Duratec I4 2.0 a 2.3 HE

 

 

Celohliníková konstrukce Hmotnost: 95kg (mnou zvážený 90kg - bez setrvačníku, s olejem, jinak kompletně očesaný)
Výkon 2.0: 147k/6000, kroutící moment: 190Nm/4250
Výkon 2.3: 151k/5750, kroutící moment: 209Nm/4250
Výkonový potenciál: 175-320 koní
Výskyt 2.0: Mondeo ´01-, Focus II '04- a Mazda
 Výskyt 2.3: Ford Ranger, Focus US 03-09,  Mazda B, Mazda Tribute 05-08
Dostupnost a cena: relativně dobrá, cena na vrakovištích cca 5 až 30 tis. Kč, nový motor z GB za cca 63000 Kč + dopravné. S 2.3 je to v Evropě horší. Dostupnější je v USA ve Fordu Ranger nebo Ford Transit dodávce.
 

  

   Podle mne nejvhodnější motor pro repliky Lotusu 7. Velmi nízká hmotnost spolu s relativně vysokým základním výkonem a dostatečným výkonovým potenciálem z něho dělají nejvhodnějšího kandidáta pro zástavbu do repliky. Oproti cenově dostupnějšímu Zetecu, pro něj hovoří celých 20kg (oproti Pintu propastných 44kg) hmotnosti k dobru a nějaký ten koník navíc v základu (i co se týče potenciálního navýšení).

Dostupnost tuning dílů je stejná jako u Zetecu - tedy velmi dobrá (a neustále se zlepšuje, jak se Duratec používá v různých formulových sériích) a pro ty, co přecházejí na Duratec z Pinta, potěší výfuk na stejné straně.

Proti mluví pouze nutnost použít upravenou přírubu převodovky (bellhousing) pro připojení motoru na standardní převodovky Typ 9 a MT75 používané v replikách.

 

Základní technická data:

  Duratec I4 2.0 HE 16V Duratec I4 2.3 HE 16V
Objem 1999 ccm 2261 ccm
Kompresní poměr 10,8:1 9,7:1
Vrtání 87,5 mm (max. doporučovaný výbrus na 88 mm) 87,5 mm (max. doporučovaný výbrus na 88 mm)
Zdvih 83,1 mm 94 mm
Pořadí zapalování 1-3-4-2 1-3-4-2
Std sací ventil / zdvih 35 mm / 8,8 mm 35 mm / 7,9 mm
Std výfukový ventil / zdvih 30 mm / 7,7 mm 30 mm / 7,4 mm
Délka ojnice mezi středy ok 146,25 mm 154,79 mm

Rozdíly mezi 20 a 23 jsem označil žlutě... 23 má též vyšší blok motoru. U Duratecu se změna kompresního poměru provádí především výměnou pístů...

Údaje o sériové vačce a klikové hříděli:

Camshaft Dimensions mm
Camshaft journal diameter 24.97 ± 0.01
Camshaft journal clearance 0.055 - 0.060
Camshaft endplay 0.09 - 0.24
Camshaft lobe lift, intake, 107 kW (145 PS) 8,80
Camshaft lobe lift, exhaust 7,70
Crankshaft Dimensions mm
Crankshaft main bearing journal 0.019 - 0.0?
Crankshaft main bearing journal diameter 57.018 - 57.?
Crankshaft endplay 0.335 ± 0.3?
Piston diameter -_Class 1 87.465 - 87.535
Piston diameter - Class 2 87.475 - 87.545
Piston diameter - Class 3 87.485 - 87.565

Pohon vaček a olejového čerpadla je zajištěn řetězem.

Doporučené oleje a mazadla:

Viscosity / ambient temperature Recommended motor oil Specification
SAE 5W-30 / below -20°C to over +40°C Ford Formula E Economy ACEA A1/Bl 
SAE 10W-30 /  -20°C to over +40°C Alternative engine oils- Ford super Multigrade ACEA Al/B1 or A2/52 and/or CD EC
SAE 10W-40 /  -20°C to over +40°C Ford XR+ High-performance High-lubricity ACEA A3/B3 and/or API/SH/EC
SAE 5W-40 / below -20°C to over +40°C Ford Formula S Synthetic ACEA A3/B3 and/or API/SH/EC
     
Lubricants, Fluids. Sealers and Adhesives Specitication
Sealant, oil pan contact surface to oil seal carrier, oil pan to cylinder block pan to front cover WSE-M4G323-A4
Pressure switch sealant (Loctite 243)   WS-M2G349-
Engine front cover blanking plug sealant (3M 2510) ESS-M11P24-
Anti-seize grease   ESE-M1244-
Silicone grease   ESE-M1C171-
Silicone Sealant   WSE-M4G323-A4
Hypoid Gear Oil   SQM-2C9002-AA

Parts Part No: Alt Motorcraft
Starter Motor 1140111 1214371 1S7U-11000-AD
Starter Plug 1218379      
Head Gasket 1229872      
Crank Pulley bolt 1149131      
Cam Chain Tensioner 1347669   1S7G-6K254-AJ
Spark Plugs Denso 5032 Autolite Resistor 103    
Spark Plugs (Raceline) NGK BR7EFS Chmp RS9YC 14mm, .708"(18mm) reach, 5/8" hex,
AP Clutch Plate friction CP 5352.5      
Clutch plate drive CC 03JR CC3B      
Clutch release bearing 94ZT-7A564-BA   S4MZA
Crankshaft Position Sensor 1S7F-6D315AA   DY-888
AP Clutch pressure plate CP 5905-1 CP2511 LC 03JR CC3B
AP Clutch friction plate  CP5352-5      
Caterham uprated front hub bearings L44600LA-902A1 L44643L    
Bosch Lambda Sensor Bosch 258007057 VW - 021 906 262B     
Bosch Green top fuel injectors 280150558   465ml at 3.8bar

Tech Details Raceline 2.0 lt Duratec Recommended
Rev Limit 7200
Oil temp 100 - 110 max 84
Oil Pressure 70-80psi (2500 rpm) 65
Coolant Temp 90 degrees max 80
Wet Raceline sump oil capacity from empty 5.25 litres
Dry Raceline sump oil capacity from empty 7.0 Litres
Oil Filter HOF203

 

Duratec bez úprav

   Motor bez jakýchkoliv úprav vyrobený od roku 2001 - 2008 s průchozím výfukem 4-1 nebo 4-2-1 a vstřikováním (Microsquirt, Jenvey apod.) s throttle bodies (TB) má potenciál 175-195 koní. 

