We zullen waarschijnlijk nooit het hele verhaal achter de oorsprong van Ford’s 335-serie middenblok 351C en zijn hoogdeks broeders, de 400 en 351M, kennen. Wat we wel weten is wat deze motoren voor Ford hebben betekend tijdens hun korte Noord-Amerikaanse productietijd in de jaren 70 en een nog langere productieperiode in Australië. Deze motoren zijn niet lang genoeg in productie gebleven en hebben hun grote potentieel als high-performance fabrieksmotoren niet kunnen waarmaken, vooral als gevolg van de ongelukkige timing van strengere federale emissienormen en hogere tarieven voor autoverzekeringen. Het kwam in een periode van veranderende attitudes over high-performance auto’s.
Deze Tech Tip komt uit het volledige boek, FORD 351 CLEVELAND ENGINES: HOW TO BUILD FOR MAX PERFORMANCE. Voor een uitgebreide gids over dit hele onderwerp kunt u deze link bezoeken:
LEER HIER MEER OVER HET BOEK
DEL DEZE ARTIKEL: Voel je vrij om dit bericht te delen op Facebook / Twitter / Google+ of andere automotive Forums of blogs die je leest. U kunt gebruik maken van de social sharing knoppen aan de linkerkant, of kopieer en plak de website link: https://www.diyford.com/introduction-ford-351-cleveland-engines-performance-guide/
De 335-serie 351-ci motor die voor 1970 werd geïntroduceerd, werd al snel bekend als de “Cleveland” voor identificatiedoeleinden, omdat er ook de raised-deck 289/302 motor was met een cilinderinhoud van 351 ci die bekend stond als de “Windsor” die een jaar eerder in 1969 werd geïntroduceerd, wat de zaken verwarrend maakte voor Ford-dealerservicetechnici en winkelmonteurs overal. De visuele verschillen tussen de Cleveland en de Windsor zijn duidelijk, met enorme, breedgeschouderde kleppendeksels op de Cleveland en de traditionele, smalle kleppendeksels op de Windsor. Ford bracht kort na de introductie van de 351C een technisch servicebulletin uit waarin onderscheid werd gemaakt tussen de twee typen 351-ci motoren en hoe ze te identificeren waren. Ford kwam met de woorden “Windsor” en “Cleveland” om de twee 351-ci-gebaseerde motorfamilies te beschrijven en zo zijn ze tientallen jaren gebruikt.
De breedgeschouderde 351C met zijn brede kleppendeksels en poly-hoekige kleppen kreeg de “Cleveland” naam voor de fabriek en gieterij van zijn productie. De op 289/302 gebaseerde 351-ci motor werd bekend als de “Windsor” naar zijn Canadese geboorteplaats aan de overkant van de rivier bij Detroit. Als je een 351 hebt, heb je of een Windsor of een Cleveland. En “Cleveland” heeft altijd spierballen en kracht vertegenwoordigd. Op basis van wat ik heb vernomen van Ford-insiders die er destijds bij waren, was het oorspronkelijke plan om de 351W te laten vallen en de 351C te behouden, die in theorie een betere blokarchitectuur en groeipotentieel had. De 351W was een noodoplossing, een V-8 met gemiddelde cilinderinhoud, die Ford inderhaast in productie nam om te kunnen concurreren met middelgrote Detroit V-8’s zoals GM’s 350’s, Chrysler’s 318 en 340, en AMC’s 343 en 360.
Dit boek gaat helemaal over de 351 Cleveland, of 351C, die in Noord-Amerika werd geproduceerd van 1970 tot 1974 en in Australië van 1972 tot 1982. Het gaat ook over de raised-deck versie van deze motor bekend als de 400 en de 351M. Het is nooit met zekerheid bevestigd wat de “M” betekent, van wie dan ook, ook niet van Ford Motor Company. Sommigen zeggen “Midland” en anderen zeggen “Modified”, waaronder Ford. De 400 is vaak de 400M genoemd in de jaren sinds 1975, maar toen de 400 werd vernietigd om de 351M te worden, noemde Ford de 400 niet “400M” in fabriekspublicaties.
