preparacion de un motor suzuki
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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA AMÉRICA
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA
CARRERA DE INGENIERÍA MECÁNICA
PREPARACIÓN DE UN MOTOR SUZUKI FORSA 1.0 PARA
COMPETENCIA
Proyecto profesional de grado previo a la
obtención del Título de Ingeniero Mecánico,
especialidad Mecánica Automotriz.
Autores: Cóndor Pinto César Daniel
Ordóñez Delgado Kléber Eduardo
Reyes Campaña Gorky Guillermo
Asesor: Ing. Jaime Antamba
D.M. Quito, Abril del 2009
- 2 -
CERTIFICACIÓN
Certifico que el presente Proyecto Profesional de Grado Titulado “Preparación de un
Motor Suzuki Forsa 1.0 para Competencia” es realizado en forma íntegra e inédita
por los egresados de la Facultad de Ciencias de la Ingeniería de la Universidad
Tecnológica América; señores: Gorky Guillermo Reyes Campaña, Kléber Eduardo
Ordóñez Delgado, César Daniel Cóndor Pinto. Bajo mi supervisión.
Ing. Jaime Antamba.
DIRECTOR DEL PROYECTO
D.M. Quito Marzo 2009
- 3 -
DECLARACIÓN
Nosotros, Reyes Gorky, Cóndor César y Ordóñez Kléber, declaramos bajo
juramento que el trabajo aquí escrito es de nuestra autoría; que no ha sido
previamente presentado para ningún grado o calificación profesional; y que hemos
consultado las referencias bibliográficas que se incluyen en este documento.
A través de la presente declaración cedemos nuestros derechos de propiedad
intelectual correspondiente a este trabajo, a la Universidad Tecnológica América,
según lo establecido por la Ley de Propiedad Intelectual, por su reglamento y por la
normatividad institucional vigente.
Cóndor P. César D. Reyes C. Gorky G.
Ordóñez D. Kléber E.
- 4 -
AGRADECIMIENTO
A Dios por cuidarme y protegerme siempre, por haber puesto en mi vida a grandes
personas que con su apoyo me han ayudado mucho para alcanzar mis metas.
Mi más sincero agradecimiento a mi familia entera por creer en mí, brindarme su
apoyo incondicional y por la unión que existe entre nosotros, a mis compañeros
Gorky Reyes y Kléber Ordoñez por permitirme formar parte del presente proyecto, a
los ingenieros Jaime Antamba e Ignacio Enríquez por su acertada dirección durante
el desarrollo de este proyecto, a todos los ingenieros quienes fueron mis profesores
en la Facultad De Ciencias De La Ingeniería por compartir sus conocimientos, en
especial a los ingenieros: Luis Ibujes, Servando Espín y Juan Carlos Parra por
inculcar en mí, no solo conocimientos técnicos si no también valores personales.
A los señores: Antonio Guamán, George Reyes, Roberto Campaña, Telmo Ospina,
Luis Paredes, Cristian Proaño, Patricio Chávez, Alex Sánchez, Roberto Zambrano,
Víctor Erazo, Luis Patiño, Enrique Ramos, quienes en algún momento de mi carrera
universitaria compartieron el aula conmigo, por compartir sus conocimientos,
brindarme su apoyo, y porque más que ser mis compañeros, llegaron a ser mis
amigos.
A Patricio Ramos por la ayuda incondicional, por compartir sus conocimientos y por
sus sabios consejos, por ser un gran ejemplo de superación.
A todos mis amigos por ser mi apoyo en los momentos difíciles de mi vida.
A cada uno de ellos, por ser directa o indirectamente parte de un escalón más en mi
vida…… GRACIAS
C. Daniel Cóndor P.
- 5 -
AGRADECIMIENTO
Primeramente a Dios, por permitirme compartir mis alegrías y penas con mis
compañeros de clase.
Al personal docente, por brindarme su confianza en mi nueva faceta universitaria, en
especial al Msc. Segundo Chicaiza, por confiar plenamente en mis capacidades
dándome una gran oportunidad en la Facultad De Ciencias de la ingeniería y
brindarme su apoyo en la culminación de mi carrera, a los Ing. Jaime Antamba e Ing.
Ignacio Enríquez, quienes me han guiado en la culminación de este proyecto final.
