
Cronología
Predecesor	Motor GM 2300
Sucesor	Motor GM 122

El motor Iron Duke (también llamado 151 , 2500 , Pontiac 2.5 y Tech IV ) es un motor de cuatro pistones en línea de 151 pulgadas cúbicas (2,5 L) fabricado por la Pontiac Motor Division de General Motors desde 1977 hasta 1993. Originalmente desarrollado como el nuevo motor económico para automóviles de Pontiac , se utilizó en una amplia variedad de vehículos en toda la línea de GM en la década de 1980 y también se suministró a American Motors Corporation (AMC). El motor fue diseñado para la eficiencia de combustible, el funcionamiento suave y una larga vida útil, no para el rendimiento. ^[2] Se estima que la producción total del motor Duke es de entre 3,8 y 4,2 millones de unidades. ^[3]

En el momento de la crisis del petróleo de 1973, los únicos motores que Pontiac construyó fueron 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 . Reconociendo que los productos futuros tendrían que ser más pequeños y más eficientes en el consumo de combustible, los ingenieros de Pontiac se encargaron de desarrollar un nuevo motor que fuera adecuado para estos productos futuros. ^[4] 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 motor "Trophy 4" del Pontiac Tempest de 1961 ), pero finalmente decidieron crear un motor de cuatro cilindros completamente nuevo. ^{[1] : 1}

Los objetivos de diseño del equipo de desarrollo eran minimizar el ruido y la vibración mientras se maximizaba la durabilidad, la capacidad de conducción, el ahorro de combustible y la potencia "utilizable" a velocidades de motor más bajas. ^{[1] : 1} 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 153 pulgadas cúbicas de cuatro cilindros , con una carrera más corta de 3 pulgadas (76 mm) y bielas más largas de 6 pulgadas (150 mm) , había reducido significativamente la vibración secundaria en comparación con el diseño original de Chevrolet y el nuevo motor de cuatro cilindros de 2,3 L del Chevrolet Vega . ^{[1] : 1–2} Esto eliminó la necesidad de ejes de equilibrio contrarrotantes , lo que habría aumentado el peso, la complejidad y el costo del motor. ^{[1] : 3} A pesar de compartir el mismo diámetro , carrera y espaciado de cilindros que el motor brasileño, la mayoría de las piezas no son intercambiables. ^{[1] : 2}

Se consideró deliberadamente que el motor debía generar potencia a velocidades más bajas para cumplir con el resto de los objetivos de diseño. Se tuvo mucho cuidado con el diseño del colector de admisión y del sistema de recirculación de gases de escape para garantizar que la potencia de salida de cada cilindro fuera igualada. 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. ^{[1] : 3–5}

Para maximizar la durabilidad, el bloque del motor estaba hecho 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 válvula en cabeza con engranajes de distribución. Se utilizaron pernos especialmente diseñados que se estiran 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 se agrieten los colectores a medida que se expanden con el calor . ^{[1] : 6–7}

Se utilizó un carburador de dos etapas y dos cuerpos con estrangulador eléctrico para mejorar el rendimiento en arranques en frío, mientras que se utilizaron escudos térmicos incorporados debajo del carburador y entre los colectores de admisión y escape para evitar que el calor empapara la gasolina en el carburador, mejorando así el rendimiento en climas cálidos. Reconociendo 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 con el acelerador completamente abierto y un retraso incorporado en el circuito del aire acondicionado para evitar que el compresor se activara hasta doce segundos después de que se pusiera en marcha el motor. ^{[1] : 7–10}

Las primeras aplicaciones del Iron Duke fueron en los autos subcompactos Astre y Sunbird de 1977 , reemplazando al 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 carcasa de campana de Chevrolet , en lugar del patrón Buick-Oldsmobile-Pontiac V8. El año siguiente, el uso del motor se expandió a los gemelos Chevrolet y Oldsmobile del Sunbird , el Monza y el Starfire .

Para el año modelo 1979, el motor fue rediseñado en profundidad. La culata original de flujo inverso fue reemplazada por un diseño de flujo cruzado , se introdujo un nuevo carburador de dos cuerpos llamado "Vara-Jet", se reubicó el distribuidor y se redujo el tamaño del cárter de aceite. Las únicas piezas que se conservaron de los motores de 1978 fueron las bielas. ^[5] La potencia máxima aumentó a 90 hp.

