Käymme Subarun uusimpien ja hienoimpien bokserimoottoreiden, FA20- ja FA20DIT-moottoreiden, venttiilikansien alle puhuaksemme tekniikasta ja oikeista osista, joilla tehontuotanto voidaan viedä seuraavalle tasolle. Lisätehon tuottaminen alkaa moottorin sisältä. Voit toki lisätä ahtoa, mutta tyypillisiä tehtaan sisäosia ei ole suunniteltu tehon dramaattiseen kasvattamiseen. Moottorin teoreettista suorituskykyä rajoittaa joukko tekijöitä, jotka alkavat pyörivästä kokoonpanosta. Tämä on yksi ensimmäisistä ongelmakohdista, kun selviää, mikä on vakiomoottorin tehokynnys, ja se pätee lähes kaikkiin tuotantomoottoreihin, erityisesti Subarun Boxer-moottoreihin.
FA20DIT, ikääntyvän EJ:n seuraaja
Subaru EJ-sarjan bokserimoottorit ovat antaneet vauhtia lukuisille Subaru-alustoille maailmanluokan moottoriurheilukilpailuissa ja monille tuhansille kaduilla. Tehtaalta toimitetut moottorit, joiden teho vaihteli 210:stä 305:een hevosvoimaan (jälkimmäinen on viimeisimmän STI:n voimanlähde), olivat pahamaineisia öljyntorjuntaongelmista, lohkon vääntymisestä raskaassa kuormituksessa ja valetuista männistä, jotka kärsivät rengaslaippojen pettämisestä, mikä johti lopulta moottorin räjähtämiseen.
Seuraavan sukupolven bokserimoottoria, FA-sarjaa, varten Subaru teki joitakin selviä hienosäätöjä sen suunnitteluun. Tämän uuden moottoriperheen turboahdetut variantit debytoivat JDM 2012 Subaru Legacy GT:ssä nimellä FA20F. Tämä moottori pohjusti tietä Yhdysvaltain markkinoilla debytoivalle FA20DIT-moottorille (Direct Injection Turbocharged), joka varusti myöhemmin USDM 2014+ Forester 2.0XT:n ja 2015+ WRX:n. Tässä uudessa 2,0-litraisessa myllyssä on neliönmuotoinen 86 mm:n poraus- ja iskumitta, joka tuottaa tasapainoisesti 258 lb-ft vääntöä ja 268 hevosvoimaa (valmistajan mukaan). Sen valetuissa alumiinimännissä on erityisesti suunniteltu kupu, jonka tarkoituksena on optimoida suoraruiskutusjärjestelmän toimittaman polttoaineen palaminen. Nämä männät muodostavat yhteyden kampiakseliin epäsymmetristen yhdystankojen avulla, jotka on suunniteltu vähentämään sylinterin seinämien ja männän helmojen kitkaa ja kulumista puristustahdin aikana. Polttoaineen suoraruiskutustekniikka parantaa sekä tehoa että polttoainetehokkuutta. Hyödyntääkseen Boxerin luonnostaan matalaa painopistettä Subarun insinöörit suunnittelivat samanpituisen pakosarjan, joka johtaa keskelle sijoitettuun, matalalle asennettuun Garrett MGT2259S -turboahtimeen.
Greater Limits
Koska FA20DIT-moottori on vielä suhteellisen uusi mylly, se jättää monet miettimään, mitkä ovat sen vahvuudet ja heikkoudet. Vain kourallinen omistajia on ollut halukas puskemaan uusia autojaan äärirajoille tai niiden yli vielä takuun ollessa voimassa. Hyvä uutinen on, että Subaru näyttää parantaneen aiempaa suunnittelua ja kehittäneen entistä kestävämmän ja kyvykkäämmän voimanlähteen. Vain harvat ovat raportoineet ongelmista, jotka liittyvät rengasrikkoon tai lohkon vääntymiseen, kuten EJ-moottorin tapauksessa. Jotkin Subarun johtavat virittäjät ovat jo nostaneet tehtaan sisäisten osien vääntömomentin noin 380-400 lb-ft:iin pyörissä. Tämä näyttää kuitenkin olevan se mukava raja, jota useimmat virittäjät eivät halua ylittää varastolohkolla, sillä vahvalla tehdasmoottorillakin on rajansa.
