V8 motorns utveckling

Sidventilarens särart

Jämfört med moderna bilmotorer så har Ford V8, sidventilaren (flathead) en del karakteristiska och annorlunda egenskaper. I USA kallas motorn också L-head då ventilerna är placerade vid sidan av cylinderloppet och konstruktionen kan liknas vid ett upp och nedvänt L.

  • Motorn har mycket låg kompression för att klara lågoktaniga drivmedel utan att knacka/spika.
  • De sidomonterade ventilerna gör att ett fel i ventilmekanismen, ex. en avbruten ventil inte skadar förbränningsrummet.
  • En sidventilare har bra lågvarvseffekt. Den drar mycket bra redan från tomgång och behöver inte varvas för att lämna effekt.
  • Motorn har bara tre ramlager vilket ska jämföras med en modern V8 som har fem ramlager. Det innebär att höga varvtal bör undvikas.
  • Topparna är verkligen ”lock” och innehåller inga rörliga mekaniska delar. Topparna hålls fast mot blocket med ett antal dragstänger/pinnbultar (studs). Antalet studs i ett topplock är en bra ledtråd för identifiering av motorn.

Ford flathead har ett mycket karakteristiskt ljud. Orsaken är den låga kompressionen, 6,3 – 6,8:1, som snarare ger ett ”fluff-fluff-ljud” än motorknatter och att några avgasportar är gemensamma. Cylindrarna 2-3 har en gemensam avgasport och 6-7 har en gemensam. Cylindrarna 1-4-5-8 har individuella portar. De tre avgasportarna på vardera sidan av motorn kan möjligen få någon att tro att motorn är en V6:a. Även cross-over avgassystemet bidrartill ljudbilden.

V8 generationerna

Detaljerna skiljer

H Ford Flathead V8
Ford Flathead V8 1932 and Henry Ford. Credit to Ford Motor Company.

Det finns tre olika generationer av Ford V8 sidventilare. Även inom dessa finns det skillnader beroende på årsmodell och var, när och till vilken bilmodell eller användning motorn är tillverkad. Det kan också vara olikheter beroende på om V8 motorn är tillverkad i USA, Kanada, Frankrike, Tyskland, England eller Brasilien. Det finns även skillnader mellan motorer avsedda för personbilar, lastbilar, militärfordon eller industriapplikationer som ex. elverk och pumpar. Andra skillnader kan också vara uttag/hål för anslutning av oljefilter, oljetrågets utformning mm.

Redan 1939 hade Ford tillverkat över 6 miljoner V8 sidventilare. Så det kan i vissa fall vara svårt – ja faktiskt omöjligt – att bestämma var en motor har sitt ursprung.

Vad som tillverkades i USA och vad som tillverkades i Windsor i Kanada kan också vara lite flytande. Fabriken, Ford Casting Plant, Windsor, Ontario – även om det låter långt bort – är faktiskt bara på andra sidan älven från gjuteriet i Dearborn.

Vi har här helt inriktat oss på V8 motorer. Samtidigt med produktionen av V8 motorer tillverkades även raka 6 cylindriga motorer som 226 CID (G-engine) 1941-47, och 226 CID (H-engine) 1947 -51. Många av de större V8:orna fanns ofta i ett utförande för vanliga Ford personbilar och ett något ”robustare” utförande för Mercury och mindre lastbilar (trucks).

CID är en förkortning av Cubic Inches Displacement (kubiktum volym). 1 kubiktum är 16,39 cm3. CI kan räknas om till kubikcentimeter genom att multiplicera med 16,39.

Studs är de fästelement som håller topplocken på plats. Inledningsvis användes gängade stänger med lösa muttrar (pinnbult med muttrar) och från 1949 skruvar med sexkantshuvud (bultar).

Första generationen motorer – 1932 -38

221 CID (3,6 l) V8. Topparna har 21 studs. Vattenpumparna är placerade i topparna.
Kylvattenslangarna ansluter till motorn framtill på topparna.

Ford V8 1934. Credit to Ford Images Photo
Ford V8 1934. Credit to Ford Images Photo

1937-1940

Ford V8 60
Ford V8 60

136 CID (2,22 l) 60 Hp. Topparna har 17 studs. Vattenpumparna är placerade i blocket.
Kylvattenslangarna ansluter till motorn i mitten på topparna.

