Ford Power Stroke: la nascita del mito

Ford Power Stroke: la nascita del mito

Introdotto sul mercato nel 1994, il Power Stroke prese in eredità l’elevata reputazione dei precedenti V8 Diesel (dall’81 al 93), che furono sviluppati ed installati sui pick-up Ford, grazie alla fruttuosa collaborazione tra l’ovale blu e la Navistar International, che mise in campo la propria esperienza decennale produrre i motori.

L’ottima fama maturò grazie a scelte costruttive ponderate, mirate soprattutto a far durare nel tempo i componenti, nonché a rendere semplice la loro manutenzione.

Con il Power Stroke, Ford volle alzare l’asticella, andando incontro alla richieste dei clienti, che desideravano maggior potenza e coppia soprattutto per esigenze di traino, ed introdusse per la prima volta su un motore diesel una centralina elettronica per la gestione del dosaggio del carburante.


L’ACCORDO CON NAVISTAR E IL 6,9 IDI

La storia del motore Power Stroke comincia nel 1981, quando Ford decise di trasformare i propri pick-up leggeri (la serie F) in un prodotto di qualità, talmente elevata da poter diventare il punto di riferimento negli Stati Uniti negli anni a venire.

Ford era alla ricerca di un motore diesel di livello superiore, per quanto riguarda le tre caratteristiche a cui teneva di più, durata e affidabilità.

Doveva inoltre costare poco ed essere in grado di rimpiazzare i vecchi motori V8 a benzina, convertendo così le scelte dei propri clienti ad una alternativa più economica.

Con queste intenzioni, nel 1981 fu siglato un accordo con la società americana dell’Illinois, la International Harvester, rinominata poi nel 1986 Navistar International (a seguito dello scorporo della divisione “Harvester”), specializzata nella costruzione di motori diesel e nell’assemblaggio di veicoli commerciali.

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Il primo motore di Navistar, a seguito della firma dell’accordo, fu un diesel 8 cilindri a V di 90° da 6,9 litri (o 420 pollici cubi), prodotto interamente in ghisa, caratterizzato dall’aspirazione naturale e dall’iniezione meccanica indiretta (IDI – Indirect Injection).

L’iniezione indiretta significa che l’apporto di combustibile non avviene direttamente in camera di combustione, ma in una piccola camera, detta pre-camera, alloggiata nella testa del motore, al di sopra di ogni cilindro; tale soluzione permette di rendere meno brusca la combustione (che nel diesel avviene per detonazione, non essendo comandata) e più facile l’avviamento a freddo, tramite l’utilizzo di candele di preriscaldo; è una scelta obbligata quando il controllo dell’iniezione non avviene in modo preciso.

Il 6,9 IDI pesava 390 kg a secco ed era in grado di sviluppare 170 cavalli a 3300 giri/min e circa 430 Nm di coppia a 1400 giri/minuto, valori decisamente modesti se paragonati ai motori di oggi, tuttavia si trattava del secondo motore più potente della gamma Ford, dopo il 460 pollici cubi a benzina da 245 cavalli (il Ford 385 big-block).

Aveva un rapporto di compressione di 20,7:1, che oggi può sembrare esagerato, ma in realtà del tutto normale per un diesel aspirato, il quale non può contare del compressore per innalzare la pressione in camera di compressione, come avviene nei turbo diesel.

A causa di questo elevato rapporto, che rendeva mostruosa la coppia resistente all’avvio, occorreva l’installazione di una doppia batteria e di un motore elettrico di avviamento decisamente robusto.

Per l’alimentazione del gasolio si optò per una pompa meccanica di tipo rotante Stanadyne DB2 (più comunemente chiamata Roosa Master, il cui brevetto risale addirittura al 1941), scelta dovuta alla sua affidabilità, nonché facilità di installazione e revisione.

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La semplicità di questa pompa sta nel fatto che è costituita da soltanto un centinaio di componenti, di cui solo quattro sono rotanti; non vi sono parti caricate tramite molla, né cuscinetti o ingranaggi. E’ costituita da una camera nella quale agiscono due pistoni contrapposti, azionati da una camma messa in rotazione grazie al moto dell’albero motore.

Nel 1984 il rapporto di compressione del 6,9 IDI fu portato a 21.5:1, facendo balzare la coppia a 460 Nm.

Questo motore equipaggiò le piattaforme Ford F-250 e F-350 a partire dal 1983 e si rivelò un propulsore estremamente affidabile e molto parco nei consumi.

Se correttamente mantenuto, era in grado di percorrere oltre 400.000 km


L’ARRIVO DEL TURBO

Successivamente, nel 1988, a seguito di continue richieste da parte dei clienti di incremento di potenza, la cilindrata fu portata a 7300 cc, grazie all’aumento del solo alesaggio da 4 pollici a 4,11 pollici, dando vita al 7.3 IDI da 185 cavalli, che fu installato fino al 1992.

La coppia era la stessa del 6,9, ma era disponibile già a bassi giri, con una risposta più pronta sul pedale, ma con un piccolo incremento di consumi.

Questo motore, molto fortunato, permise a Ford di essere in primo piano sul mercato nella guerra tra produttori di pick-up leggeri.

Navistar International 7.3 IDI
Navistar International 7.3 IDI

A partire dal 1991 però, incominciarono ad apparire in circolazione i primi kit non ufficiali di turbo-compressore per questo motore, installati come retrofitting dai concessionari e dai meccanici.

Era il segno che i tempi erano maturi per il passaggio dall’aspirato al turbo, il modo più efficiente di soddisfare le richieste da parte di clienti, soprattutto di poter aumentare la capacità di traino.