De 400 werd geproduceerd van 1971 tot 1979 als vervanger van het 390-ci FE big-block. In 1975 werd de 351C geschrapt en de 400 werd vernietigd om de 351 ci te vervangen en werd bekend als de 351M, die werd geproduceerd tot 1982. Dit was een voor de hand liggende poging om beide cilinderinhoud in één blok samen te brengen. De 351C, evenals een lagere cilinderinhoud 302C, werd geproduceerd in Australië van 1972 tot 1982.
Er zijn zo veel onbeantwoorde vragen over hoe de 335 motor tot stand kwam, vooral gezien het feit dat het een aantal General Motors engineering nuances (brede cilinderkoppen met poly-hoekkleppen en enorme poorten als een big-block Chevy, en blok architectuur op een lijn met Oldsmobile met een 12/6 brandstofpomp en stalen timing cover plaat). De techniek die in de geheel nieuwe 351 C van Ford voor 1970 werd toegepast, was echter opmerkelijk voor die tijd. Wat de nieuwe 351 C buitengewoon maakte, was zijn cilinderkop met een bijna perfecte wigverbrandingskamer met precies de juiste hoeveelheid quench bij vroege 4V koppen. Wat de Cleveland schaadde was een slecht getimed debuut; Ford stopte met racen in 1970 direct na de introductie van de Cleveland’s.
Hoewel de 351C een reputatie heeft voor kracht en prestaties, waren de meesten tuin-variëteit vanille molens met 2-barrel carburatie en open-kamer koppen gemonteerd op middel en full-size Fords en Mercurys. Ze leverden pittige prestaties, maar niet het soort gierende pk’s waarvoor de Cleveland was ontwikkeld.
De Cleveland heeft dezelfde boringafstand als de 289/302/351 motoren, maar in geen enkel opzicht dezelfde blokarchitectuur. Het 335 blok is zwaarder en dikker dan zijn Windsor tegenhangers – een gietstuk ontworpen voor duurzaamheid met een compleet ander olie- en koelsysteem, kleinere (maar bredere) hoofd journals, en een droge inductie volledig omzeild door het koelsysteem.
Vanuit het oogpunt van de liefhebber was de Cleveland een teleurstellende motor, omdat we als liefhebbers een groot potentieel in deze motor zagen, maar er in die tijd niet genoeg fabrieksonderdelen beschikbaar waren. Dit is zelfs vandaag de dag nog het geval, omdat de productie van de Cleveland in de Verenigde Staten maar al te kort duurde en onderdelen maar al te schaars waren. Voor diegenen onder ons in Noord-Amerika heeft dit lang betekend dat we naar Australië moesten voor de gewenste Cleveland onderdelen, zoals cilinderkoppen die ten noorden van de evenaar nooit verkrijgbaar waren. Voor Ford Noord-Amerika werd de focus van de Cleveland meer gericht op federale emissies dan op prestaties, wat de reden is waarom de Boss en High Output Clevelands hier zo’n korte tijd hebben geleefd. De 351C High Output werd ruim voor het einde van het modeljaar 1972 uit de productie genomen.
Gebaseerd op wat buff boeken te zeggen hadden in die tijd, voldeed de 351C niet aan de verwachtingen. Hot Rod magazine had dit te zeggen over de nieuwe 351C in augustus 1970: “Terwijl de Cleveland inherent beter is in ontwerp en potentieel dan de Windsor met een groot aantal compromissen.” Hot Rod zegt verder: “De standaard hydraulische nok heeft een inlaatlift van 430 inch en een uitlaatlift van 450 inch. De duur van de inlaatklep is 268 graden, die van de uitlaat 280 graden, en de overlapping is maar 37 graden. De gekantelde plaatsing van de kleppen is een goed idee, maar om redenen van productie en assemblage gemak, wordt een cilindrisch steunpunt gebruikt om de individuele geperste stalen tuimelaars op hun plaats te houden.”
Hot Rod prees de Cleveland als een goede productie motor, maar concludeerde dat de motor aanzienlijk tekort schoot als het aankwam op prestaties. Ford’s Ak Miller plaagde Hot Rod lezers met een dynamometer test-cel ervaring in Long Beach, Californië, met een Autolite in-line carburatie 351C om het potentieel van de motor aan te tonen. Hot Rod speculeerde over wat er nodig zou zijn om het potentieel van de 351C te bereiken, inclusief Boss 302-cilinderkop- en klepbedieningsmodificaties voor verstelbare tuimelaars, ingeschroefde tapeinden, geleideplaten en de rest van het spul.
