A minha construção D18…
Aviso: Escrevi muita merda. Sei que alguns de vocês podem estar interessados nos detalhes. Vá para o resumo da construção e fotos se não conseguir ler tudo.
Este é um tópico sobre a construção de um D16Y8 de 1,8l, também conhecido como D18, e a instalação no meu Hatch de 97. Embora eu ainda esteja no meio desta construção, pensei em começar a documentar o que estou fazendo e compartilhar meu processo de pensamento por trás disso. É claro que este é um fórum aberto, então todos os comentários e perguntas são bem-vindos.
O Objetivo
Meu objetivo com este projeto não é impressionar ninguém com grandes números de HP, tempos de ¼ de milha abaixo de 14 segundos ou histórias de mortes de Mustang. Meu objetivo é construir um motor para um motorista diário que seja interessante e divertido para mim. Não estou tentando ser “diferente”, mas sim queria fazer uma construção que tivesse desafios novos ou pelo menos incomuns. Trocar um motor maior ou colocar um kit turbo não é interessante para mim. Obter a maior potência com o menor número de dólares também não é importante para mim. Estou principalmente interessado no processo de aprendizagem. E também gosto da ideia de construir o que você tem.
Ainda assim, tenho alguns objetivos de design. Estarei usando um bloco D16 e construindo-o para tornar meu trajeto diário mais divertido. O trajeto consiste em estradas “cênicas” sinuosas e montanhosas, sem divisão, que viajam pelo interior de CT. O limite de velocidade máxima é de 45 mph, o que significa que chegarei a 60 em algumas áreas, especialmente ao ultrapassar carros mais lentos. A aceleração rápida a partir da imobilidade ou de baixas velocidades (sem fazer um lançamento) é importante para mim. Portanto, o objetivo geral é maximizar a faixa de potência de baixa a média.
Sem substituição para deslocamento
OK, então eu escolhi aumentar o torque de baixa rotação, maximizando de forma confiável o deslocamento do D16. Isso basicamente significa que preciso aumentar o diâmetro e o curso. Agora, li em vários fóruns sobre motores da série D com furo de 81 mm, mas esses motores aparentemente não duraram, nem consegui encontrar uma maneira de fazer isso de forma confiável. Senti que a abordagem mais segura para aumentar o furo é encamisar o bloco e furar para 78 mm. A Darton recomenda isso como um furo máximo para suas camisas MID de ferro da série D. Portanto, a construção inclui camisas MID de plataforma aberta Darton. Então é bem simples (mas caro).
A maneira mais comum de aumentar o curso do D16 é trocar por um virabrequim D17. Existem algumas maneiras diferentes de fazer esta parte da construção. O problema de adicionar o virabrequim D17 é que você precisa de bielas mais finas para caber entre os mancais e precisa lidar com o nariz maior do D17. Você pode escolher entre bielas D17 originais, bielas D17 do mercado de reposição, bielas B18C ou bielas personalizadas. As bielas personalizadas podem ser algo a ser considerado se você quiser usar pistões D16 padrão. Se você usar bielas padrão de 137 mm com o virabrequim D17, o curso mais longo limpará o deck. Portanto, neste caso, você precisa usar pistões com a mesma altura de compressão (27 mm) que o D17. No entanto, se você quisesse usar pistões D16 que têm uma altura de compressão mais alta (29,5 mm), você poderia obter bielas personalizadas mais curtas (134 mm). A desvantagem é que os pistões D16 de 78 mm estão prontamente disponíveis, mas a relação R/S (1,42) seria ainda menos favorável do que o D17 original (1,45), mas não muito. Como comparação, o R/S do D16 é 1,52. Mais sobre a relação R/S mais tarde.