Andra generationen motorer – 1939 – 48

Kylvattenslangarna ansluter till motorn i mitten på topparna. Vattenpumparna är placerade i blocket. Topparna har 24 studs. Kallas ibland för ”59A” motorer då denna beteckning finns i gjutningen på bakre delen av de yngre motorerna.

221 CID (3,6 l) kubiktums motorer för Ford personbilar.

239,4 CID (3,9 l) kubiktums motorer med ett ”T” i motorbeteckningen. Block med Kraftigare vattenpumpar. Kraftigare ram och vevstakslager. Truck hade även dubbla remskivor och en fläkt med kraftigare blad.

Tredje generationen motorer – 1949 – 53

239,4 CID (3,9 l) kubiktums motorer. Topparna har 24 studs.

Kallas ibland för ”8BA” eller ”8CM” (Mercury) motorer. Kylvattenslangarna ansluter till motorn framtill på topparna. Vattenpumparna är placerade i blocket.

Den franska ”nya” Ford V8: an

De tre motorgenerationerna är de som tillverkades av Ford Motor Company i Nordamerika. Men det finns också några franska motorer. Inte bara ”den lilla” V8-60 136 CID, som satt i Ford Vedette från 1948 -1954 (Simca 1955 – 1959) och som även tillverkades av Simca i Brasilien i 1959 – 1967. Den franska staten hade licens för tillverkning av 239 / 255 (8BA) CID V8:or för militära applikationer, som lastbilar, terrängfordon 4×4, elverk m.m. 239 och 255 har samma motorblock men med olika slaglängd. 239 har 3,75 tum slaglängd och 255 har 4 tum slaglängd.

Produktionen började 1962-64 och slutade 1990. Motorerna tillverkades av Ford-Simca. Den franska motorn överensstämmer i stort med Generation 3 (24 studs) men har baktill på blocket det gjutna ”bellhousing” – överbyggnad av svänghjulet och kopplingen – som på originalmotorn försvann 1948. Det finns också en hel del andra skillnader. Terrängbilar med V8:an och reservdelar fanns kvar inom det franska försvaret en bit in på 90-talet. Blocken är gjutna i modernt högkvalitativt gjutgods. SCTA (Southern California Timing Association) förbjöd därför användningen av dess block vid hastighetstävlingar och rekordförsök i SCTA regi. Det gör att bilar med franska flathead motorblock är bannlysta vid hastighetstävlingar som Land Speed Record på El Mirage Dry Lake och Bonneville Salt Flats (Speed Week and World Finals).

Utvecklingsstegen – en översikt

Efter några års experimenterande med gjutning och konstruktionslösningar med V8 motorn tyckte Ford att de skulle släppa ut den på marknaden. Det var prototyp nummer 243 som blev motor nummer 18-1. De första 1500 motorerna som tillverkades var tyvärr så dåliga att de inte kunde användas i bilar. De skickades ut till återförsäljarna som utställningsmotorer.

Motorn 18-1 finns utställd på The Henry Ford Museum, Dearborn, Detroit, Michigan, USA

Under de 21 år som Ford tillverkade sidventilmotorerna så skedde ett successivt utvecklingsarbete med motorn/motorerna. När de kommit till en viss gräns så var det dags för en ny generation. Konkurrerade biltillverkares motorutveckling drev naturligtvis också på utvecklingen av Fords sidventilare.

1932 – första Ford sidventils V8

CID Bore Stroke Comp hp@rpm Trq@rpm Model
221(3,6 l) 3,0625 3,750 5,5:1 65@3400 125 lb-ft @ 1400 rpm 18

Toppar med 21 studs och vattenpumparna i topparna. Tändstift 7/8.

221 CID motorn fick dåligt rykte på grund av ”barnsjukdomar” som överhettning och sprickor i blocket.

Förgasaren är en Detroit Lubricator 18-A.

1933

CID Bore Stroke Comp hp@rpm Trq@rpm Model
221(3,6 l) 3,0625 3,750 6,33:1 75@3800 NA 40

Toppar av aluminium för personbilar med 21 studs och vattenpumparna i topparna. Tändstift 18 mm. Högre kompression, bättre tändning och kylning gjorde motorn betydligt mer tillförlitlig. Förgasaren är en Detroit Lubricator 40-AR. eller en Holley/Robert F. Bracke design. Patent No RE 17809.