Dit is de 351C-4V die de meesten kennen, met zijn breedgeschouderde houding en brede kleppendeksels. Hoewel de 351C bekend staat om zijn vermogenspotentieel, waren de meeste de vanilla 2-barrel versie met open-kamer cilinderkoppen.
Hier is de meer gebruikelijke 351C-2V motor, gemakkelijk te herkennen aan het kleinere luchtfilter en de Autolite/Motorcraft 2100 of 2150 2-barrel carburateur.
De 351C-2V Ram-Air van 1973-1974 laat de meesten van ons op hun achterhoofd krabben omdat de 4V motor dat jaar niet beschikbaar was met ram air als gevolg van strengere federale emissienormen. De 2V haalde de federale emissienormen; de 4V niet.
Uiteindelijk presenteerde Ford hot rodders de Boss 351C motor met een hete mechanische nok, verstelbare tuimelaars, inschroefbare tapeinden, geleideplaten, en een dijk van een middenblok krachtpatser. In Hot Rod’s 1970 351C dyno testen met Ak Miller, was het in staat om bijna 400 pk te halen zonder aandacht te besteden aan het koppel. Natuurlijk is 400 pk naar hedendaagse maatstaven lachwekkend omdat de 351C met de juiste koppen en een boring tot 408 ci meer dan 600 pk kan leveren bij 8.000 tpm.
Ik veronderstel dat je het ironisch zou kunnen noemen dat we deze motor de Cleveland noemen aangezien er ook Cleveland gietstukken werden geproduceerd in de Windsor, Ontario, gieterij. Alles wat je moet doen is zoeken naar “WF” op Boss 302 en 351C koppen om deze ironie te ontdekken. Er zijn ook gietstukken uit Michigan, die geen merktekens uit de gieterij lijken te hebben. Alle 351C motoren werden echter geassembleerd in Ford’s Cleveland Engine Plant #2. Australische Cleveland motoren werden gegoten en geassembleerd in de Geelong motorenfabriek net buiten Melbourne van 1974 tot 1982.
Je hoeft je ogen niet uit te wrijven. Ford Australië maakte een 302-ci Cleveland met een 3-inch slag en 4-inch boring. De Aussie 302C is een kapotte 351C. Volgens een Australische bron was de 302C kop vergelijkbaar met de 351C wigkop, behalve voor kleinere 58-cc kamers om de compressie te houden waar het hoort. Als je denkt aan 302C koppen voor je 351C, vergeet het maar. De compressie zou met 11,0:1 te hoog zijn met de huidige pomp benzine.
Om het prestatie imago van de Cleveland te begrijpen, moet je een beetje weten over hoe deze motor is ontstaan. Hoewel we nog veel niet weten over de ontwikkeling, is dit wat we wel weten. De 351C werd vanaf het begin ontwikkeld als een straat- en racemotor met hoge prestaties, volgens George Pence van de populaire “Clevelands Forever” website (www.351c.net). “Ik heb ontdekt dat de beste manier voor mij om de Cleveland te begrijpen is om eerst de kennis en ervaring te respecteren van de ingenieurs die hem ontworpen hebben. Ik ben ervan overtuigd dat elk aspect van het ontwerp van de 351C 4V opzettelijk was,” zegt Pence op de website, “Als een of ander ontwerpaspect me vreemd voorkomt, heb ik geleerd dat dat komt omdat ik niet begrijp WAAROM ze het op die manier ontworpen hebben. Met andere woorden, ik ben degene die onwetend is, niet de ingenieurs die de 351C 4V hebben ontworpen.”
Pence zegt verder: “De ingenieurs die de 351C-4V hebben ontworpen, waren zwaargewichten in de wereld van het ontwerpen van racemotoren. Deze jongens waren geen beginnelingen. Bill Gay’s groep vertegenwoordigde een verbazingwekkende diepte van ervaring in het ontwerpen van state-of-theart racemotoren. Met alle respect voor iedereen die het niet met me eens is, maar ik denk dat iedereen onder ons die kritiek heeft op de techniek van de 351C 4V net zo is als een van de katholieke geestelijken die tegen de heliocentrische wetenschap van Galileo waren. Niemand van ons heeft de kennis en ervaring die deze mensen hadden. We zitten niet op dezelfde lijn. Als het op motorontwerp aankomt, tasten wij in het duister vergeleken met de 351C 4V ingenieurs.” Pence is accuraat in zijn observaties over de ontwikkeling van de Cleveland. Wat hij te zeggen heeft is verhelderend.