A Patricio Ramos por su apoyo incondicional en mi carrera universitaria, siendo no
solo mi jefe, sino un amigo, una persona de admiración por todas las cosas que ha
logrado, sabiendo guiarme como un discípulo enseñándome sus conocimientos para
ser una persona de bien en la sociedad. A Agustín Chuncho (TORTUGUITA), un
gran compañero de trabajo quien nunca se ha negado en colaborarme en
perfeccionar el proyecto final
A todos ellos muchas gracias…
Gorky G. Reyes C.
- 6 -
AGRADECIMIENTO
A mi adorada esposa, por haberme dado todo su apoyo en los momentos buenos y
en los malos, pero sobre todo por enseñarme con su ejemplo que en la vida no es
difícil triunfar cuando se lo has entregado todo a Dios.
A mis padres, por haber sacrificado parte de su vida en amarme y cuidarme, por
darme el apoyo que siempre necesité.
A mis apreciados profesores, Ignacio Enríquez, Jaime Antamba, Luis Ibujés, Juan
Carlos Parra, Servando Espín, Francisco Pazmiño, Alfonso Delgado, Fabio Obando,
Segundo Chicaiza, que supieron guiarme en el camino y enseñarme con paciencia y
con mucho empeño.
Kléber E. Ordóñez Delgado.
- 7 -
DEDICATORIA
A mis padres:
Gonzalo Cóndor, por el sacrificio hecho para sacar adelante nuestro hogar.
Esperanza Pinto, por todo el amor que me brinda, por estar conmigo siempre
apoyándome, por respetar mis decisiones aunque a veces me equivoque, por sus
consejos, por ser un ejemplo de fortaleza y perseverancia para mí.
A mis hermanos:
Jenny, por ser un ejemplo de amor y rectitud, por cuidar de mis hermanos y de mí, y
por ser mi segunda mamá.
Patricio, por brindarme su apoyo y creer en mí.
Dorys, por ser un gran ser humano, por estar siempre a mi lado en las buenas y en
las malas, por creer en mí siempre y porque se merece lo mejor del mundo.
Christian, por todo su cariño y por ser un ejemplo de madurez aunque sea el
chiquito de la casa.
C. Daniel Cóndor P.
- 8 -
DEDICATORIA
A mi adorable esposa por ser mi guía, no solo en el campo profesional sino familiar,
brindándome valor, comprensión y lo más importante amor en los momentos más
difíciles de mi vida.
A mis queridos padres Guillermo Reyes, por educarnos, y preocuparse plenamente
en que seamos profesionales de bien, mi madre bella Elsa Campaña mi principal
admiración, quien me ha enseñado a valorar entre lo malo y lo bueno, mi gran
escudo no solo de mío sino de mis 2 hermanos, demostrándonos su perseverancia,
dejando atrás incluso su salud por tenernos a nosotros, sus hijos en lo más alto de
su ser
A mis hermanos Alex mi gran amigo, por confiar completamente en mi, a mi Angelito
Gerson Ricardito (†), a ti todo mi esfuerzo y sacrificio, mi vida, tú que me has
enseñado a tan corta edad como realmente se tiene que luchar por ser un ganador,
tú que con tus ojitos me has demostrado la pureza de tu ser, mi Ángel aunque no
estás físicamente, siempre estás en mi corazón a ti te debo lo que hoy soy y seré en
un futuro.
Gorky G. Reyes C.
- 9 -
DEDICATORIA
A la razón de mi existir, al que alumbra mi camino, cual lámpara a mis pies, al que
sin pedirme nada a cambio murió para darme la vida, al que amo con todas mis
fuerzas, al que siempre me acompaña y me sustenta, aquel que me dio la vida y
ahora Yo vivo para Él…..
Mi amado Jesús.
Al ser más importante en mi vida, la que supo ser instrumento para que Dios renueve
mi vivir, la que desinteresadamente me ha dado su amor incondicional, la que ha
sabido marcar una sonrisa en mi rostro con solo mirarle, mi mejor amiga y
compañera, el amor de mi vida………..
Mi amada esposa.
Kléber E. Ordóñez Delgado.
- 10 -
CONTENIDO
INDICE GENERAL
Pág.