   
Duratec std 2.0 and 2.3    Zde máme přibližně stejné motory, kdy jeden je 2.0 a druhý 2.3 l. Oba mají 4-1 výfuky, microsquirt zapalování, TB z GSXR 1000.
     Jen pro zajímavost porovnání 2.0 Duratecu na std ECU, sání a výfuku, jak je např. v Mondeu nebo Focusu... vs když na ten samý motor pověsíme 4-1 výfuk, sání z GSXR a microsquirt řídící jednotku... bez jakéhokoliv zásahu do motoru! 

High flow head

   Motory, které se nacházely ve Focusech (2008 - 2011 rok výroby) měly přímo od výrobce vylepšený sací kanály a na výkonu to bylo znát především ve vyšších otáčkách. Uvádí se, že tato hlava přidává cca 10 % výkonu oproti předchozímu typu.

Duratec std vs flow head Pro porovnání se mi podařilo najít tři podobně (ne-)upravené motory. Všechny mají TB z GSXR 1000, zapalování microsquirt (2.0 a 2.3 l) a výfuky podobných parametrů. Zdrojem dat jsou jednotlivé výstupy z měření na motorové brzdě...
Nárůst výkonu v nejvyšších otáčkách u flow head je opravdu markantní. Tento motor je ideální na další přestavby pro vyšší výkony. Ladičské firmy jej používají pro specifikace nad 270 HP...

Úpravy motoru

1st Stage - Výměna vaček (cílový výkon 205 - 215 koní)

       Základní upgrade vaček bez dalších úprav motoru. Výrobci nabízí variantu, kdy zdvih vačky a ventilů nekoliduje s písty a není nutno nakupovat nové písty. Pokud se vyvarujeme delšího použití otáček nad 7200 ot/min., není nutno ani kupovat nové ojnice, které jsou největší slabinou motoru.

Název  Duration Valve Lift Timing Full Lift Lift @ TDC with clearance Valve Clearance Springs
Power Band
Stock FORD camshaft 256° 252° 0.358″ 0.317″       0.034″ 0.034″ 0.008″ / 0.20mm stock
1000-6000 9.01mm 8.05mm   0.86mm 0.86mm 0.010″ / 0.25mm
Piper Cam KBDUR1892 260° 244° 0.383″ 0.348″ 17‑63 113° 105° 0.034″ 0.034″ 0.008″ / 0.20mm kit
1800‑6800 9.73mm 8.84mm 48‑17 0.86mm 0.86mm 0.010″ / 0.25mm
Kentcam D-TEC10 260° 260° 0.412″ 0.402″ 17‑63 110° 105°  0.040'' 0.056'' 0.008″ / 0.20mm kit
2500-7500 10.46mm 10.21 mm 48‑17 1.01mm 1.42 mm 0.010″ / 0.25mm
NewmanCams FORD/280/410 PH3 280° 280° 0.41″ 0.41″ 30‑70 110° 110° 0.071" 0.071" 0.008″ / 0.20mm kit
2750 - 7250 10.4 mm 10.4 mm 70‑30 1.8 mm 1.8 mm 0.010″ / 0.25mm
Crower Stage 1 260° 257° 0.358″ 0.317″           0.008″ / 0.20mm stock
1000 - 7000+ 9.09 mm 8.05 mm       0.010″ / 0.25mm
Crower Stage 2 276° 268° 0.390″ 0.374″           0.008″ / 0.20mm kit
1000 - 7800 9.9 mm 9.5 mm       0.010″ / 0.25mm
Crower Stage 3 284° 276° 0.414″ 0.393″           0.008″ / 0.20mm kit
1100 - 8000+ 10.51 mm 9.98 mm       0.010″ / 0.25mm
Cosworth YD0222/173 256 256 0.374″ 0.374″   112° 113°     0.008″ / 0.20mm stock
1000‑7200 9.5mm 9.5mm       0.010″ / 0.25mm

  Pro ilustraci se mi podařilo najít výkonovou křivku s vačkou D-TEC10 a Cosworth cam viz graf vlevo. Získaný výkon může činit 20 - 30 koní dle použitého výfuku, průchodnosti sání a motormanagementu. Víc vaček se mi bohužel nepovedlo najít. 

   Z výše uvedených vaček v tabulce se mi papírově nejvíce líbí od firmy PIPERCAM PH3. Má jeden z nejvyšších zdvihů a trvání. Bohužel se mi nepovedlo nikde najít grafy z brzdy s Duratecem... v budoucnu bych si rád na set těchto vaček našetřil. Je k nim nutno koupit set pružin a řetězových kol na pohon vačky.

   1st Stage upgrade je pro mne základní a myslím, že i konečná investice do motoru. Vačka přidá za celkem rozumné peníze solidní porci výkonu. Případné další navýšení výkonu je již vykoupeno vysokými investicemi do pístů, ojnic, hlavy aj.

2st Stage - Výměn vaček, ojnic a pístů (cílový výkon kolem 240 - 260 koní)