Sistema di Aspirazione in carbonio Eventuri EVE-GLC63S-CF-INT Mercedes-Benz GLC 63S AMG

Il primo obiettivo è stato raggiunto utilizzando tutto lo spazio limitato disponibile nel vano motore della GLC63S, ottenendo una portata del 39% superiore rispetto al sistema di serie. Il secondo obiettivo è stato raggiunto progettando un sistema completamente sigillato. Il vano motore della GLC63S raggiunge temperature elevate con fonti di calore come i turbo in prossimità dell'aspirazione, quindi è fondamentale che l'aspirazione rimanga sigillata. L'obiettivo finale è stato raggiunto progettando un sistema dalla forma organica con filtri a pannello arrotondati personalizzati per garantire che il percorso del flusso d'aria non contenesse angoli acuti e quindi consentisse al flusso di rimanere laminare. Con transizioni fluide dai filtri alle prese d'aria del turbo, la nostra aspirazione riduce al minimo la formazione di turbolenza e quindi i turbo sono in grado di funzionare in modo più efficiente.

Con tutti e 3 gli obiettivi raggiunti, il nostro sistema di aspirazione W205 C63S offre risultati su tutti i fronti e consente ai turbo di generare una spinta in modo più efficiente. Ciò si traduce in una migliore risposta dell'acceleratore e veri e propri guadagni di potenza che aumentano con stati di messa a punto più elevati.

Aumento delle prestazioni: C63S fase 2: 22-30 CV, 20-24 ft-lb

Aumento delle prestazioni: C63S di serie: 10-12 CV, 12-15 ft-lb

I test al dinamometro sono stati eseguiti sia su una C63S completamente di serie che su una C63S fase 2 con downpipe e rimappatura. Di seguito è riportato il grafico al dinamometro per l'auto fase 2 che aveva la stessa messa a punto in tutte le corse e solo l'airbox era stato cambiato. È importante notare che il cofano era chiuso per tutte le corse per simulare le condizioni stradali. I test al dinamometro con il cofano aperto, in particolare con prese d'aria aperte in stile cono, non forniscono un'indicazione affidabile di come le prese d'aria influenzano la potenza. Sulla strada il cofano è chiuso e quindi tutto il calore dei turbo è intrappolato nel vano motore. Sulla C63S questo è un calore intenso, motivo per cui un sistema sigillato è così cruciale. Il test al banco prova di un sistema a cono aperto con il cofano aperto produrrà dei guadagni, ma una volta su strada il calore assorbito causerà un danno significativo alla potenza con i coni aperti che aspirano l'aria calda. Con una temperatura dell'aria più alta che è meno densa, i turbo non produrranno così tanta spinta, con conseguente riduzione della potenza. Inoltre, una volta che l'auto accelera e le prese d'aria a cono aperto hanno tirato attraverso l'aria calda ferma presente, continueranno ad aspirare il calore generato dal motore e dai turbo mentre si avvolgono. Con il motore sotto carico e in accelerazione, i turbo producono molto calore che può essere visto anche con i lati caldi che diventano rossi.

Qui si può vedere con il nostro sistema completamente sigillato che la potenza aumenta linearmente dopo 4800 giri/min, dove la richiesta di flusso d'aria aumenta e gli airbox di serie diventano una restrizione. Questi guadagni di prestazioni sono stati misurati dopo aver cambiato solo l'airbox di serie per l'aspirazione Eventuri: tutte le altre modifiche erano presenti sia per l'airbox di serie che per l'aspirazione Eventuri.

I guadagni misurati sul dinamometro si traducono su strada in una maggiore risposta a metà e a tutto gas con l'auto che tira molto più avidamente verso la linea rossa. Il test è stato eseguito lo stesso giorno consecutivo e le temperature sono state monitorate per garantire la coerenza. L'auto è stata testata prima con l'aspirazione di serie e il cofano chiuso. Abbiamo quindi lasciato l'auto sul dinamometro e installato l'Eventuri. L'auto è stata quindi fatta funzionare di nuovo con il cofano chiuso. Sono state eseguite diverse prove con entrambe le configurazioni per ottenere un risultato coerente.

I seguenti test sono stati eseguiti su un dinamometro stradale Insoric che misura i dati sulle prestazioni su strada. I test sono stati eseguiti in Germania da CF Dynamics sullo stesso tratto di autostrada lo stesso giorno tra l'airbox di serie e il sistema Eventuri. Questa particolare C63S aveva una messa a punto di fase 1. Come si può vedere, dopo 5000 giri/min, quando la richiesta di flusso dal motore aumenta, l'airbox di serie diventa una restrizione e sono stati ottenuti guadagni di 31 CV e 39 Nm con l'aspirazione Eventuri.

Risultati del test al banco di flusso

Abbiamo condotto alcuni test di portata utilizzando un Superflow SF-1020 per misurare la portata massima possibile a una caduta di pressione di 28” H2O. I test sono stati eseguiti lo stesso giorno in condizioni controllate utilizzando lo stesso jig di prova per ciascun sistema. Abbiamo testato la nostra aspirazione sigillata con il nostro filtro personalizzato, l'airbox di serie con filtro di serie e un'aspirazione tubolare a cono aperto con il tubo di aspirazione dello stesso diametro dell'ingresso turbo di serie. Sono stati testati sia l'airbox sinistro che quello destro.

