Motores de alta perfomance-2

Motores de alta perfomance-2
Nuvolari Enzo ©



Motor de 6 cilindros boxer, de 3,4 litros y 295 CV con distribución variable VarioCam Plus. Porsche


Es indiscutible que desde la creación del motor de combustión interna MCI., hablamos del ciclo Otto históricamente, y en la actualidad también del motor Diesel, se busco aumentar cada vez más su rendimiento.
Al mismo tiempo que nacía el automóvil, nacían las carreras de automóviles, es decir que los autos deportivos existen desde hace mucho. Cabe puntualizar, que la gran mayoría de las soluciones mecánicas de importancia, fueron primero experimentadas sobre los autos de competencia. Actualmente- electrónica y tecnología de avanzada –el motor de ciclo Otto o naftero de alta performance, de aspiración natural o sobrealimentado tuvo una evolución sobresaliente.
Se lograron muy altas potencias específicas, elevados regímenes, y muy elevadas cuplas motrices o par motor, que muestran las altas performances obtenidas.
En los comienzos del siglo pasado, los motores de alta performance poseían ya características técnicas especiales; por ejemplo el doble árbol de levas a la cabeza, la tecnología multiválvulas, el accionamiento desmodrómico, los carburadores múltiples, los sobrealimentadores del tipo mecánicos y volumétricos, etc.



Vista exterior de un motorV8 de aspiración natural, desarrollado por Ferrari.


Los componentes.
Al respecto, cabe señalar que normalmente, los componentes principales son controlados en forma separada. Especialmente las piezas que componen el sistema de distribución – posicionadas en las tapas de cilindros- es decir; los árboles de levas, los resortes denominados “neumáticos” (sistema de apertura y cierre de las válvulas realizado neumáticamente), balancines de tipo “dedo”, válvulas, guías y asientos, incluyendo el mecanismo por cascada de engranajes.



Motor de Alto Rendimiento Mercedes / AMG de 8 cilindros en V y 6.3 litros, en banco dinamométrico


En este caso, se ponen en funcionamiento todos los componentes, dentro de la gama de regímenes previstos, hasta un régimen máximo, con agua (líquido de enfriamiento) y aceite lubricante a temperaturas reales. Todo el conjunto es accionado o arrastrado por un motor eléctrico.
De esta manera, las pruebas pueden efectuarse durante muchas horas, en condiciones constantes de referencia, es decir midiendo o relevando con precisión; resistencia, desgaste, fricción mecánica, estanquidad.
Es así que se considera que con este método, se pueden realizar mejores pruebas que con el motor funcionando en el banco de ensayos (freno dinamométrico).
En estas condiciones y conceptualmente, se provocan también roturas, probando la capacidad del sistema de utilizar levas –por ejemplo- con alzadas exageradas, y perfiles –con leyes de movimiento- con alzadas y aceleraciones extremadamente elevadas (para prolongar en realidad la fase o etapa de apertura máxima).
De esta forma se puede experimentar entonces, con el sistema de distribución al límite posible del rendimiento. Las roturas sin duda están indicando cuando se entra en la “zona critica”.



Motor V8 biturbo de 4.0 litros y 462 HP. de potencia efectiva - Mercedes Benz/MG.


De todos los datos que se recogen – y se tienen en cuenta- se obtienen los valores para modificar y reprogramar los coeficientes usados en los cálculos, y para volver a proyectar los componentes afectados, de modo tal de evitar la rotura en las mismas condiciones del ensayo efectuado precedentemente en el laboratorio.



Motor de 6 cilindros opuestos de 3.8 litros, con una potencia de 400 CV. y un par motor de 44,9 Nm.- Porsche


Esfuerzos o solicitaciones.
También se prueban por separado, lo que se denomina basamento; cama de bancadas, cigüeñal, bielas y pistones. La parte exterior del motor, se mide por lo tanto con una prueba elemental, la rigidez torsional y flexional, ya que forma parte del bastidor teniendo funciones portantes de la suspensión trasera.
Los valores de rigidez relevados deben responder al menos, a las exigencias del proyectista del auto (con conocimientos profundos de las fuerzas o solicitaciones en juego), ya que los mismos son determinantes para lograr un buen nivel de maniobrabilidad y de “tenida” en pista.
El cigüeñal por su parte, no necesita de ensayos preventivos, ya que se trata de un componente que se puede esquematizar, diseñar y calcular con precisión, incluso acercándose a los límites extremos de resistencia (debido al bajo peso o alivianamiento).



Sala de ensayos de motores de alta performance de Peugeot.


Sin embargo se realizan pruebas de laboratorio sobre el circuito de lubricación –con el cigüeñal montado en el motor- con la finalidad de reducir al limite la presión del aceite para contenerlos (en los últimos 10 años descendió de 12 bares a 6, y después a 4 bares). Al respecto, es muy importante que el valor mínimo de presión, sea homogéneamente respetado en cada parte del motor, ya que una pequeña caída del mismo causaría la rotura del mismo.



Motor BMW.Twin Power Turbo, con inyección directa de nafta turbo-intercooler,Valvetronic y Doble Vanos, de 245 HP


Las bielas son controladas en pequeños bancos, denominados “pulsadores”, accionados por cilindros hidráulicos que le generan las mismas fuerzas (compresor angular, aceleraciones, estiramiento o tracción, inercia) previstas para el nuevo motor en desarrollo.
Respecto a los pistones, se renuncia a los ensayos preventivos, ya que reproducir en laboratorio la gama de solicitaciones técnicas a que son sometidos, serian tal vez inimaginable y no conveniente, es decir demasiado laboriosos y costosos.