Optei por usar bielas Crower maxi-lite I-beam D17. Na época, não havia outras opções razoáveis no mercado de reposição. Eles são um produto comprovado e mais leves do que as bielas H (ou seja, Eagle). As bielas OEM D17 são conhecidas por suportar mais de 200 cv, mas, como você verá nas fotos, elas parecem muito fracas e achei melhor construir alguma resistência no conjunto rotativo, caso eu decida aumentar o impulso mais tarde. Eles não são baratos. Usar bielas B18C (137,9 mm) é possível, mas alguma usinagem é necessária para estreitar o BE, então achei melhor evitar possíveis erros cometidos por um maquinista ou arriscar problemas de ajuste de rolamentos que poderiam levar a rolamentos girados. As bielas B18C não apenas precisam do BE estreitado, mas também precisam de trabalho de pistão personalizado para lidar com o diâmetro PE de 21 mm. A economia de custos pode ser consumida pelo custo da usinagem. Esta pode ser uma boa opção se você puder usiná-los sozinho.
Os pistões usados na minha construção são pistões personalizados de 78 mm Arias D17, projetados por Nick Arias III da Atomic Speedware. A cavidade de 6,22 cc nos dá uma C/R de cerca de 10,2:1 quando instalada em um D16Y8 original com uma junta de cabeça de .030”. A folga do deck é calculada em -.032”. Uma coisa que Nick mudou foi mover o anel de óleo um pouco para baixo. Fazer isso cruzou o furo do pino, então botões foram usados para formar uma continuação da faixa do anel através do furo do pino. Não consegui uma foto disso, desculpe! Mais sobre o C/R mais tarde.
Agora, de volta ao nariz da manivela… O virabrequim D17 cai diretamente no bloco D16Y8. As tampas das extremidades do D17 e D16Y8 parecem idênticas. As bombas de óleo parecem idênticas, exceto por 2 coisas; o D17 não tem orifício para vareta e a abertura do selo de óleo é maior. O problema da vareta pode ser evitado completamente ao usar um bloco D16Z6, pois ele está localizado no lado do escapamento do bloco. Outra opção é usinar um orifício para vareta na bomba de óleo D17 e usar essa bomba (o cárter de óleo D16Y8 se encaixa bem nela). Optei por usinar a manivela para que uma bomba D16Y8 pudesse ser usada – especificamente uma bomba de alto volume Toga. Você pode mandar portar e calçar a bomba D17 para adicionar pressão de óleo, mas optei por um produto pronto na esperança de evitar erros no trabalho da máquina.
Além disso, o diâmetro da extremidade do nariz da manivela D17 é maior que o do D16Y8. Portanto, a polia da manivela e a engrenagem de sincronização não caberão. Você pode usar a engrenagem de sincronização e a polia D17 ou mandar usinar a engrenagem e a polia D16Y8. Optei por usinar o nariz para que pudesse usar as peças originais D16Y8 e evitar quaisquer possíveis problemas de sincronização mecânica. Eu poderia usar uma polia D16Y8 do mercado de reposição, se eu escolhesse (eu sei - com grande risco para meus rolamentos). A polia da manivela D17 tem mais nervuras, então você teria que obter uma polia de alternador especial para combiná-la, etc. Portanto, além de instalar as camisas, o único trabalho especial da máquina até agora foi feito no nariz da manivela. Forneci ao meu maquinista um virabrequim Y8 como modelo. Ele também limpou e poliu os mancais da manivela.
Havia outras 2 coisas que precisavam de usinagem. Como foram usadas bielas I-beam maiores do mercado de reposição, o bloco precisava de entalhes, como geralmente acontece. Em segundo lugar, a tampa principal teve que ser entalhada para acomodar o balanço da biela mais extremo. Veja as fotos.
Ainda quero ainda mais torque
O plano é construir este motor N/A por enquanto e fazê-lo funcionar de forma confiável. No próximo inverno, planejo adicionar um JRSC. Esta é uma razão pela qual a C/R de 10,2:1 foi escolhida. Acredita-se ser uma boa proporção para este soprador. Também está relativamente próximo da compressão original de 9,6:1. Preciso que o carro passe em uma inspeção de emissões que consiste em uma varredura ODB2 para CELs. Então, preciso ser capaz de rodar o motor brevemente usando a ECU original. Esta é outra razão pela qual fiquei com o D16Y8 – já que o carro é um 97, ele precisa rodar ODB2 uma vez a cada 2 anos para este teste. Eu não queria brincar com blocos mais antigos com cabeças mais novas, mexer na fiação, etc.
