Historia de Duramax, Lección 1: LB7

Aquí en Driving Line, hemos dedicado cantidades excesivas de tiempo a explicar cuán capaz es el Duramax en el sentido de desempeño, pero nunca nos hemos detenido en los detalles más finos (las tuercas y tornillos) que hacen que el motor V8 de 6.6 L de GM sea tan plataforma robusta. Después de producir los desafortunados motores de 5,7 L, el de poca potencia de 6,2 L y el problemático motor de inyección indirecta (IDI) de 6,5 L, la gente de GM sabía que su próxima aventura diésel tenía que ser ganadora. Al unir fuerzas con el fabricante japonés de motores Isuzu, nació el Duramax, y cumplió. El Duramax inaugural, código RPO LB7, traería las primeras culatas de aluminio al segmento de camionetas diésel, introduciría el mismo mercado en la inyección common-rail y también aumentaría su potencia de una manera mucho más limpia y silenciosa que la competencia (es decir, el motor de 7,3 litros). Power Stroke y el Cummins de 5,9 L y 24 válvulas).

Desde el principio, el LB7 Duramax tuvo mucha más potencia que sus rivales. Con 300 caballos de fuerza y ​​520 libras-pie de torsión disponibles (frente a los 235 caballos de fuerza y ​​500 libras-pie del motor Power Stroke de 7.3L y los 235 caballos de fuerza y ​​460 libras-pie del motor Cummins de 5.9L), el LB7 era el rey sobre el papel. En el mundo real, realizó su trabajo de manera silenciosa y eficiente, y muchos propietarios de Chevy y GMC HD de ¾ de tonelada informaron cifras de economía de combustible de hasta 22 mpg en carretera. Con el tiempo, y aparte de los infames problemas con los inyectores de combustible, el LB7 demostró ser uno de los motores diésel más fiables jamás producidos. El primer Duramax de GM también proporcionó una plataforma sólida sobre la cual el General podía construir. Estén atentos a la Parte 2, donde exploraremos el Duramax de segunda generación, la versión LLY, de arriba a abajo.

Fundidos en hierro gris en las instalaciones de General Motors en Defiance, Ohio, los bloques desnudos llegaron a DMAX Ltd. en Moraine (donde se han ensamblado todos los motores desde julio de 2000) sin orificios para los pernos de cabeza. Luego, cada bloque se sometió a un proceso de perforación para garantizar que los cilindros estuvieran perfectamente redondos y alineados con las superficies de la plataforma. El cigüeñal se colocó dentro del bloque de faldón profundo y se aseguró mediante tapas de cojinete principal que utilizaban pernos laterales además de los dos pernos principales tradicionales.

Las dos pulgadas superiores de los orificios del cilindro fueron endurecidas por inducción para resistir el desgaste de la pared del cilindro debido al recorrido del anillo del pistón. Este proceso no era común (ni era necesario) en los bloques de hierro de grafito compactado (CGI), que en 2018 es de lo que están hechos la mayoría de los cárteres tipo V (sin embargo, GM aún tiene que construir un Duramax con un bloque CGI).

Forjado a partir de 4340, el cigüeñal del LB7 fue mecanizado, equilibrado y tratado según el proceso Tufftride para aumentar la resistencia a la fatiga. Además, todas las bielas fueron tratadas térmicamente (nitruradas) en DMAX Ltd. para crear una superficie cementada. Para mantener el cigüeñal lo más denso posible, se agregó contrapeso a la polea del cigüeñal y a la placa flexible. Los cojinetes de biela recibieron lubricación con aceite gracias a conductos de aceite que van desde cada muñón hasta el pasador de biela.

Las bielas también son piezas de acero forjado. Presentan un diseño de tapa fracturada (agrietada) en el extremo de la biela, lo que garantiza un ajuste preciso (y la máxima longevidad del cojinete de biela) cuando se instalan en los muñones de biela del cigüeñal. Las tapas de las varillas se fijan mediante pernos. En el mundo del rendimiento, se sabe que las varillas LB7 se doblan alrededor de la marca de 600 rwhp (que se muestra arriba), pero hemos visto que ambas sobreviven a 700 rwhp pero se "encogen" en aplicaciones que generan un poco más de 550 rwhp.

Fabricados en aluminio fundido, los pistones utilizados en el motor LB7 fueron algunos de los más ligeros jamás empleados en una fábrica Duramax. El anillo de compresión superior se sometió a lo que se llama un proceso de deposición física de vapor (PVD) (o revestimiento iónico para una máxima durabilidad) antes de ser instalado. Durante el proceso de fundición también se integró un soporte de segmento en la ranura superior del segmento del pistón. La parte inferior de cada pistón recibió un rocío de aceite para mantenerlo fresco sin importar las condiciones de trabajo.

