Course de puissance de 7,3 L par rapport à P

Jun 20, 2023

Alors que nous ramenons notre DeLorean à moteur diesel en 1994, les fabricants américains étaient dans les délais pour se conformer aux nouvelles réglementations mandatées par l'EPA visant à resserrer les normes d'émissions diesel. Pour le bénéfice direct de l'utilisateur final, Chrysler et Cummins ont nettoyé la sortie de particules du 5.9L en changeant son système d'injection. Le changement impliquait de mettre au rebut la pompe rotative Bosch VE au profit de la vénérable Bosch P7100 (alias la "pompe P"), la pompe à piston mécanique qui allait rendre légendaire la Cummins de 1994 à 1998. Sous le vent de la pompe P, les injecteurs ont été revus et les pistons retravaillés pour optimiser encore la combustion.

Mais alors que Dodge et Cummins s'en tenaient à l'injection mécanique, Ford et Navistar se sont tournés vers un tout nouveau (et radicalement différent) V8 de 7,3 L à commande électronique avec injecteurs de carburant à commande hydraulique. Baptisé Power Stroke, son système d'injection HEUI s'appuyait sur une huile moteur hautement pressurisée pour actionner les injecteurs de carburant et l'agencement élaboré prévoyait des rails d'huile intégrés dans les culasses, une pompe à huile haute pression à engrenages, un régulateur de pression d'injection (IPR ), module de commande du groupe motopropulseur (PCM) et un module d'entraînement d'injecteur (IDM) afin de fonctionner. Dans des nouvelles plus calmes, GM a équipé son moteur turbo IDI de 6,5 L d'une pompe d'injection Stanadyne DS4 à commande électronique pour 1994.

Peu de temps après que Dodge ait dévoilé son Ram redessiné, avec ses lignes de carrosserie aérodynamiques et son moteur Cummins de 5,9 L plus puissant en option, Ford a lancé sa propre bombe : le Power Stroke de 7,3 L. Il surpassait le Cummins en termes de puissance et de couple et deviendrait disponible au milieu de l'année 1994 dans les F-250 et les camions plus gros. Alors, comment exactement ces deux poids lourds se sont-ils empilés en 1994, et combien de temps faudrait-il à Dodge pour riposter ? Lisez la suite (et restez à l'écoute) pour le savoir!

Bien que la plupart des composants utilisés sur la version 1994-1998 du Cummins 5,9 L aient été repris de la première génération du 6BT, les émissions avec la pompe P et les injecteurs mis à jour dans le mélange ont nécessité un remaniement des pistons. Les unités en fonte d'aluminium trouvées dans les usines de 1994 à 1998 comportaient un bol de carburant révisé pour améliorer la combustion (et réduire les particules sortant du tuyau d'échappement). Cummins a également abordé la zone faible de l'arbre à cames entre le tourillon principal avant et le premier lobe en ajoutant un rayon laminé et en le soumettant à un grenaillage. La came mise à jour a également été traitée avec des faces de poussoirs durcies et des lobes plus larges et à faible frottement.

Le plus grand changement sur la version 94 du Cummins 5.9L a été l'ajout du Bosch P7100. Non seulement le P7100 pressurise le carburant destiné à chaque cylindre individuellement (dans son propre baril dédié), mais plus de volume et de pression sont fournis à chaque injecteur. La pression plus élevée a facilité une meilleure atomisation avec les injecteurs mécaniques à pression plus élevée (260 bar contre 245 bar auparavant) et le potentiel caché de la pompe P a pu être exploité avec quelques ajustements simples faits à la main. Un carter de distribution avant plus costaud était également nécessaire pour accueillir le P7100 imposant, son poids doublant celui de la pompe VE qu'il a remplacée.

Alors que le 5,9 L à pompe P a fait ses débuts avec le turbocompresseur WH1C Holset à bord, pour 1995, il a été remplacé par le HX35. Comme le WH1C, le HX35 était un turbo à géométrie fixe et à soupape de décharge, mais son carter d'échappement de 12 cm2 rendait les Rams de 95 et plus beaucoup plus faciles à conduire grâce à un enroulement plus rapide. La soupape de décharge susmentionnée, qui soulage la pression d'entraînement excessive afin de préserver la durée de vie du turbo, était généralement réglée pour ouvrir environ 20 à 22 psi de suralimentation de l'usine.

Un élément que Cummins avait que le Power Stroke n'avait pas était un refroidisseur intermédiaire. Dodge a commencé à refroidir les Cummins sur les Rams du modèle 91.5, ce qui s'est poursuivi jusqu'à nos jours. L'utilisation d'une unité air-air efficace sur tous les broyeurs Cummins de 1994 à 1998 a permis de bien contrôler la température des gaz d'échappement, même en cas de forte charge. Cela a également permis au moteur de voir des températures d'admission plus froides. Le Power Stroke ne recevrait pas d'intercooler d'usine avant 1999.

Ne voulant pas sous-traiter une transmission automatique à placer derrière le Cummins, Chrysler a utilisé ses propres boîtes de vitesses à quatre vitesses derrière le 5.9L (le 47RH, suivi du 47RE) et elles étaient adéquates, au mieux, lorsqu'elles étaient chargées d'exploiter l'abondance du 5.9L grognement bas de gamme. Pour cette raison, seuls les camions à transmission manuelle pouvaient être équipés de la version 175 ch et 420 lb-pi du 6BT en 1994. Lorsque la puissance a augmenté pour l'année modèle 1996, seuls les camions à cinq vitesses ont vu le moteur de 215 ch et 440 lb-pi.