Mais sobre as relações R/S
OK, prometi que tocaria nisso novamente. A chamada geometria pobre dos motores Civic tem sido discutida com grande convicção neste e em outros fóruns. Não sou engenheiro mecânico, mas sou engenheiro por profissão, então vejo a maioria das escolhas de design como tendo compensações positivas e negativas, em oposição a absolutos em preto e branco. Em outras palavras, alguns diriam que a geometria D17 é uma merda porque você não pode girá-la, então não é boa. Isso é bom, mas uma das compensações positivas é que ela tem bom torque em baixa rotação. Bom para mim, porque é isso que eu quero. E quanto ao carregamento lateral excessivo e às maiores velocidades de aceleração do pistão? O carregamento lateral é um problema nos D16 originais? Quão pior é em um D17? Não consegui encontrar uma maneira de calcular os valores absolutos da força de carregamento lateral (há muitas variáveis), mas encontrei uma maneira de calcular o aumento percentual no carregamento lateral máximo. Você pode calcular uma força “normalizada” gerada pela combustão que é direcionada para a parede do cilindro em vários ângulos da manivela. A força máxima ocorre em cerca de 75* do TDC. O D16Y8 calculou uma força de parede lateral normalizada de .34, enquanto o D17 chegou a .35. Isso é um aumento de 3% no carregamento da parede lateral. Isso parece um aumento mínimo para mim, então não estou preocupado. Aparentemente, a Honda também não estava preocupada quando construiu milhões de D17s. Para proteção extra, também mandei revestir as saias dos pistões. (Se alguém estiver interessado em mais detalhes, posso postar links para discussões detalhadas junto com a planilha que faz os cálculos.)
Onde tudo isso vai levar? Quantos HP? Quantos pés-libras? Seja o que for – é.
Continuação...
Aviso: Escrevi muita merda. Sei que alguns de vocês podem estar interessados nos detalhes. Vá para o resumo da construção e fotos se não conseguir ler tudo.
Este é um tópico sobre a construção de um D16Y8 de 1,8l, também conhecido como D18, e a instalação no meu Hatch de 97. Embora eu ainda esteja no meio desta construção, pensei em começar a documentar o que estou fazendo e compartilhar meu processo de pensamento por trás disso. É claro que este é um fórum aberto, então todos os comentários e perguntas são bem-vindos.
O Objetivo
Meu objetivo com este projeto não é impressionar ninguém com grandes números de HP, tempos de ¼ de milha abaixo de 14 segundos ou histórias de mortes de Mustang. Meu objetivo é construir um motor para um motorista diário que seja interessante e divertido para mim. Não estou tentando ser “diferente”, mas sim queria fazer uma construção que tivesse desafios novos ou pelo menos incomuns. Trocar um motor maior ou colocar um kit turbo não é interessante para mim. Obter a maior potência com o menor número de dólares também não é importante para mim. Estou principalmente interessado no processo de aprendizagem. E também gosto da ideia de construir o que você tem.
Ainda assim, tenho alguns objetivos de design. Estarei usando um bloco D16 e construindo-o para tornar meu trajeto diário mais divertido. O trajeto consiste em estradas “cênicas” sinuosas e montanhosas, sem divisão, que viajam pelo interior de CT. O limite de velocidade máxima é de 45 mph, o que significa que chegarei a 60 em algumas áreas, especialmente ao ultrapassar carros mais lentos. A aceleração rápida a partir da imobilidade ou de baixas velocidades (sem fazer um lançamento) é importante para mim. Portanto, o objetivo geral é maximizar a faixa de potência de baixa a média.