Para 1980, el motor Iron Duke fue rediseñado para ser montado transversalmente, para adaptarse a los nuevos autos "X-body" de General Motors con tracción delantera . El patrón de pernos de la carcasa de la campana fue revisado para que coincidiera 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. Fue el motor base en los automóviles Spirit , Concord y Eagle , así como en los modelos base Jeep CJ . ^[6] Los motores comprados por AMC continuaron utilizando el patrón de carcasa de campana V8 de Chevrolet. El motor de cuatro cilindros se suspendió en los modelos de tracción trasera de AMC después de 1982. Durante 1983, el motor base Eagle con tracción en las cuatro ruedas cambió del Iron Duke a un nuevo cuatro cilindros de 150 pulgadas cúbicas (2,5 L) desarrollado por AMC . Los Jeep CJ de 1980 a 1983 también estaban disponibles con el Iron Duke como motor base. ^[7]

Los Iron Dukes fueron equipados con inyección de combustible (TBI, a través de un solo inyector en el cuerpo del acelerador) en 1982. Esta versión fue bautizada como Tech IV , aunque Car and Driver más tarde la ridiculizó como la Tech IV de bajo nivel . ^{[ cita requerida ]} La potencia de salida aumentó a 90 hp (67 kW). ^[11]

En 1984, se reemplazó por una culata con puerto de remolino con una relación de compresión de 9,0:1 (en lugar de 8,25:1) para una ganancia de 2 hp (1,5 kW). Otras adiciones para 1985 incluyeron elevadores de rodillos, cojinetes mejorados y un nuevo cigüeñal . En 1987 se realizaron varios cambios significativos, que incluyeron: una culata mejorada, un colector de admisión y un módulo de inyección de combustible del cuerpo del acelerador ; una correa serpentina más moderna con un tensor automático con 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 agregó un eje de equilibrio para suavizar las vibraciones del motor. Hasta este punto, el motor incorporaba un soporte de motor delantero superior en forma de "hueso de perro" asegurado a la cubierta del pestillo del capó del vehículo, lo que ayudaba a controlar la vibración. Otras mejoras en años posteriores incluyeron nuevos pistones, bielas, cigüeñal y un sistema de engrase en el cárter. La variante más potente del Tech IV elevó el límite de revoluciones a 5500 rpm y alcanzó los 110 hp (82 kW). El Tech IV utiliza el mismo patrón de carcasa de campana que el V6 de 60 grados de 2,8 L. 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 de 1978 a 1990 usaban 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 de 1991-92 usaban una cadena de distribución en su lugar.

Los Grumman LLV (Long Life Vehicle) construidos entre 1987 y 1994 para el Servicio Postal de los Estados Unidos para su uso en la entrega de correo fueron inicialmente propulsados ​​por el motor Iron Duke. Las especificaciones del Servicio Postal exigían una vida útil de 24 años y los que tenían un motor de 2,5 L han superado las expectativas. ^[12]

• 
  Motor "Tech IV"
• 
  Motor GM Iron Duke 1990 con piezas cortadas para revelar la disposición interna

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 se utilizaron en la Serie Dash Charlotte/Daytona de NASCAR , el Campeonato IMSA GT (en autos de clase GTP y GTU) e incluso en los barcos de carreras de la Asociación Estadounidense de Barcos a Motor . Los motores Super Duty continuaron utilizándose en las carreras ARCA hasta bien entrada la década de 2000.

Además de las piezas que coincidían con la cilindrada de 2,5 L de serie del Iron Duke, Pontiac Motorsports ofreció otros cigüeñales y sus bielas correspondientes, lo que dio como resultado cilindradas que iban desde los 2,1 L hasta los 3,2 L. Un motor Super Duty de 2,7 L y 232 CV (173 kW) impulsó al Fiero Indy Pace Car de 1984 a más de 222 km/h (138 mph) 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 para Super Duty en distribuidores autorizados y todas las piezas necesarias para convertir un motor Iron Duke de serie en una versión Super Duty estaban disponibles.

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

Cosworth también produjo un cabezal de árbol de levas doble con 16 válvulas para la versión de 3.0 L del motor de carreras ( Proyecto Cosworth DBA, 1987). ^[13]

• Folleto del Chevrolet Monza 1979

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• Información sobre el Jeep 151