What the Inside of a Tortured Ford EcoBoost V-6 Looks Like
Posted by Mike Levine | January 16, 2011, frei übersetzt von Klaus Glahn

Es war schon bisher einmalig was der US Autokonzern Ford da auf einer Bühne während der Detroit Autoshow vorführte. Ford legte Zeugnis über die Standfestigkeit seines neuen EcoBoost V6 ab, indem die Maschine vor dem interessierten Publikum vollkommen zerlegt und vermessen wurde. Bis dahin hatte die aktuelle Antriebseinheit eines 2011 F-150 in einem Dauertest über insgesamt 164.706 Meilen unter erschwerten Bedingungen ausgehalten.

Für alle, die den im Internet veröffentlichten Bericht http://www.ford.com/trucks/f150/experiencef150/ über die drei Phasen des Dauertests bisher nicht mitverfolgt haben, hier die kurze Übersicht:

Ein, aus der normalen Motorenproduktion in Cleveland stammende EcoBoost V6, mit der Serien-Nummer 448AA wurde für diesen Test willkürlich ausgewählt. Diese Doppelturbolader-Maschine wurde dann ins werkseigene Motorenprüflaboratorium überstellt. Hier absolvierte der V6 einen 300-Stunden-Testlauf unter erschwerten Bedingungen. In den 300 Stunden wird mittels eines Spezialprogramms eine Laufleistung von ca. 150.000 Meilen simuliert. Dazu gehört auch, das der Motor z.B. starken Temperaturschwankungen ausgesetzt wurde. In unregelmäßigen Abständen werden -29 Grad Celsius erreicht aber auch Temperaturen von über 115 Grad Celsius.

Der Motor wurde nun nach Kansas City in das Ford-Truckwerk geliefert und in einem F-150 4×4 CrewCab installiert. Danach fuhr er zu seinem ersten Einsatzort. Nygaard Timber in Astoria, Oregon, war sein Ziel. Hier verrichtete er zu Testzwecken die Arbeit als Harvester (Skidder) und zog Baumstämme mit insgesamt mehr als 49,5 Tonnen über den feuchten Waldboden um seine Leistung im Bereich der Nm zu beweisen. Für diese Jobs werden eigentlich Spezialfahrzeuge eingesetzt.

Von dort aus ging es quer durch die Staaten zu seinem nächsten Einsatzort: Homestead Miami Speedway. Hier wurde ein Trailer an den Truck gehangen und mit 2 NASCAR Rennautos beladen. Eine Anhängelast von insgesamt 5085 kg. Damit fuhr unser Truck dann 24 Stunden auf dem Speedway mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 132 km/h und legte eine Strecke von 1.607 Meilen zurück.

Weiter ging es nach Arizona wo der F-150 beide Herausforderer (5.3-Liter Chevy Silverado V8 und einen Dodge RAM 5.7-Liter Hemi V8) schlug. Es galt ein Gewicht von 4,05 Tonnen über eine 6% Steigung auf dem Highway 68 zu ziehen. Der Chevy wurde bei dem Spurt von 0 auf 60 mph und nach 3,5 Meilen bergauf deklassiert, der RAM um Sekunden geschlagen.

Zuletzt wurde der 3.5-Liter EcoBoost V6 zu Mikes McCarthys Rennstall in Wickenburg, Arizona geliefert. Hier baute Mike und seine Männer die Maschine in seinen Renntruck, einen 3,175 Tonnen schweren F-150. Damit nahm dieser an dem Baja 1000 Race Teil und fuhr in diesem härtesten Nord-Amerikanschen Rennen in der Klasse der Serien-Motoren den ersten Platz ein, nach einer Distanz von 1062 Meilen.

McCarthy sagte nach dem Rennen, das vor allem die Sparsamkeit der Maschine gegenüber den bis dahin verwendeten V8 weniger Tankstopps nötig machte. Wertvolle Zeit wurde gespart und half damit in seiner Klasse zu gewinnen.

Nach dem Baja Race wurde die bis dahin geschundene Maschine zurück zu Ford nach Dearborn gebracht um in einem erneuten Testlauf in den Ford Prüflaboratorien die Leistungswerte zu checken. Das Ergebnis zeigte nun 364 PS und 570 Nm. Bis auf ein verlorenes PS lag der Motor also auf exakt dem Niveau der Auslieferung. Der anschließende Kompressionstest sollte nun über den Zustand der 24 Ventile Klarheit bringen. Dabei wurde ein Druckverlußt von 13% in einem Zylinder im Bereich eines Auslaßventils festgestellt. Alle anderen Zylinder lagen in kaum messbaren Verlußten in Bezug auf die Kompression. Der Öldruck lag bei dem Test erwartungsgemäß bei den geforderten 40 PSI.
Nach dem Testlauf wurde die Maschine 448AA welche bisher nie in irgend einer Form gewartet wurde nach Detroit zur Autoshow gebracht um dort nun vor Publikum in seine Einzelteile zerlegt zu werden.

Die Demontage wurde kommentiert von Jim Mazuchowski, Fords Chef Ingenieur für V6-Motoren. Ihm zur Seite stand Phil Fabien, der vor Publikum die Vorteile von Doppelturboladern, Direkteinspritzung und variablen Nockenwellensteuerzeiten erklärte, während die beiden Techniker Chris Brown und Chris Rahill die Zylinderköpfe mittels Druckluftschraubendreher entfernten. Auf insgesamt 3 großen Arbeitstischen kamen nun die einzelnen Motorenteile zu liegen und konnten von den Fachleuten einer genaueren Sichtprüfung unterzogen werden. Die Ingenieure Steve Matera, Kirk Sheffer und Jeanne Wei begannen nun genauere Vermessungen mittels geeigneter Handgeräte vorzunehmen. Dabei wurden dann im Bereich der Einlaßventile (0,17mm) und Auslaßventile (0,38mm) Verschleißspuren innerhalb der Toleranzgrenzen festgestellt. Ebenfalls im Toleranzbereich lag das Kurbelwellenspiel von 0,12mm. Die Steuerkette welche für die Synchronisation zuständig ist, war immer noch weit unter der Verschleißgrenze. Der hydraulische Kettenspanner hat insgesamt 10 Stufen der Nachspannung, davon waren nach der bisherigen Laufleistung 3 Stufen belegt. Die anschließende Sichtkontrolle der Kolbenböden, Kolbenringe, Pleuellager und Zylinderbohrungen zeigten keine außergewöhnlichen Abnutzungserscheinungen wie tiefe Laufspuren oder ähnliches. Allenfalls leichte Ausbesserungsarbeiten an einzelnen Motorenbauteilen würden Techniker im Zuge ein Komplettrevision nach den 164.706 Meilen der Belastungsprobe vornehmen.

Zum Ende hin bemerkte Ingenieur Wei das jedes Teil zurück zur Entwicklungsabteilung von Ford geht um dort mittels modernster Instrumente wie Messkameras, Laser, Mikrometer und andern Untersuchungsmethoden die finalen Ergebnisse dieses Tests zu erhalten. Ergebnisse dieses spektakulären Test über den V6-EcoBoost Nr. 448AA. Ergebnisse eines sicher außergewöhnlichen Testlaufs, der das Ziel hatte zu beweisen, das aufwändige Konstruktionen für eine bessere Wirtschaftlichkeit und überragende Performance auch sehr zuverlässig sein können.