Sem substituição para deslocamento
OK, então eu escolhi aumentar o torque de baixa rotação, maximizando de forma confiável o deslocamento do D16. Isso basicamente significa que preciso aumentar o diâmetro e o curso. Agora, li em vários fóruns sobre motores da série D com furo de 81 mm, mas esses motores aparentemente não duraram, nem consegui encontrar uma maneira de fazer isso de forma confiável. Senti que a abordagem mais segura para aumentar o furo é encamisar o bloco e furar para 78 mm. A Darton recomenda isso como um furo máximo para suas camisas MID de ferro da série D. Portanto, a construção inclui camisas MID de plataforma aberta Darton. Então é bem simples (mas caro).
A maneira mais comum de aumentar o curso do D16 é trocar por um virabrequim D17. Existem algumas maneiras diferentes de fazer esta parte da construção. O problema de adicionar o virabrequim D17 é que você precisa de bielas mais finas para caber entre os mancais e precisa lidar com o nariz maior do D17. Você pode escolher entre bielas D17 originais, bielas D17 do mercado de reposição, bielas B18C ou bielas personalizadas. As bielas personalizadas podem ser algo a ser considerado se você quiser usar pistões D16 padrão. Se você usar bielas padrão de 137 mm com o virabrequim D17, o curso mais longo limpará o deck. Portanto, neste caso, você precisa usar pistões com a mesma altura de compressão (27 mm) que o D17. No entanto, se você quisesse usar pistões D16 que têm uma altura de compressão mais alta (29,5 mm), você poderia obter bielas personalizadas mais curtas (134 mm). A desvantagem é que os pistões D16 de 78 mm estão prontamente disponíveis, mas a relação R/S (1,42) seria ainda menos favorável do que o D17 original (1,45), mas não muito. Como comparação, o R/S do D16 é 1,52. Mais sobre a relação R/S mais tarde.
Optei por usar bielas Crower maxi-lite I-beam D17. Na época, não havia outras opções razoáveis no mercado de reposição. Eles são um produto comprovado e mais leves do que as bielas H (ou seja, Eagle). As bielas OEM D17 são conhecidas por suportar mais de 200 cv, mas, como você verá nas fotos, elas parecem muito fracas e achei melhor construir alguma resistência no conjunto rotativo, caso eu decida aumentar o impulso mais tarde. Eles não são baratos. Usar bielas B18C (137,9 mm) é possível, mas alguma usinagem é necessária para estreitar o BE, então achei melhor evitar possíveis erros cometidos por um maquinista ou arriscar problemas de ajuste de rolamentos que poderiam levar a rolamentos girados. As bielas B18C não apenas precisam do BE estreitado, mas também precisam de trabalho de pistão personalizado para lidar com o diâmetro PE de 21 mm. A economia de custos pode ser consumida pelo custo da usinagem. Esta pode ser uma boa opção se você puder usiná-los sozinho.
Os pistões usados na minha construção são pistões personalizados de 78 mm Arias D17, projetados por Nick Arias III da Atomic Speedware. A cavidade de 6,22 cc nos dá uma C/R de cerca de 10,2:1 quando instalada em um D16Y8 original com uma junta de cabeça de .030”. A folga do deck é calculada em -.032”. Uma coisa que Nick mudou foi mover o anel de óleo um pouco para baixo. Fazer isso cruzou o furo do pino, então botões foram usados para formar uma continuação da faixa do anel através do furo do pino. Não consegui uma foto disso, desculpe! Mais sobre o C/R mais tarde.
Agora, de volta ao nariz da manivela… O virabrequim D17 cai diretamente no bloco D16Y8. As tampas das extremidades do D17 e D16Y8 parecem idênticas. As bombas de óleo parecem idênticas, exceto por 2 coisas; o D17 não tem orifício para vareta e a abertura do selo de óleo é maior. O problema da vareta pode ser evitado completamente ao usar um bloco D16Z6, pois ele está localizado no lado do escapamento do bloco. Outra opção é usinar um orifício para vareta na bomba de óleo D17 e usar essa bomba (o cárter de óleo D16Y8 se encaixa bem nela). Optei por usinar a manivela para que uma bomba D16Y8 pudesse ser usada – especificamente uma bomba de alto volume Toga. Você pode mandar portar e calçar a bomba D17 para adicionar pressão de óleo, mas optei por um produto pronto na esperança de evitar erros no trabalho da máquina.