CERTIFICACIÓN
DECLARACIÓN
AGRADECIMIENTOS
III
IV
V
DEDICATORIAS
ÍNDICE GENERAL
ÍNDICE DE FIGURAS
ÍNDICE DE TABLAS
VIII
XI
XVII
XXI
RESUMEN
INTRODUCCIÓN
XXII
XXIII
CAPÍTULO I
TEORÍA DE MOTORES
1.1 Concepto de motor. 1
1.2 Clasificación de los motores. 2
1.3 Motores de combustión interna. 2
1.3.1 Funcionamiento. 2
1.3.2 Ciclos reales de los motores de combustión interna. 3
1.4 Preparación del motor. 6
1.4.1 Relación de compresión. 7
1.4.2 Formas de aumentar la potencia de un motor 9
1.4.2.1 Aumento de la cilindrada 10
1.4.2.2 Aumento de la presión efectiva. 11
1.4.2.3 Aumento del régimen de giro. 11
1.5 Elementos fijos. 12
1.5.1 Modificación del bloque motor. 12
1.5.1.1 Limpieza y desincrustación del bloque. 13
1.5.1.2 Pulido del interior del bloque. 14
- 11 -
1.5.1.3 Reforzado de la línea de bancada. 14
1.5.1.4 Rectificado del plano de la superficie del bloque. 14
1.5.1.5 Rectificado de cilindros. 15
1.5.1.6 Trabajos en la lubricación. 15
1.5.2 Modificación del cabezote. 16
1.5.2.1 Preparación de la cámara de combustión. 18
1.5.2.2 Válvulas, sus asientos y guías. 18
1.5.2.3 Conductos de admisión y escape. 19
1.5.3 Modificación del cárter. 19
1.5.4 Modificación del colector de admisión. 21
1.5.5 Modificación del colector de escape. 22
1.6 Elementos móviles o motrices. 24
1.6.1 Pistón. 24
1.6.1.1 Temperatura y dilatación. 25
1.6.1.2 Reducción de peso en los pistones. 26
1.6.3 Biela. 27
1.6.3.1 Aligeramiento del peso de la biela. 28
1.6.3.2 Equilibrado de la biela. 28
1.6.4 Cigüeñal 28
1.6.4.1 Redimensionamiento del cigüeñal. 30
1.6.4.2 Aligeramiento del cigüeñal. 30
1.6.4.3 Balanceo del cigüeñal. 30
1.6.5 Volante de inercia 31
1.6.6 Válvulas. 31
1.6.6.1 Aumento del diámetro. 32
1.6.6.2 Modificación del ángulo de apoyo 32
1.6.6.3 Modificación del peso. 33
1.6.7 Árbol de levas y elementos de mando. 34
1.6.7.1 Modificación del perfil de las levas. 35
1.6.7.2 Modificación de la altura de empuje. 36
1.6.7.3 Sincronización variable de válvulas. 36
- 12 -
1.6.8 Balancines. 36
1.6.9 Elementos de la distribución. 37
1.6.9.1 Por rueda dentada 37
1.6.9.2 Por cadena 38
1.6.9.3 Por correa dentada. 38
1.6.10 Mejoramiento de la carburación. 39
1.7 Tipos de competición. 40
1.7.1 Rally 40
1.7.2 Trepada de montaña y piques 41
CAPÍTULO II
PARAMETROS DE SELECCIÓN DE ALTERNATIVAS
2.1 Viabilidad de rediseño. 42
2.1.1 Sistema de alimentación. 42
2.1.2 Sistema de escape. 44
2.1.3 Sistema de distribución. 45
2.1.3.1 Árbol de levas 45
2.1.3.2 Válvulas. 46
2.1.3.3 Cabezote 47
2.1.4 Elementos móviles. 48
2.1.4.1 Pistón. 48
2.1.4.2 Biela. 49
2.1.4.3 Cigüeñal 50
2.2 Parámetros de competición deportiva. 50
2.2.1 Cilindrada del motor 50
2.2.2 Aplicación del motor 51
2.2.3 Relación peso potencia del vehículo. 51
2.2.4 Disponibilidad de partes y repuestos. 52
2.2.5 Potencia absorbida. 52
2.3 Parámetros económicos. 52
- 13 -
2.4 Selección de alternativas. 53