Même s'il partageait le même alésage et la même course, le 7.3L Power Stroke n'avait rien d'autre en commun avec le moulin turbo IDI de 7.3L qui l'a précédé. Coulé à partir de fonte grise, le bloc du Power Stroke de 7,3 L abritait un vilebrequin en acier forgé dont les tourillons et les filets principaux et de bielle avaient été durcis pour résister à l'usure. Les bielles et l'arbre à cames ont également été forgés en acier, tandis que les pistons à injection directe ont été moulés en aluminium et comportaient des inserts annulaires Ni Resist en haut et des buses de refroidissement d'huile en dessous. Les culasses en fonte ancrées au bloc via six boulons par cylindre, comportaient deux soupapes par cylindre, des poussoirs hydrauliques à réglage automatique et des galeries d'huile haute pression et de carburant basse pression pour accueillir le système HEUI. Les couvercles de soupape réutilisables appelés UVCH (sous les harnais de couvercle de soupape) comportaient des connecteurs électriques traversants pour les injecteurs.

Navistar devait remercier Caterpillar pour le système d'injection HEUI. Après avoir développé le système d'injection unitaire à commande électronique et à commande hydraulique, CAT a loué la technologie à Navistar pour une utilisation sur plusieurs de ses moteurs (le Power Stroke de 7,3 L pour Ford et ses propres T444E, DT466E et I530E). Au lieu d'une pompe à injection traditionnelle, le Power Stroke s'appuyait sur une pompe à huile haute pression (HPOP), qui était alimentée en huile par la pompe à huile basse pression dans le carter, pour fournir un volume d'huile aux injecteurs. La HPOP (illustrée ci-dessus) est une pompe à pistons axiaux à cylindrée fixe à sept pistons qui se monte sur le capot avant. Son pignon d'entraînement est entraîné par le pignon d'arbre à cames mais n'est pas synchronisé avec l'arbre à cames.

Avec à la fois de l'huile et du carburant qui les traversent, les injecteurs HEUI du Power Stroke de 7,3 L sont assez complexes. La chose la plus importante à retenir est que le côté huile (côté supérieur) actionne le côté carburant en dessous, le résultat étant jusqu'à 21 000 psi de pression d'injection de carburant pulvérisant dans le cylindre. Une fois que le solénoïde de l'injecteur est alimenté via l'impulsion de 100 volts envoyée avec l'aimable autorisation du module d'entraînement de l'injecteur (IDM) et comme commandé par le module de commande du groupe motopropulseur (PCM), la soupape à champignon interne s'ouvre et permet à l'huile haute pression d'entrer dans le injecteur. De là, l'huile à haute pression force le piston intensificateur, un composant qui possède environ sept fois plus de surface que le piston en dessous, vers le bas jusqu'à ce que la buse s'ouvre et que le carburant s'écoule dans la chambre de combustion.

Grâce à ses modules informatiques avancés (à l'époque), son régulateur de pression d'injection (IPR) à réaction rapide, une pléthore de capteurs recueillant constamment des informations et la pompe à huile haute pression n'ayant pas à être synchronisée avec le moteur, le 7.3L Power Stroke's la pression de carburant et le calage de l'injection pouvaient varier indépendamment du régime moteur. Ce contrôle précis du système HEUI signifiait que le moteur de 7,3 L était le moteur le plus propre du marché des camionnettes à l'époque, des performances de pointe étaient disponibles à n'importe quel régime et il était mieux adapté aux performances par temps froid. Parmi les composants clés du système de contrôle HEUI figuraient les PCM, IDM et IPR susmentionnés (chargés de faire varier la pression de sortie HPOP), ainsi que le capteur de pression de commande d'injection (ICP).

Emballé près des couvercles de soupapes à l'arrière de la vallée du poussoir, le Power Stroke de 7,3 L utilisait un turbocompresseur modèle Garrett TP38 à géométrie fixe. Ses circuits d'alimentation et de retour d'huile ont été intégrés dans le socle du turbo et scellés par des joints toriques, ce qui signifiait qu'aucune conduite d'huile externe n'était nécessaire. Un dispositif de contre-pression d'échappement (ou vanne EBP) a été utilisé pour le réchauffement par temps froid. Montée entre le carter d'échappement du turbo et le tuyau de descente, la soupape EBP restreindrait le débit d'échappement et chargerait ainsi le moteur afin de l'amener plus rapidement à la température de fonctionnement. Il était actionné hydrauliquement en fonction du capteur de température d'huile moteur. Le TP38 était dépourvu de soupape de décharge, mais il n'en avait pas besoin. En stock, le plus de boost que le compresseur de 60 mm pouvait produire était de 17 à 19 psi.

Déterminé à garder son nouveau cheval de bataille de 7,3 L au-dessus du Cummins et confiant dans la capacité du moteur à gérer une puissance et un couple supplémentaires à l'avenir, Ford s'est lancé avec plaisir dans le jeu du chat et de la souris qui allait devenir la bataille sans fin des nombres d'aujourd'hui. Après que la cote de lancement de 210 ch et 425 lb-pi du Power Stroke de 7,3 L ait été dépassée par la version Dodge de 215 ch et 440 lb-pi du Cummins en 1996, Ford a répondu avec sa propre augmentation: un Power Stroke de 215 ch et 450 lb-pi pour la même année modèle. En 1997, Ford augmenterait à nouveau la puissance du 7,3 L, à 225 ch.

En 1998, Dodge et Cummins étaient prêts à s'asseoir une fois de plus au sommet du segment diesel. Découvrez ce qu'ils ont trouvé dans la partie 3…

Vous voulez en savoir plus sur le premier Power Stroke ? Profitez d'une lecture légère ici. Vous cherchez plus d'informations sur le légendaire Cummins 12 soupapes à pompe P? Découvrez l'histoire complète du 6BT de 1994 à 1998 dans cette leçon d'histoire.