Além disso, o diâmetro da extremidade do nariz da manivela D17 é maior que o do D16Y8. Portanto, a polia da manivela e a engrenagem de sincronização não caberão. Você pode usar a engrenagem de sincronização e a polia D17 ou mandar usinar a engrenagem e a polia D16Y8. Optei por usinar o nariz para que pudesse usar as peças originais D16Y8 e evitar quaisquer possíveis problemas de sincronização mecânica. Eu poderia usar uma polia D16Y8 do mercado de reposição, se eu escolhesse (eu sei - com grande risco para meus rolamentos). A polia da manivela D17 tem mais nervuras, então você teria que obter uma polia de alternador especial para combiná-la, etc. Portanto, além de instalar as camisas, o único trabalho especial da máquina até agora foi feito no nariz da manivela. Forneci ao meu maquinista um virabrequim Y8 como modelo. Ele também limpou e poliu os mancais da manivela.
Havia outras 2 coisas que precisavam de usinagem. Como foram usadas bielas I-beam maiores do mercado de reposição, o bloco precisava de entalhes, como geralmente acontece. Em segundo lugar, a tampa principal teve que ser entalhada para acomodar o balanço da biela mais extremo. Veja as fotos.
Ainda quero ainda mais torque
O plano é construir este motor N/A por enquanto e fazê-lo funcionar de forma confiável. No próximo inverno, planejo adicionar um JRSC. Esta é uma razão pela qual a C/R de 10,2:1 foi escolhida. Acredita-se ser uma boa proporção para este soprador. Também está relativamente próximo da compressão original de 9,6:1. Preciso que o carro passe em uma inspeção de emissões que consiste em uma varredura ODB2 para CELs. Então, preciso ser capaz de rodar o motor brevemente usando a ECU original. Esta é outra razão pela qual fiquei com o D16Y8 – já que o carro é um 97, ele precisa rodar ODB2 uma vez a cada 2 anos para este teste. Eu não queria brincar com blocos mais antigos com cabeças mais novas, mexer na fiação, etc.
Mais sobre as relações R/S
OK, prometi que tocaria nisso novamente. A chamada geometria pobre dos motores Civic tem sido discutida com grande convicção neste e em outros fóruns. Não sou engenheiro mecânico, mas sou engenheiro por profissão, então vejo a maioria das escolhas de design como tendo compensações positivas e negativas, em oposição a absolutos em preto e branco. Em outras palavras, alguns diriam que a geometria D17 é uma merda porque você não pode girá-la, então não é boa. Isso é bom, mas uma das compensações positivas é que ela tem bom torque em baixa rotação. Bom para mim, porque é isso que eu quero. E quanto ao carregamento lateral excessivo e às maiores velocidades de aceleração do pistão? O carregamento lateral é um problema nos D16 originais? Quão pior é em um D17? Não consegui encontrar uma maneira de calcular os valores absolutos da força de carregamento lateral (há muitas variáveis), mas encontrei uma maneira de calcular o aumento percentual no carregamento lateral máximo. Você pode calcular uma força “normalizada” gerada pela combustão que é direcionada para a parede do cilindro em vários ângulos da manivela. A força máxima ocorre em cerca de 75* do TDC. O D16Y8 calculou uma força de parede lateral normalizada de .34, enquanto o D17 chegou a .35. Isso é um aumento de 3% no carregamento da parede lateral. Isso parece um aumento mínimo para mim, então não estou preocupado. Aparentemente, a Honda também não estava preocupada quando construiu milhões de D17s. Para proteção extra, também mandei revestir as saias dos pistões. (Se alguém estiver interessado em mais detalhes, posso postar links para discussões detalhadas junto com a planilha que faz os cálculos.)
Onde tudo isso vai levar? Quantos HP? Quantos pés-libras? Seja o que for – é.
Continuação...
