F-150 EcoBoost Torture-Testing Program to Ensure Long-Term Reliability

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Alles über die neue Familie der Turbomotoren von Ford

Was ist EcoBoost?

EcoBoost ist die wichtigste Untermarke der Ford Motor Company. So bedeutend wie VTEC für Honda in den 90er Jahren war, ist EcoBoost bereit, noch mehr für die Ford Motor Company zu tun. Dies ist das erste Mal, dass ein großes Automobilunternehmen die Identität eines Turbomotors auf so strategische und effektive Weise nutzt. EcoBoost verbessert den Kraftstoffverbrauch um bis zu 20 Prozent, kostet aber weit weniger als die mehrere tausend Dollar teureren Hybrid- und Dieselmotoren. Die EcoBoost-Motoren vereinen die beiden Persönlichkeiten „Eco“ und „Boost“ in sich und bieten eine einzigartige Kombination aus Drehmoment, Leistung, Sparsamkeit, Nutzwert, Haltbarkeit und Zuverlässigkeit. Die 2011 mit internationalem Erfolg eingeführten, hochentwickelten, turbogeladenen *ECO*Boost-Motoren mit kleinem Hubraum haben eine höhere Treibstoffeffizienz (MPG), wenn sie in der Stadt oder mit leichtem Gas auf der Autobahn fahren – aber wenn sie eine Last einen steilen Hügel hinaufziehen oder das Gaspedal durchtreten, schalten die Eco*BOOST*-Motoren den Turbo sofort mit einem kraftvollen Drehmoment für eine kontrollierte Beschleunigung mit konkurrenzloser Anhängelast ein.

Die steigenden Benzinkosten und die CAFE-Gesetze des US-Kongresses zwingen alle Autohersteller, jedes Jahr Fahrzeuge mit immer höherer Kraftstoffeffizienz zu produzieren. MPG mag zwar der König sein, aber kein Autoenthusiast, der etwas auf sich hält, möchte langsame und langweilige Fahrzeuge fahren! Als Ford sich anschickte, den Kraftstoffverbrauch seiner Autos und Lastwagen zu verbessern, wusste das Unternehmen, dass die Kunden nicht nur ihren Kuchen haben wollten, sondern auch etwas davon haben wollten. Die effektivste Lösung: Turbo + Direkteinspritzung + variable Nockenwellen. Die Ford-Ingenieure gingen bei dieser Initiative in die Vollen und brachten die unglaublich vielseitigen, außergewöhnlich starken EcoBoost-Turbomotoren hervor.

Der speziell für Lkw-Anwendungen abgestimmte 3,5-Liter-EcoBoost-Motor wird im Ford F-150 2011 eingeführt. 2010 stellte Ford den EcoBoost-Motor der Öffentlichkeit vor, und 2011 war das Jahr, in dem der F-150 seine bedeutendste und umfangreichste Überarbeitung des Antriebsstrangs in der Geschichte des Trucks erhielt: Der Flaggschiff-Motor war nun ein 3,5-Liter-V6! Gebaut in Brook Park, Ohio, im Cleveland Engine Plant No. 1, mit Turbos von BorgWarner (Asheville, NC); der EcoBoost V6 hat eine Leistung von 365 PS und ein Drehmoment von 420 pound-feet, wobei 90 Prozent dieses Drehmoments zwischen 1700 und 5000 U/min zur Verfügung stehen, was dem F-150 ab 2011 einen bis zu 20 Prozent niedrigeren Kraftstoffverbrauch im Vergleich zum F-150 des Vorjahres 2010 ermöglicht. Ford lag mit seiner Einschätzung richtig, dass sich die ersten Käufer für den EcoBoost entscheiden würden, weil er eine Kombination aus Leistung, Anhängelast und Kraftstoffverbrauch bietet. Bis Ende 2011 produzierte Ford 128.000 Fahrzeuge mit EcoBoost. Für 2012 hat Ford die Produktion von EcoBoost-Motoren verdreifacht. Bis Ende 2012 wird Ford neun (9) EcoBoost-Modelle anbieten. Bis 2014 werden 90% der Ford-Fahrzeuge mit EcoBoost erhältlich sein!

Ford’s 6-Zylinder EcoBoost

Die Leistung eines 8-Zylinders mit großem Hubraum, aber mit dem Kraftstoffverbrauch eines 6-Zylinders