Inoltre, i guidatori lamentavano la perdita di potenza dell’unità aspirata, quando utilizzata ad elevate altitudini, a causa ovviamente del minore apporto di ossigeno in camera di combustione.

Nel frattempo, la competizione si faceva sempre più agguerrita, con GM e Dodge che entrarono sul mercato con motori turbo diesel, già alla fine degi anni ‘80.

Lo sviluppo del nuovo motore, che avrebbe rivoluzionato il mercato, era già iniziato da tempo, ma occorrevano ancora diversi mesi per mettere a punto gli ultimi dettagli.

Per questo motivo, nel 1993 Ford volle “mettere una pezza”, cercando di calmare i propri clienti, installando, per un solo anno, la versione turbocompressa del 7,3 di Navistar, chiamato 7,3 IDIT: profondamente modificato internamente, sviluppava 190 cavalli a 3000 giri/minuto e 530 Nm a 1400 giri/minuto ed era un’unità molto affidabile, nonostante l’aggiunta del turbocompressore (Garrett T3).

International Navistar 7.3 IDIT - Turbo con iniezione indiretta
International Navistar 7.3 IDIT – Turbo con iniezione indiretta

Peccato che durò solo un anno sui pick-up Ford, avrebbe certamente meritato una vita più lunga, invece dovette lasciare spazio, l’anno successivo, a un motore rivoluzionario.

Gli antenati del Power Stroke, il 6,9 IDI, il 7,3 IDI e il 7,3 IDIT, non solo furono ottimi motori, ma portarono a Ford una solida reputazione, regalando ai clienti della casa americana quel senso di orgoglio, tipicamente a stelle e strisce, che si tramandò fino ai giorni nostri.


IL PRIMO POWER STROKE

Il 1994 è l’anno della nascita della leggenda.

Navistar iniziò infatti la produzione del T444E (nome che proviene dai 444 pollici cubi della cilindrata), il primo diesel controllato elettronicamente, che cambiò per sempre le carte in tavola nel mercato dei light truck.

Ford lo rinominò con l’altisonante appellativo “Power Stroke”.

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La cilindrata fu ereditata dal precedente motore 7,3 IDIT, ma, nonostante la corsa e l’alesaggio fossero gli stessi (106,2 mm e 104,4 mm), il motore era completamente diverso.

La caratteristica peculiare era l’avanzato sistema di iniezione diretta del gasolio in camera di combustione, grazie a un sistema misto idraulico-elettrico, comandato elettronicamente, che garantiva una pressione di alimentazione del carburante di ben 21.000 PSI (circa 1440 bar).

Il sistema funzionava nel modo seguente: l’olio stesso del motore, messo in pressione da una pompa dedicata, detta HPOP (high pressure oil pump), era convogliato all’interno del corpo dell’iniettore HEUI (hydraulic electric unit injector), il cuore del sistema.

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Vista in sezione dell’iniettore HEUI (hydraulic electric unit injector)

Il pistone all’interno dell’iniettore, riceveva quindi l’olio motore in pressione in una camera e nell’altra, più piccola, pressurizzava il gasolio ad un valore nettamente più elevato (grazie alla differenza di area tra le due camere), tramite un pistone.

Una centralina di controllo elettronico era in grado di gestire in modo estremamente accurato il funzionamento dell’iniettore e quindi la quantità di gasolio iniettata, nonché di monitorare i parametri di funzionamento dell’unità.

La raffinatezza del motore si manifestava soprattutto nella riduzione dei consumi, se paragonato al precedente 7,3 IDIT.

Il passaggio da un motore meccanico a uno elettronico è di solito molto doloroso, ma non fu questo il caso del Power Stroke, che non lamentò mai grossi problemi elettronici, questo grazie ad uno sviluppo molto meticoloso da parte della casa americana, che certamente fu in ritardo rispetto alla concorrenza, ma permise di introdurre sul mercato un prodotto già maturo e ampiamente collaudato.

Non era previsto l’intercooler e questo permetteva un’incredibile risposta sul pedale dell’acceleratore: il collettore di mandata del turbocompressore Garrett TP38 era infatti direttamente connesso a un semplice deviatore di flusso a “Y”, che alimentava le due bancate.

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1994 Power Stroke V8 Diesel

Come i predecessori aveva una configurazione molto semplice: due valvole per cilindro e una distribuzione ad aste a bilancieri, con un peso complessivo di circa 420 kg a secco.

Grazie al rapporto di compressione di 17,5 :1 sviluppava ben 210 cavalli a 3000 giri/minuto e 580 Nm di coppia a 2000 giri/minuto.

Un notevole vantaggio rispetto alla concorrenza, in termini di manutenzione, erano le punterie idrauliche, che non richiedevano alcun tipo di registrazione.

Secondo quanto dichiarato da Navistar, la durata media del Power Stroke era di 500,000 km o 350,000 miglia (utilizzando il parametro B50, ovvero il valore di chilometraggio nel quale il 50% dei motori necessita di una riparazione significativa).

La risposta del mercato non tardò ad arrivare, premiando gli sforzi fatti: nell’anno del debutto, il 1994, furono prodotte ben 119,700 unità (a fronte di una produzione media di poco più di 80,000 unità negli anni precedenti).

Gli americani si innamorarono letteralmente di questo motore e le vendite dei Ford F-250 ed F-350, equipaggiati con questo motore, continuarono ad aumentare in modo esponenziale.

Il primo diesel Power Stroke, che diede il via ad una lunga serie di fortunate versioni, rimase pressoché invariato fino al 1997.

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Un Ford F-350 del 1994 equipaggiato con motore diesel Power Stroke