Anmärkning: Ford anger i sin reklam att effekt är 75 hp, i verkligheten så levererade 1933 motorn 82 hp. I diagrammet nedan är effekten 78 hp @ 3800 rpm?

Ford Flathead V8, 1934 - Hp & Torque curves.
Ford Flathead V8, 1934 – Hp & Torque curves.

1934

CID Bore Stroke Comp hp@rpm Trq@rpm Model
221(3,6 l) 3,0625 3,750 6,33:1 85@3800 NA 40A

Topparna är samma som för 1933. Motorn har bilindustrins första gjutna vevaxel. Förgasaren är nu en tvåports Stromberg Model 40 EE-1 (170 CFM). Den här motorn i en lätt Ford- kaross blev en favorit hos både gangsters, poliser och andra som ville åka fort.

1935

CID Bore Stroke Comp hp@rpm Trq@rpm Model
221(3,6 l) 3,0625 3,750 6,33:1 85@3800 NA 48

Aluminiumtoppar med 21 studs och vattenpumparna i topparna. Tändstift 18 mm. Ny kamaxel och nu för första gången vevhusventilation. Förgasaren är en Stromberg Model 48, (170 CFM).

1936

CID Bore Stroke Comp hp@rpm Trq@rpm Model
221(3,6 l) 3,0625 3,750 6,33:1 85@3800 NA 68

Samma toppar som under 1935. Bättre kylning genom större kylare. Förgasaren är nu en Stromberg Model 97 Typ I (155 CFM) tillverkad av Bendix, South Bend, Indiana. Kolvar av järn mot tidigare i aluminium. Under året började man montera nya ”moderna” ramlager. Dessa motorer märktes 36LB.

1937

CID Bore Stroke Comp hp@rpm Trq@rpm Model
136 (2,22 l) 2,6 3.2 NA 60 NA 74
221(3,6 l) 3,0625 3,750 6,2:1 85@3800 144 lb-ft 78
221(3,6 l) 3,0625 3,750 7,5:1 94@3800 Ca 160 lb-ft 78

Den lilla V8 motorn med 17 studs kom att kallas V8-60. Motor var en anpassning till de skatteregler för motorer som gällde i Europa. Stora motorerna har förgasaren Stromberg Model 97 (155 CFM) och den lilla motorn Stromberg 81 (125 CFM).

Den 24 november 1937 fick 221 CID motorn på 85 hp toppar med 24 studs och fick nu vattenpumparna placerade i blocket. Anledningen till att de ändrade på antalet studs var, att i blocket med 21 studs så satt dragstängerna för nära cylinderloppen för att tillåta en ökad cylinderborrning. Ändring till 24 studs var en förberedelse för att kunna göra den uppborrning från 221 CID som behövdes då 239 CID motorn lanserades 1939 för Mercury och truck.

1938

CID Bore Stroke Comp hp@rpm Trq@rpm Model
136 (2,22 l) 2,6 3,2 NA 60 NA 82A
221(3,6 l) 3,0625 3,750 6,2:1 85@3800 144 lb-ft 81A

Båda motorerna har toppar av gjutjärn. Inför lanseringen av den nya 239,4 CID motorn tog Ford tillsammans med Chandler-Groves Company fram en ny förgasare till 221 CID. En Ford 94 (155 CFM) förgasare med Chandler-Groves märke och patentnummer. Den tillverkades av Holley!

1939 – 239 CID lanseras (59A motorn)

CID Bore Stroke Comp hp@rpm Trq@rpm Model
136 (2,22 l) 2,6 3,2 NA 60 94 lb-ft 922A
221(3,6 l) 3,0625 3,750 6,12:1 85@3800 155 lb-ft 91A
239,4 (3,9 l) 3,1875 3,750 6,3:1 95@3600 170 lb-ft 99A
Ford Flathead V8, 1939-40 - Hp & Torque curves.
Ford Flathead V8, 1939-40 – Hp & Torque curves.

De stora V8 motorerna 221 CID, 85 hp och 239,4, 95 hp har 24 studs mot tidigare 21. Den stora motorn, som hade ett uppborrat 221 CID motorblock användes i Mercury och lätta lastbilar.