Cada culata de aluminio de cuatro válvulas fue fundida por gravedad por Isuzu en Japón, pero el trabajo final de la máquina se llevó a cabo en DMAX Ltd. en Moraine. Esto implicó mecanizar mediante CNC los cabezales para aceptar válvulas, pernos de cabezal y sujetadores de inyectores. Cada culata utiliza dos balancines de acero forjado por juego de válvulas de admisión y escape, y cada balancín utiliza un puente sin guía para operar dos válvulas. La durabilidad a largo plazo se mejora con el punto de contacto del balancín en el puente que implica una punta de hierro sinterizado y el puente con una tapa de acero endurecido. Para lograr el máximo sellado de la combustión (es decir, la duración de la junta de la culata), y como se mencionó anteriormente, las culatas se unen al bloque mediante seis culatas por cilindro (18 por culata).

El turbocompresor modelo RHG6 a bordo del LB7 marcó la única vez que se utilizó una unidad de geometría fija en un Duramax. Fabricado por IHI Turbo America, el RHG6 tenía una rueda de compresor (inductor) de 60,6 mm y una rueda de turbina (exductora) de 68 mm, junto con una válvula de descarga. En su forma de fábrica, el cargador IHI tiene un impulso máximo máximo de 22 a 24 psi. Con el ajuste del ECM del mercado de accesorios y una válvula de aumento de impulso del mercado de accesorios en la mezcla, el impulso puede saltar fácilmente a 30 psi o más. Cuando se apoya en él, este turbo OEM puede soportar 500 rwhp, pero cada vez que se agregan caballos de fuerza adicionales a la ecuación junto con una válvula de descarga desactivada, el cargador es propenso a acelerarse excesivamente.

Aunque hoy en día se utiliza en todos los motores diésel destinados a camionetas, el sistema de inyección common-rail de alta presión utilizado en el LB7 marcó el debut de la tecnología en el mercado de camionetas ligeras. Procedente de Bosch, el sistema se basaba en una bomba CP3 para presurizar el combustible hasta 23.000 psi, almacenaba el diésel presurizado en dos rieles (uno para cada banco) y entregaba combustible en el cilindro a través de ocho inyectores estilo solenoide. Los eventos de inyección se controlaron eléctricamente con precisión para una producción de energía limpia y eficiente y la inyección piloto hizo que el motor funcionara más silenciosamente.

Extraída de la línea de bombas de inyección de alta resistencia de Bosch, la CP3 utilizada en el LB7 goza de una tremenda confiabilidad. Aparte de la falla ocasional del regulador de presión de combustible (también conocido como MPROP o FCA), las bombas rara vez fallan. En aplicaciones Duramax, donde no se ofrecía ninguna bomba de elevación de fábrica, el CP3 estaba equipado con un acelerador de succión para ayudar a extraer combustible del tanque. A medida que el combustible aspirado por el CP3 ingresa al circuito de alta presión de la bomba, se convierte de 0 a 15 psi hasta 23,000 psi. El combustible presurizado que sale del CP3 se almacena en los rieles de combustible hasta que es requerido por los inyectores.

Ser pionero en el common-rail de alta presión en el segmento de las camionetas diésel tuvo algunos problemas de crecimiento, ya que el LB7 era conocido por tener inyectores agrietados y con fugas. En los casos en que se producen fugas, se debe a la erosión y/o desgaste del asiento de bola interno no endurecido, que ya no puede sellar completamente el inyector. El otro escenario se refiere al propio cuerpo del inyector, que era propenso a agrietarse. Al reconocer el problema, GM emitió una política especial sobre fallas de inyectores que permitía a los propietarios calificados reemplazar gratuitamente el inyector por un período de siete años o 200,000 millas (lo que ocurriera primero). Afortunadamente, hoy en día Bosch dispone de inyectores de mayor calidad, y los inyectores LB7 con fugas y grietas son cosa del pasado.

Si bien cualquier paquete V8 (incluso uno de 90 grados) se empaqueta bastante bien, la mayoría de la gente no sabe hasta qué punto GM e Isuzu hicieron para garantizar que el tamaño general del paquete del motor Duramax fuera lo más compacto posible. Por ejemplo, se evitaron las complejidades de las tuberías de refrigerante al dirigir el refrigerante a cada banco de cilindros a través de un conducto de refrigerante en la carcasa del volante. La ubicación de los rieles de combustible de alta presión, la bomba de inyección CP3 y el turbocompresor en el valle del elevador también contribuyó al diseño general ajustado que se pretendía. Las dimensiones aproximadas del motor del LB7 son 30 pulgadas (largo) por 30 pulgadas (ancho) por 32 pulgadas (alto), mientras que el 7.3L Power Stroke (el competidor directo de GM en ese momento) medía 34x32x38.