Ford’s 4Zylinder EcoBoost

Die Leistung eines 6-Zylinders mit dem Kraftstoffverbrauch eines 4-Zylinders

Um die höchste Qualität zu gewährleisten, Um die höchste Qualität und Zuverlässigkeit der Motoren zu gewährleisten, haben die Ford-Ingenieure die Garantiehistorie der bisherigen Motoren untersucht und Testverfahren entwickelt, die auf den realen Fahrerfahrungen der aktuellen F-150-Fahrer basieren. Große Leistung ist gut, um damit zu prahlen, aber Ford musste beweisen, dass die EcoBoost-Motoren der Aufgabe langfristig gewachsen sind, bevor Lkw-Enthusiasten dieses neue Triebwerk annehmen würden. Die Validierung des Motors umfasste 1,5 Millionen Stunden Computeranalyse, 13.000 Stunden Motorprüfstandstests, davon 5.000 Stunden bei vollem Ladedruck und 2.500 Stunden bei über 5.000 U/min. Schließlich wurden 100.000 Stunden an Fahrzeugtests protokolliert, bei denen die Ingenieure diese Motoren härter und länger beanspruchten, als es ein Kunde unter allen klimatischen Bedingungen je könnte. Die Prototyp-EcoBoost-Motoren wurden einer Vielzahl von Tests unterzogen, bei denen alle Komponenten einem Testumfang von 150.000 Meilen unterzogen wurden. Im Ford F-150 EcoBoost-Renntruck kam ein Motor zum Einsatz, der 10 Jahren harter Beanspruchung entspricht. Er beendete das zermürbende Tecate SCORE Baja 1000 Wüstenrennen in etwas mehr als 38 Stunden und legte dabei 1.061 Meilen zurück.

F-150 EcoBoost Testmotor

  • Ein serienmäßiger 3.5L EcoBoost V6 Motor, #448AA, wurde zufällig vom Fließband im Ford Motorenwerk in Cleveland ausgewählt. Dieser Motor hatte keine Ahnung, dass ihm 163.000 Meilen brutaler Dauertests bevorstanden.
  • #448AA wurde zur Prüfstandszelle 36B im Ford-Motorenlabor in Dearborn, MI, versandt und 300 Stunden lang betrieben. Die erste Erfahrung dieses Motors war eine schnelle Simulation von 150.000 Kundenmeilen, einschließlich Thermoschockläufen, bei denen der Motor wiederholt auf -20F abgekühlt und dann auf +235F erhitzt wurde.
  • Der Motor wurde zum Ford-LKW-Werk in Kansas City transportiert, wo er in einen F-150 4X4 Super-Crew eingebaut wurde. Nach der Montage wurde der Truck zu Nygaard Timber in Astoria, Oregon, gefahren, wo er insgesamt 110.000 Pfund Baumstämme über den Boden schleppte (was einen TQ von 420 ft-lb erforderte)
  • Nächstes Ziel war der Miami Speedway, wo der Truck an einen offenen Anhänger mit zwei NASCAR Ford Fusions (insgesamt 11.300 Pfund) angehängt wurde und 24 Stunden lang ununterbrochen auf der ovalen Strecke fuhr (Durchschnittsgeschwindigkeit: 82 mph, zurückgelegte Strecke: 1.607 Meilen)
  • Danach brachten sie den Truck zum Davis Dam in Arizona, wo er den 5.3-Liter Chevy Silverado V-8 UND den Ram 5.7-Liter Hemi V-8, die jeweils 9.000 Pfund bei einer 6-prozentigen Steigung in einem Bergauf-Zugwettbewerb zogen.
  • Der 3,5-Liter-Twin-Turbo-EcoBoost-Motor wurde ausgebaut und dann in einen 7.100 Pfund schweren F-150 Baja-Renntruck eingebaut. Nach 1.200 Meilen Training nahmen sie mit dem Truck 1060 Meilen an der SCORE Baja 1000 teil, dem härtesten Offroad-Rennen Nordamerikas, und belegten den ersten Platz in der Stock Engine-Klasse. Der Besitzer des Trucks sagte, der Kraftstoffverbrauch des Motors sei im Vergleich zu seinem vorherigen V8 so gut, dass er während der zermürbenden Fahrt von Ensenada nach La Paz zwei geplante Tankstopps ausließ. Nach dem Sieg in Baja wurde der Motor zurück zum Prüfstand 36B geschickt und ein letztes Mal auf dem Prüfstand getestet. Er leistete 364 PS und 420 ft-lb TQ, nur ein PS weniger als die PS-Zahl und genau die von Ford angegebene Drehmomentzahl.
  • In der letzten Episode des F-150 EcoBoost-Torture-Tests hat die Ford Motor Co. den Motor Nr. 448AA (der noch nie gewartet oder inspiziert wurde) vor Tausenden von Zuschauern auf der North American International Auto Show 2011 in Detroit, Michigan, komplett zerlegt und untersucht. Die Motorteile waren auf drei riesigen Tischen ausgelegt, so dass die Ingenieure und das Publikum nach Abschluss der Zerlegung einen genaueren Blick darauf werfen konnten.

EcoBoost Engine #448AA Teardown Observations

  • Valve Lash was 0.17 mm on the intakes and 0.38 mm am Auspuff
  • Das Endspiel der Kurbelwelle wurde mit 0,12 mm gemessen
  • Die Steuerkette hat sich nicht gedehnt, der EcoBoost V-6 Spanner hat nur 3 von 10 Zähnen benutzt
  • Die visuelle Inspektion der Turbos, Köpfe, Kolben/Ringe, Pleuellager und Zylinderwände waren innerhalb der Spezifikationen
  • Die Hauptlager zeigten kosmetischen Verschleiß, nichts Übermäßiges

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