Bokserin potentiaalin kasvattaminen
400 lb-ft:n vääntömomentin tason saavuttaminen toistettavuudella ja luotettavuudella edellyttää pyörivän kokoonpanon vahvistamista. Tämä pätee erityisesti siksi, että jotkut virittäjät ovat huomanneet, että offset-liitostangot ovat alttiita taipumaan tai katkeamaan, kun niihin kohdistuu liikaa vauhtia alemmilla kierrosluvuilla (eli mentäessä leveälle kaasulle korkealla vaihteella liian alhaisella ajoneuvon nopeudella). Liitäntäsauvojen lisäksi myös tehtaan valetut männät ovat potentiaalinen vikaantumiskohta, kun tutkitaan tehotasoja, jotka ovat yli kaksi kertaa suuremmat kuin vakiomoottorissa.
JE Pistonsin tuotehallintajohtajan Nickolaus DiBlasin mukaan ”Tunnistimme FA-sarjan bokserimoottorin potentiaalin erityisesti siksi, että Subaru käyttää tätä moottoria maailmanlaajuisesti. Aivan kuten läsnäolomme EJ-sarjassa, halusimme tukea täysimääräisesti kaikkia uusia FA-sarjan moottoreita, joten tämän mäntämalliston kehittäminen oli luonnollinen valinta. Meillä on jo erittäin vankka valikoima FA20D/4U-GSE-mäntiä, ja olemme sitoutuneet myös FA20F/FA20E/FA20DIT-sarjaan.” Huomattavan suunnittelun, kehityksen ja testauksen jälkeen uusin JE Pistons Sport Compact -tarjous Subaru FA20DIT -moottoriin oli saapunut.
Cutting Edge Technology
Nämä FA20DIT-männät alkavat JE:n Forged Side Relief (FSR) -mäntäsuunnittelulla. FSR-taonnissa on kapeampi tappipesä ja rannetappi, jotka vähentävät painoa, kun taas erikoistunut 0,75 mm:n rannetapin offset auttaa vähentämään kitkaa ja liiallista männän rokkimista. Nämä uudet männät hyötyvät myös JE Pistonsin patentoidusta Perfect Skirt -pinnoitteesta, jonka ansiosta männät voidaan asentaa lähes tehdasasetusten mukaisilla männän ja sylinterin seinämän välyksillä, mikä vähentää männän lyömistä ja kylmäkäynnistyskulumista. 2618-seos, jota suositaan sen äärimmäisen lujuuden ja kestävyyden vuoksi, laajenee ja supistuu enemmän kuin tavalliset valumännät. Aikaisemmin tämä vaati löysempiä toleransseja, jotta mäntä pystyi laajenemaan lämmetessään. Tämä kompromissi johti männän lyömiseen ja ennenaikaiseen kulumiseen männän helmoissa ja sylintereissä lämpenemisen aikana. Perfect Skirtin avulla männät voidaan asentaa tiukemmin ilman sylinteripesän vaurioitumisriskiä.
Miksi keksiä mäntä uudelleen?
Suoraruiskutusmoottoreissa männän kupolin muotoilu on ensiarvoisen tärkeää, sillä sen on heijastettava sumutettua polttoainetta kohti sytytystulppaa syttymistä varten. Näissä uusissa männissä on FA20DIT-kohtainen kruunuprofiili, jota korostaa 3D-jyrsitty suoraruiskutuskupu. DiBlasi selitti: ”Käytimme noin kaksi vuotta oikeiden yhdistelmien ja kruunuprofiilin kehittämiseen. Tämä muotoilu on ainutlaatuinen FA20DIT:lle, ja se perustuu tehtaan muotoon polttoaineen optimaalisen sumuttamisen ja palamisen varmistamiseksi.”
Off the Shelf Variety to Meet Your Needs
- 2618 alumiiniseos FSR Forging with Perfect Skirt Coating
- Saatavana neljässä eri porauskoossa (86mm, 86.25mm, 86.5mm ja 87mm)
- Saatavana kahdessa puristussuhteessa (10.0:1, 10.6:1)
- 3D Milled Direct Injection Bowl
- Männän paino: 323-337g
- Double Broach Oilers
- 75mm Pin Offset
- 22mm 5115 karkaistusta teräksestä valmistetut rannetapit ja vaijerilukot sisältyvät toimitukseen
- Aakkumulaattorin urat
- JE Pro Seal männänrenkaat sisältyvät toimitukseen (1mm Yläpään 1mm, 1.2mm Second, 2.8mm Bottom)
JE Pistonsin tarjonta FA20DIT:lle alkaa kahdeksalla valmiilla osanumerolla, mukaan lukien neljä eri porakokoa kahdella saatavilla olevalla puristussuhteella. Jos etsit erikoisvalmisteista yhdistelmää, JE tarjoaa alan nopeinta räätälöityjen mäntien toimitusaikaa.