239,4, 95 hp motorn har en vevaxel med 2,5 tums ramlager och 2,140 tum lager för vevstakarna. 221 CID motorn har 2,000 tums vevstakslager. Förgasaren är en Holley 94 AA-1 (155 CFM) med Ford logotyp. Vevaxeln på Mercury och truck blev något längre för att kunna hålla fast fläkten som satt direkt på vevaxeln under 1939, -40 och -41.

Vid den här tidpunkten tillverkade Ford en miljon V8 motorer om året och den totala produktionen var nu uppe i 6 miljoner V8 motorer.

1940

CID Bore Stroke Comp hp@rpm Trq@rpm Model
136 (2,22 l) 2,6 3,2 NA 60 94 lb-ft 022A
221(3,6 l) 3,0625 3,750 6,12:1 85@3800 155 lb-ft 01A
239,4 (3,9 l) 3,1875 3,750 6,3:1 95@3600 170 lb-ft 09A

1940 var sista tillverkningsåret för V8-60 i USA. Den lilla V8 motorn tillverkades fram till 1966 och de sista åren av Simca do Brasil för Simca Vedette.

1941

CID Bore Stroke Comp hp@rpm Trq@rpm Model
221(3,6 l) 3,0625 3,750 6,12:1 85@3800 155 lb-ft 11A
239,4 (3,9 l) 3,1875 3,750 6,3:1 95@3600 176 lb-ft 19A

239,4 CID motorn fanns bara i Mercury modeller. Blockets utsida fick en mjukare konkav form mellan avgasportarna.

1942

CID Bore Stroke Comp hp@rpm Trq@rpm Model
221(3,6 l) 3,0625 3,750 6,2:1 90@3800 155 lb-ft 21A
239,4 (3,9 l) 3,1875 3,750 6,4:1 100@3800 176 lb-ft 29A

239,4 CID motorn fanns bara i Mercury modeller.

När kriget bröt ut (Japan bombar Pearl Harbor) förbjöd  president Roosevelt den 10 februari 1942 all produktion av civila fordon. Alla industriresurser i USA skulle nu användas för militär produktion. Den civila produktionen startade igen den 3 juli 1945.

1943-1945

Hela Fords företagsimperium hade nu ställt om produktionen för krigsmateriel.

1946

CID Bore Stroke Comp hp@rpm Trq@rpm Model
239,4 (3,9 l) 3,1875 3,750 6,8:1 100@3600 180 lb-ft 59A
239,4 (3,9 l) 3,1875 3,750 6,8:1 100@3600 180 lb-ft 69A

239,4 motorn fanns nu i två utföranden. En enklare variant 69A för Ford och 59A för Mercury. Den senare hade nu ett bättre kylsystem en del inre förbättringar i motorn. Ramlager 2,5 tum och vevstakslager 2,140 tum. Vridmomentet 180 lb-ft = 240 Nm. För att få lite mer material mellan cylinderloppen och ventilerna så flyttade de in ventilerna 0,090 tum. Man fick då 2,286 mm mer material. Vinkeln mellan ventilraderna minskade då från 101,5 grader till 100 grader.

Alla motorer har nu beteckningen 59 i gjutningen på kopplingshuset!

1947

CID Bore Stroke Comp hp@rpm Trq@rpm Model
239,4 (3,9 l) 3,1875 3,750 6,8:1 100@3600 180 lb-ft 59A
239,4 (3,9 l) 3,1875 3,750 6,8:1 100@3600 180 lb-ft 79A

Mercury behöll sin motorbeteckning 59A och Ford uppdaterades till 79A.

1948

CID Bore Stroke Comp hp@rpm Trq@rpm Model
239,4 (3,9 l) 3,1875 3,750 6,8:1 100@3600 180 lb-ft 59A
239,4 (3,9 l) 3,1875 3,750 6,8:1 100@3600 180 lb-ft 89A
336,7 (5,5 l) 3,50 4,38 NA 152 och 145 225 lb-ft 8EL och 8EQ

Mercury behöll sin motorbeteckning 59A och Ford uppdaterades till 89A. Den stora 336,7 CID användes i lättare lastbilar (8EL) och i Lincoln (8EQ). Motorn tillverkades tom modellår 1951. I vår fortsatta redovisning är inte Lincoln-motorn medtagen.