2.4.1 Preparación de un motor Suzuki Forsa 1.0 54
2.4.1.1 Viabilidad de rediseño. 54
2.4.1.2 Parámetros de competición deportiva. 55
2.4.1.3 Parámetros económicos. 56
2.4.2 Preparación de motor Chevrolet Corsa 1.3 56
2.4.2.1 Viabilidad de rediseño. 56
2.4.2.2 Parámetros de competición deportiva. 57
2.4.2.3 Parámetros económicos. 58
2.4.3 Preparación de motor Peugeot 206 1.4 58
2.4.3.1 Viabilidad de rediseño. 58
2.4.3.2 Parámetros de competición deportiva. 59
2.4.3.3 Parámetros económicos. 59
2.4.4 Selección de alternativas. 60
2.4.5 Selección de la alternativa. 60
2.4.6 Análisis de la selección 61
2.4.6.1 Viabilidad del rediseño. 61
2.4.6.2 Parámetros de competición deportiva. 62
2.4.6.3 Parámetros económicos. 62
CAPÍTULO III
REDISEÑO DE LOS ELEMENTOS DEL MOTOR
3.1 Parámetros iniciales para la modificación. 63
3.2 Factores externos del motor 64
3.2.1 Tipos de combustible 64
3.2.2 Presión atmosférica 64
3.2.3 Temperatura ambiente del aire 64
3.3 Preparación de elementos fijos 65
3.3.1 Modificación del bloque motor 65
3.3.1.1 Refuerzos de la línea de bancada 65
- 14 -
3.3.1.2 Rectificado de cilindros 66
3.3.1.3 Rectificado del plano de la superficie superior 68
3.3.2 Modificación del cabezote 71
3.3.2.1 Preparación de la cámara de combustión 71
3.3.2.2 Conductos de admisión y escape 74
3.3.3 Modificación del cárter 75
3.3.3.1 Mejora de la estanqueidad del aceite 75
3.3.4 Modificación del colector de escape 76
3.4 Preparación de elementos móviles 79
3.4.1 Modificación del pistón 79
3.4.1.1 Velocidad media del pistón 79
3.4.1.2 Cálculo de la dilatación de la cabeza del pistón 81
3.4.1.3 El tiempo de ignición y el avance de encendido 82
3.4.1.4 Presión media efectiva según el número de octano 84
3.4.1.5 Fuerza sobre el pistón 85
3.4.2 Modificación de las válvulas 86
3.4.3 Modificación de la biela 94
3.4.4 Cigüeñal y volante de inercia 95
3.4.4.1 Cálculo del par motor 96
3.4.4.2 Potencia indicada 100
3.4.4.3 Potencia efectiva 100
3.4.5 Cálculos para la distribución 101
3.4.6 Eficiencia del ciclo termodinámico 107
3.4.7 Cálculo de presiones y temperaturas del ciclo termodinámico 108
3.4.8 Consumo de combustible 111
3.4.9 Resultados comparativos 112
CAPÍTULO IV
ENSAMBLAJE Y PRUEBAS DE FUNCIONAMIENTO
4.1 Condiciones de Armado 114
- 15 -
4.2 Ensamblaje del motor 115
4.2.1 Ensamblaje del bloque motor 115
4.2.2 Ensamblaje de piezas móviles del bloque 118
4.2.3 Ensamblaje del cabezote 122
4.2.4 Acoplado de la distribución 126
4.2.5 Ensamblaje de elementos funcionales 129
4.2.6 Puesta a punto del motor 129
4.2.7 Pruebas funcionales 130
4.2.7.1 Verificación de la compresión 130
4.2.7.2 Verificación de la presión de aceite 132
4.2.7.3 Prueba de estanqueidad de los cilindros 133
4.2.7.4 Pruebas de Competencia 134
CONCLUSIONES 136
RECOMENDACIONES 137
BIBLIOGRAFÍA 138
ANEXOS 139
- 16 -
INDICE DE FIGURAS
Pág.