Pence gaat verder met te zeggen: “De Cleveland was van meet af aan een racemotor; zwaar uitgevoerd en ontworpen om mee te racen. Hij is ontworpen door dezelfde mensen die ons de legendarische Feseries 427 big-block brachten met zijn cross-bouted main caps, heavy main bearing webs, and side-oiler design-all features intended to help an engine live, and win.
“Dezelfde ingenieurs ontwierpen de 351C voor hetzelfde type race, maar ze voegden geen van die features toe. Waren ze alles vergeten wat ze geleerd hadden? Waren ze gek geworden? Waren het idioten? Je kunt hier niet omheen draaien. Of ze waren idioten en besloten dat hun nieuwe motor die voorzieningen niet nodig had, of ze waren iets nieuws van plan met de 351C 4V – iets heel opzettelijks. De ingenieurs wisten dat ze te maken zouden krijgen met dezelfde krachten die dwarsgeboute hoofdbouten, dikke schotten, stalen krukken en zijdelingse olievoorziening vereisten toen ze eerder de 427 FE hadden ontworpen,” merkt Pence op. “De 351C 4V profiteerde van de nieuwe manieren om dingen te doen die de ingenieurs hadden geleerd tijdens het ontwerpen van racemotoren, zoals de Indy-racemotoren van 1963-1965. Het ontwerp van de Cosworth DFV Formule 1 motor werd in 1966 ook in Engeland afgerond. De 427-aangedreven Ford GT40 domineerde LeMans en de World Endurance Racing series in 1966.”
De high-performance 1971 Boss 351C en 1972 351C High Output zijn hetzelfde, behalve wat betreft de compressieverhouding en het aantal pk’s (SAE netto voor 1972). Beide zijn ram-air motoren. De 1972 351C High Output is uiterst zeldzaam. Er zijn er zeer weinig geproduceerd, en nog minder hebben het overleefd tot op de dag van vandaag.
De 351C-4V motor voor 1973-1974 was nooit leverbaar met ram air hoewel liefhebbers graag upgraden. Dit exemplaar heeft zijn originele grote luchtfilter met vacuümbediende, hulpluchtdeur voor werking met wijd open gasklep.
De 351C-4V motor voor 1973-1974 was nooit leverbaar met ram air hoewel liefhebbers graag upgraden. Dit exemplaar heeft zijn originele grote luchtfilter met vacuümbediende, hulpluchtdeur voor werking met wijd open gasklep.
Het 351C-blok heeft dezelfde deksels en boringafstanden als de 351W, wat het enige is dat deze motoren gemeen hebben. Dit is het enige wat deze motoren gemeen hebben. Hierdoor is het mogelijk om de kop van een 351C blok te verwisselen met een 351W blok om zo een “Clevor” motor te creëren. Wat het 351C-blok anders maakt, is het oliesysteem, het stalen distributiedeksel, de 12/6-uurs brandstofpomp en de kleinere 2,7500-inch hoofdlagertussenruimten. De voorkant van het blok lijkt sterk op Oldsmobile’s Rocket V-8 met gietijzer dat rond de distributieset is gewikkeld. De koelvloeistof loopt om het inlaatspruitstuk heen en bevindt zich in het blok en de koppen.
De ingenieurs van Ford namen wat ze van de 427 FE hadden geleerd en pasten dat toe bij de ontwikkeling van de Cleveland. Ford noemde de Cleveland “een motor die het raceverleden van Ford-producten op de zwaarste racebanen ter wereld weerspiegelt”. Het doel was om met behulp van nieuwe technologie en productiemethoden zo goedkoop mogelijk een motor met hoge prestaties in serie te produceren. De 351C had bredere hoofdlagerkappen, waardoor er geen kruisbouten meer nodig waren. Ironisch genoeg is Ford sindsdien weer teruggekeerd naar schuine blokken en kruislings geboute hoofdlagerkappen in zijn serie modulaire V-8’s met bovenliggende nokkenas, wat zeer succesvol is gebleken.