1949 – Nytt motorblock (8BA motorn)

CID Bore Stroke Comp hp@rpm Trq@rpm Model
239,4 (3,9 l) 3,1875 3,750 6,8:1 100@3600 180 lb-ft 98BA
255,4 (4,18 l) 3,1875 4,0 6,8:1 110@3800 200 lb-ft 9CM

Det var nu dags för en rejäl uppdatering av motorn. Totalt ändrade de på ca 20 konstruktionslösningar. Bland annat ändrades följande:

  • Man tog bort det gjutna kopplingshuset (bellhousing) bak på motorn Den var tidigare en del av motorblocket men ersattes nu med en kåpa av plåt, som skruvades fast i blocket.
  • Nya topplock. Den ändringen ser man på att kylvattenslangarna nu ansluter framtill på topparna.
  • Topplocken hålls på plats med skruvar. De tidigare topparna hölls på plats med dragstänger (pinnbultar) och lösa muttrar.
  • Ventilstyrningarna var nu en sammansatt del. Ventilerna fick låsningar med knaster
  • Ny oljepump
  • Mercurymotorn fick 4 tums slaglängd.
  • Fördelaren flyttad till sidan av motorblocket.
  • Brytarna är nu enkla mot tidigare dubbelbrytare.

För polisen fanns en Ford med Mercurymotor, kallades Police Interceptor Package. Motorn hade en Holley 885-FFC förgasare.

1950

CID Bore Stroke Comp hp@rpm Trq@rpm Model
239,4 (3,9 l) 3,1875 3,750 6,8:1 100@3600 181 lb-ft 8BA
255,4 (4,18 l) 3,1875 4,0 6,8:1 110@3800 200 lb-ft 0CM

8BA i Ford och CM i Mercury. Mercury hade en annan kam än Ford. Smalare fläktrem än tidigare.

1951

CID Bore Stroke Comp hp@rpm Trq@rpm Model
239,4 (3,9 l) 3,1875 3,750 6,8:1 100@3600 188 lb-ft 8BA
255,4 (4,18 l) 3,1875 4,0 6,8:1 112@3800 206 lb-ft 1CM

Ford fick ny vattenpump, bättre kam, nya kolvar, 7 lb kylartryck mm. Under årets produktion så fick motorerna roterande avgasventiler. De härdade ventilsätena till inloppsventilerna togs även bort och sätena var frästa direkt i blockets gjutgods.

1952

CID Bore Stroke Comp hp@rpm Trq@rpm Model
239,4 (3,9 l) 3,1875 3,750 6,8:1 110@3600 188 lb-ft 8BA
255,4 (4,18 l) 3,1875 4,0 7,2:1 125@3800 218 lb-ft CM

Nya kamaxlar ökade effekten några hästkrafter. Under året tog de även bort de härdade ventilsätena för avgasventilerna och sätena var frästa direkt i blocket.

 1953

CID Bore Stroke Comp hp@rpm Trq@rpm Model
239,4 (3,9 l) 3,1875 3,750 6,8:1 110@3600 188 lb-ft 8BA
255,4 (4,18 l) 3,1875 4,0 6,8:1 125 @3800 218 lb-ft CM

Sista tillverkningsåret för Ford V8 flathead i USA. Ford hade detta år sitt 50-års jubileum som biltillverkare.

Efter 1953

Kanada

1954 tillverkades V8 block i Kanada för deras inhemska marknad samt för leveranser till Australien och Nya Zeeland.

Frankrike

Ford flathead V8 239 CID och 255 CID tillverkades för franska militärfordon av Ford-Simca i Frankrike med början 1962-64 och tillverkningen slutade troligen 1989-90.

Tyskland

I Tyskland tillverkades G39T motorn för användning i nyttofordon som bland annat ambulanser under perioden 1945 till 1957. Under 1956 – 1961 tillverkade Ford Köln 239 CID motorn för användning i NATO lastbilen Ford G398 SAM.

ford-ambulance-g39t-1955
Ford Ambulance G39T 1955. Courtesy of Anders Moller Hesselberg.

Länk till NATO lastbilen Ford G398 SAM: http://www.fomcc.de/g398.htm

Brasilien

Under  1960-talet tillverkades Ford V8-60 i Brasilien.

Copyright © www.earlyfordv8.se 2012 - 2017

Translate »