Figura 1.1 Motor de combustión interna 1
Figura 1.2 Diagrama de presión/volumen 3
Figura 1.3 Tiempos de maniobra de válvulas 6
Figura 1.4 Modificación cámara de combustión 8
Figura 1.5 Medición de volumen, cabezote 8
Figura 1.6 Bloque motor 12
Figura 1.7 Pulido bloque motor 14
Figura 1.8 Cabezote 17
Figura 1.9 Medición cámara cabezote 17
Figura 1.10 Carter 20
Figura 1.11 Divisiones internas, cárter 20
Figura 1.12 Orificios internos, cárter. 21
Figura 1.13 Colector de admisión 21
Figura 1.14 Colector de escape 23
Figura 1.15 Modificaciones del colector de escape 23
Figura 1.16 Pistón 24
Figura 1.17 Modificaciones a pistones originales 25
Figura 1.18 Cotas de un pistón 26
Figura 1.19 Biela, componentes 27
Figura 1.20 Cigüeñal 29
Figura 1.21 Volante de inercia 31
Figura 1.22 Válvulas 31
Figura 1.23 Angulo de apoyo 45o 33
Figura 1.24 Modificaciones en válvulas de admisión 33
Figura 1.25 Árbol de levas 34
Figura 1.26 Modificaciones en perfiles y ángulos de levas 35
Figura 1.27 Balancines 36
Figura 1.28 Transmisión por rueda dentada 37
Figura 1.29 Transmisión por cadena 38
- 17 -
Figura 1.30 Transmisión correa dentada 39
Figura 1.31 Carburador Suzuki Forsa 40
Figura 2.1 Carburador 42
Figura 2.2 Sistema de inyección electrónica 43
Figura 2.3 Colector de escape deportivo 44
Figura 2.4 Árbol de levas 45
Figura 2.5 Válvula 46
Figura 2.6 Cabezote 47
Figura 2.7 Máquina herramienta, rectificadora 48
Figura 2.8 Pistón 48
Figura 2.9 Biela para competencia 49
Figura 2.10 Cigüeñal 50
Figura 3.1 Refuerzos líneas de banca 66
Figura 3.2 Rectificado cilindro 67
Figura 3.3 Pulido superficie del bloque 70
Figura 3.4 Cámara de compresión 71
Figura 3.5 Pulido cabezote 73
Figura 3.6 Bruñido ductos de admisión 74
Figura 3.7 Bruñido ductos de escape 75
Figura 3.8 Modificación del cárter 76
Figura 3.9 Colector de escape final 78
Figura 3.10 Movimiento aleatorio del pistón 81
Figura 3.11 Diagrama Presión vs. Posición del cigüeñal 83
Figura 3.12 Presión Máxima Suzuki Forsa. 84
Figura 3.13 Relación de compresión crítica y presión media efectiva indicada 84
Figura 3.14 Inclinación asiento de válvula a 45º 89
Figura 3.15 Inclinación asiento de válvula a 30º 90
Figura 3.16 Dimensiones de la válvula 91
Figura 3.17 Diámetro de los pernos primitivos 95
Figura 3.18 Fuerzas que intervienen en el motor 97
Figura 3.19 Diagrama de la distribución 102
- 18 -
Figura 3.20 Diagramas Superficie de apertura de las válvulas 104
Figura 3.21 Ciclo Otto de aire normal 108
Figura 3.22 Diagramas P-V (Presión- Volumen) 111
Figura 4.1 Motor tres cilindros 114
Figura 4.2 Partes internas del bloque motor 115
Figura 4.3 Limpieza bloque motor 115
Figura 4.4 Cojinetes principales 116
Figura 4.5 Cojinetes de empuje 116
Figura 4.6 Ubicación del cigüeñal 116
Figura 4.7 Instalación tapas del cojinete del bloque 117
Figura 4.8 Par de apriete del bloque motor 117
Figura 4.9 Uso del plástico calibrador 118
Figura 4.10 Retenedor posterior del cigüeñal 118
Figura 4.11 Calibración holgura en los rines 119
Figura 4.12 Colocación de rines en el pistón 119
Figura 4.13 Posición de rines en el pistón 120
Figura 4.14 Lubricación del pistón 120
Figura 4.15 Posición adecuada del pistón 121
Figura 4.16 Colocación del pistón en el bloque motor 121
Figura 4.17 Colocación del cojinete de biela 122
Figura 4.18 Colocación Plastigage cojinetes de biela 122
Figura 4.19 Partes móviles del cabezote 122
Figura 4.20 Asiento de válvulas 123
Figura 4.21Eje de balancines 123
Figura 4.22 Varilla de balancines 124
Figura 4.23 Tornillos de balancines 124
Figura 4.24 Resorte y platillos de válvulas 125
Figura 4.25 Colocar chavetas de válvulas 126
Figura 4.26 Empaque del cabezote 126
Figura 4.27 Tensionador de la distribución 127
Figura 4.28 Puntos de referencia del cabezote 127
- 19 -
Figura 4.29 Puntos de referencia del cigüeñal 128
Figura 4.30 Distribución motor 128
Figura 4.31 Weber 40-IDF 129
Figura 4.32 Prueba de compresión del motor 131
Figura 4.33 Prueba de presión de aceite 132
Figura 4.34 Prueba de estanqueidad en los cilindros 133
Figura 4.35 Competencia Tulcán 134
Figura 4.36 Competencia Cayambe 135
- 20 -
INDICE DE TABLAS
Pág.