Pence zegt verder: “Toen de 351C 4V in 1970 zijn intrede deed, werd NASCAR gedomineerd door 7-liter endurance racemotoren die rondreden op de ovals bij zo’n 7.000 tpm en ongeveer 500 pk leverden. Endurance nokkenassen van die tijd hadden ongeveer .600-inch lift. Het is geen toeval dat de 351C 4V met een nokkenas van 600 inch ongeveer 500 pk levert bij 7.000 toeren per minuut. Van 5,75 liter! 7-liter hemi motor koppel en pk’s van 5,75 liter bij hetzelfde toerental. De ingenieurs hebben hun doel precies bereikt. Geen fouten. Geen geluk hebben. Het was allemaal heel opzettelijk. De Cleveland is een geweldige racemotor. Hij mist alleen de aantrekkingskracht van de hemi-motoren met hun grote aluminium koppen en centraal geplaatste bougies.”
Wat Pence zo welsprekend zegt is dat de 351C zijn tijd ver vooruit was met zijn poly-hoekige kleppen, royale poorten, bijna perfecte verbrandingskamers, en vlezige onderkant. De 4V cilinderkoppen van de Cleveland waren ontworpen voor een forse 0,600 inch-lift nok en een vermogen van 7.000 toeren per minuut, goed voor een solide 500 pk in 1970. Dit zijn prestatiecijfers die zich thuis voelen in de 21e eeuw met zijn lichtmetalen koppen en super fl ow nummers.
“Terwijl de 351C-4V aangedreven Fords met 7.200 toeren per minuut 500 mijl rond de ovals denderden, deden ze dat met volledige betrouwbaarheid. Ze waren betrouwbaar ondanks hun nodulair ijzeren krukken in plaats van stalen krukken, ondanks hun dunwandige blok in plaats van dikke schotten, ondanks hun gebrek aan kruisbouten EN ondanks hun gebrek aan zijdelingse olietoevoer. De ingenieurs slaagden erin de 351C 4V zo betrouwbaar te maken met al die kleine ingrepen omdat het geen kleine ingrepen waren. Zoals de brede hoofdlagerkappen, kozen de ingenieurs bewust voor doordachte oplossingen in plaats van brute kracht om de motor betrouwbaar te maken. De 351C had in de beginjaren geen reputatie op het gebied van problemen”, merkt Pence op.
De brede cilinderkoppen van de 351C hebben gekantelde (poly-angle) kleppen voor een betere dwarsdoorsnede. Voor zover ik weet zijn er vier basistypen cilinderkoppen gegoten: grote poort/wigkamer (gesloten), kleine poort/open kamer, grote poort/open kamer, en kleine poort/wigkamer. De kleine poort/spleetkamer is een Ford Australia-kop, die de optimale combinatie van 2V-formaat poorten voor een beter koppel in combinatie met wigkamers voor een betere demping en een wenselijkere compressie biedt.
Wat de 351C anders maakt dan de 351W is een droog inlaatspruitstuk. De thermostaat bevindt zich in het blok, samen met een messing restrictor.
De prestatieboodschap van de 351C vertelt ons wat er allemaal komt kijken bij de ontwikkeling van Ford’s “out-ofthe- blue” V-8 met middenblok. De 351C en zijn fans waren het slachtoffer van een ongelukkige timing toen hij op de markt kwam. In Noord-Amerika werd de Cleveland vanille en verdween in slechts vier korte jaren. In Australië hebben de moedige “no worries” Aussies de mogelijkheden van de Cleveland benut en zijn er meer dan een decennium mee doorgegaan. Zo’n veertig jaar later, blijven de Aussies ons geweldige Cleveland performance parts brengen, waaronder lichtmetalen koppen en een verwachte aanvoer van aftermarket blokken.
Wanneer je door dit boek bladert, houd dan in gedachten dat de Cleveland aftermarket zich blijft ontwikkelen, met spannende onderdelen die nog moeten komen voor Ford’s eerbiedwaardige Cleveland krachtbron.
Geschreven door George Reid en gepubliceerd met toestemming van CarTech Inc