Ciò dimostra quanto sia restrittivo l'airbox di serie, che siamo riusciti a migliorare fino al 41% nella portata massima possibile. È interessante notare che l'aspirazione a cono aperto, sebbene abbia avuto un flusso maggiore rispetto a quello di serie, non ha avuto un flusso maggiore rispetto al nostro sistema sigillato. Questo perché il diametro del tubo di aspirazione rimane costante per tutto il percorso dall'uscita del turbo al cono. Quindi, mentre il nostro sistema si apre notevolmente nel volume interno dall'uscita al filtro, il sistema a cono aperto rimane alla stessa area trasversale più piccola. È come aspirare attraverso una cannuccia rispetto a aspirare attraverso un imbuto.

Il sistema di aspirazione Eventuri GLC63S AMG è costituito da una serie di componenti progettati per svolgere uno scopo specifico e realizzati secondo i più elevati standard. Ecco i dettagli per ogni componente e l'etica di progettazione alla base di essi:

Ogni sistema di aspirazione è costituito da:

• 2 x coperchi airbox in fibra di carbonio con transizioni di ingresso turbo
• 2 x basi airbox in fibra di carbonio con transizioni del condotto di aspirazione
• 2 x Filtri a pannello ad alto flusso su misura
• 2 flange di ingresso in acciaio inossidabile lavorate a CNC
• 4 flange per filtri in alluminio lavorate a CNC
• 2 x bossoli MAP lavorati a CNC
• 4 x supporti in gomma lavorati a CNC
• Staffa in acciaio inossidabile tagliata al laser

GRUPPI AIRBOX

I gruppi airbox sono costituiti dalle sezioni superiore e inferiore separate dai pannelli del filtro. Ogni sezione è stata progettata meticolosamente per il massimo volume interno, garantendo al contempo un percorso fluido per il flusso d'aria verso i turbo. L'aspetto più impegnativo di questa progettazione è stato aumentare il volume interno degli airbox nel tentativo di aumentare la capacità di portata rispetto agli airbox di serie. Poiché il vano motore della GLC63S è così compatto, questo è stato possibile solo massimizzando l'altezza interna totale degli airbox. L'aumento maggiore è stato ottenuto allargando i coperchi superiori degli airbox. Come si può vedere chiaramente, siamo riusciti a ottenere un aumento significativo del volume, fornendo al contempo un percorso del flusso d'aria più fluido.

PROFILO LATERALE

Osservando il confronto del profilo laterale tra gli airbox di serie e quelli dell'Eventuri con le sezioni del condotto anteriore rimosse, è chiaro che l'airbox di serie ha uno spazio limitato per il flusso d'aria dopo il filtro nella sezione superiore. Si restringe a soli 23 mm di altezza mentre, in confronto, il sistema Eventuri raggiunge un'altezza di 56 mm, che è il 143% più grande di quella di serie. L'airbox di serie ha anche un'ampia area nella sezione superiore che è occupata dal sensore MAP. Quest'area è sottratta al volume interno e quindi causa un'altra restrizione. Abbiamo riposizionato i sensori nella parte posteriore delle sezioni superiori, consentendo all'intero volume sopra i filtri di essere utilizzabile per il flusso d'aria. Un'altra considerazione è l'ingresso all'airbox inferiore che sul sistema di serie ha una sezione flessibile convoluta con più creste a 43 mm di altezza. Il nostro sistema rimuove queste creste per un ingresso più fluido e aumenta l'altezza a 74 mm.

PROFILO ANTERIORE

La vista frontale degli airbox con le sezioni del condotto rimosse mostra chiaramente quanto sia limitata la versione di serie. Con la sezione superiore che si restringe a soli 23 mm su una sezione ampia, il flusso d'aria è notevolmente limitato. In confronto, il nostro airbox mantiene un'area molto più ampia per le prese d'aria del turbo. Anche l'ingresso nella sezione inferiore è stato notevolmente aumentato in termini di area. L'ingresso Eventuri è circa l'84% più grande in termini di area trasversale rispetto allo stock.

FILTRI A PANNELLO SU MISURA

Per ottenere un flusso d'aria ottimale abbiamo progettato filtri a pannello personalizzati che hanno un doppio strato di filtrazione in rete non tessuta testata ISO 5011. Il mezzo di filtrazione è asciutto, quindi non richiede olio che può danneggiare i sensori di flusso sensibili. Inoltre, li abbiamo progettati per avere un profilo esterno arrotondato anziché la tradizionale forma rettangolare che ha angoli acuti di 90 gradi. Ciò ci ha consentito di mantenere un profilo dell'airbox più liscio che non ha angoli acuti, riducendo così al minimo l'insorgenza di turbolenze nel percorso del flusso.

Guardando all'interno degli airbox inferiori, la differenza tra gli angoli quadrati e arrotondati è chiaramente visibile.

FLANGE DEL FILTRO LAVORATE A CNC

Una considerazione cruciale quando si usano filtri a pannello è quella di assicurarsi che siano sempre sigillati correttamente all'interno degli airbox. Poiché utilizziamo fibra di carbonio preimpregnata per gli airbox, non potevamo fare affidamento sulla tolleranza relativamente ampia della costruzione in carbonio rispetto a un componente lavorato con precisione. Pertanto abbiamo progettato flange lavorate a CNC da un singolo pezzo di alluminio e anodizzato nero, all'interno del quale sono alloggiati i filtri. Queste flange sono montate all'interno degli airbox in carbonio e forniscono una tenuta affidabile e precisa attorno al profilo in gomma dei filtri.

SUPPORTI DI MONTAGGIO LAVORATI A CNC

Per tenere in posizione gli airbox utilizziamo le boccole in gomma di serie e per tenere queste boccole abbiamo lavorato a CNC i supporti per un montaggio esatto e sicuro.

Ogni aspetto del design è stato considerato nei minimi dettagli e il risultato finale è un sistema che stabilisce un nuovo punto di riferimento per la progettazione dell'aspirazione sulla Mercedes GLC63S AMG.