Tabla 1.1 Dimensiones del pistón en función del diámetro 26
Tabla 2.1 Categorías de competencia 51
Tabla 2.2 Comparación de precios 53
Tabla 2.3 Selección de alternativas 60
Tabla 3.1 Especificaciones técnicas 63
Tabla 3.2 Diámetros del conducto de admisión 74
Tabla 3.3 Diámetros del conducto de escape 75
Tabla 3.4 Apertura y retardo de ángulos 104
Tabla 3.5 Tabla de presiones, volúmenes y temperatura 110
Tabla 3.6 Resultados Pruebas consumo de combustible 112
Tabla 3.7 Resultados comparativos 113
Tabla 4.1 Indicadores de niveles de compresión 131
- 21 -
RESUMEN
El campo automotriz a nivel mundial crece enormemente cada año dentro de todas
sus áreas de estudio, y al ser el Ecuador un país subdesarrollado, posee grandes
cambios que afecta de cierta forma a la sociedad en general. Uno de estos vacíos
es la falta de un manual técnico que indique todos los procesos a seguir para la
preparación de motores para competencias.
En primera instancia se realizo una recopilación de información de los principios de
funcionamiento de los motores de combustión interna en general, plasmando en este
documento únicamente los puntos más relevantes.
Luego se realizó un análisis de las alternativas de tres modelos: Chevrolet Corsa 1.3,
Suzuki Forsa 1.0 y Peugeot 206 1.4 de los vehículos preparados para participar en
una competencia de circuito urbano. Los vehículos participantes deben cumplir con
ciertos parámetros como: requerimientos de la competición, el aspecto económico, y
la viabilidad del rediseño. Una vez analizados estos aspectos se llego a la conclusión
de que el motor Suzuki Forsa 1.0 es la mejor opción.
Con el motor Suzuki Forsa 1.0 como la alternativa escogida, se procedió al cálculo
del rediseño de los elementos que se necesitaba modificar para elevar su potencia,
tales como: pistones, cabezote, bloque motor, válvulas, volante de inercia, entre
otros. Al tener los elementos ya modificados se procede a armar el motor, con lo que
se realizan las pruebas de funcionamiento y esto conlleva a que se den varias
recomendaciones basadas en las conclusiones obtenidas en las pruebas de
funcionamiento.
Este documento tiene como anexos varias tablas, los reglamentos de la
competencia, proformas de costos en repuestos. Estos anexos permiten al lector
comprender de mejor manera el documento, y a los autores les permite justificar la
información que está escrita en el mismo.
- 22 -
INTRODUCCIÓN
El presente proyecto fue realizado con el objetivo de mejorar la potencia de un motor
de combustión interna, dicha mejora prepara al vehículo para participar en
competencia de circuito urbano o trepada de montaña, para lo cual fue necesario el
estudio y análisis de varios aspectos.
Hoy en día ya se habla de un motor controlado totalmente por computadora, lo que
permite perfección en su funcionamiento evitando el consumo innecesario de
combustible y el desgaste excesivo de sus elementos.
Gran parte de los adelantos tecnológicos, han madurado en los técnicos
constructores de automóviles de competencia, respondiendo al reto de crear
máquinas sumamente potentes, incluso sin importar el monto de dinero que esto
implique, y todo aquello en motores de pequeñas cilindradas.
Se puede asegurar con certeza, que detrás de un gran premio de carreras, existe un
trabajo duro, constante y serio de profesionales en el campo automotriz, que
invierten mucho tiempo en la mejora de elementos con el fin de obtener el mayor
rendimiento posible.
Dado que la información existente sobre este tipo de mejoras aplicadas a un motor
Suzuki Forsa es escasa, en este proyecto se desea plasmar el conocimiento
empírico, teórico y práctico con sustento científico y tecnológico, conociendo la
manera correcta que debe ser preparado un motor para una competencia de alto
nivel.
Se espera que el presente trabajo sea de gran utilidad no solo para mecánicos
especializados en la preparación de motores de competición, sino para todos los
aficionados, profesionales, que les gusta el deporte tuerca.
- 23 -
CAPÍTULO I
TEORÍA DE MOTORES
1.1 CONCEPTO DE MOTOR
Es una máquina que convierte la energía química en energía mecánica, movimiento
o trabajo mecánico, figura 1.1.
La energía se suministra en forma de combustible, como gasóleo o gasolina, vapor
de agua o electricidad, el trabajo mecánico que proporciona suele ser el movimiento
rotatorio de un árbol o eje, mediante otros mecanismos.
Figura. 1.1 Motor de combustión interna
Fuente: Manual Suzuki Pág. 6A-2
- 24 -
1.2 CLASIFICACIÓN DE LOS MOTORES
En la actualidad la utilización del principio básico del funcionamiento de un motor ha
sido causa de estudio y modificación del mismo, creándose así según su necesidad o
área de trabajo varios tipos de motores, clasificándolos de la siguiente manera:
Según el tipo de energía que utilizan, como motores de aire comprimido o de
gasolina.
Según el tipo de movimiento de sus piezas principales, como alternativos o
rotatorios.
Según donde tiene lugar la transformación de energía química se llaman de
combustión interna o externa.
Según el método utilizado para enfriar el motor se clasifican en refrigerados
por agua o por aire.
Según la posición de sus cilindros, alineados, opuestos o en V.
Según las fases por las que pasa el pistón para completar un ciclo, como de
dos o de cuatro tiempos.
Según el ciclo termodinámico, como Otto (el de los motores de gasolina) y
diesel.
1.3 MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA
Transforma la energía obtenida por combustión de una mezcla gaseosa, proveniente
del carburador, en energía mecánica utilizada para propulsar un émbolo que actúa
sobre una biela, la cual mueve el cigüeñal y a través de transmisiones provoca el
movimiento de las ruedas.
- 25 -
1.3.1 Funcionamiento
Aire y gasolina forman una mezcla explosiva con una relación estequiométrica de
14,7 a 1 respectivamente. La más leve chispa basta para que la mezcla obtenida se
inflame en un instante, y provoca una explosión de gran magnitud y fuerza en una
pequeña cámara de compresión. Los pistones, son los encargados de comprimir la
mezcla, facilitando la ignición, provocada por la chispa eléctrica emitida por la bujía.
Estalla en llamas con tal velocidad y violencia que hace descender el pistón por el
cilindro. Este movimiento determina el giro del cigüeñal y da fuerza al motor. En casi
todos los motores esta explosión tiene lugar en uno de los cuatro movimientos del
pistón, por lo que se le denomina motor de cuatro tiempos.
1.3.2 Ciclos reales de los motores de combustión interna
Para una mejor comprensión de los ciclos reales de los motores de combustión
interna se compara la variación de presión con la variación del volumen de cada uno
de ellos (figura 1.2).
- 26 -
Figura. 1.2 Diagrama presión - volumen de los ciclos reales del motor de cuatro tiempos
Fuente: LUKANIN, V.N. Motores de combustión interna pág.30
Admisión:
La válvula de entrada se abre, el pistón desciende por el cilindro dejando ingresar
una mezcla de combustible y aire previamente mezclada en el carburador y que se
llama carga.
“El proceso de admisión de aire empieza en el punto a' que corresponde al inicio de
la apertura de la válvula de admisión, mientras que el pistón no haya llegado todavía
al punto muerto superior (P.M.S.). La admisión termina en el punto a", cuando la
válvula de admisión haya cerrado por completo, y el pistón ya ha pasado el punto
muerto inferior (P.M.I.), por esta razón la duración total de la admisión (φad) es
mayor de 180°, o sea del ángulo de giro del cigüeñal. La presión media de los gases
en el cilindro en el proceso de admisión actúa en sentido del movimiento del pistón
- 27 -
hacia el P.M.I.; según su valor ésta es inferior a la atmosférica Po, la cual obstaculiza
el movimiento del pistón. Por consiguiente, para llevar a cabo el proceso de admisión
hay que consumir la energía. Ante la admisión la cámara de combustión está llena
con productos de combustión que son gases residuales que se quedan del ciclo
anterior. Al final de la admisión en el cilindro queda la carga que consta de la mezcla
de aire y de gases residuales”1.
Compresión:
“El proceso de compresión de la carga transcurre después de haber terminado la
admisión (punto a") y se acompaña por la elevación de la temperatura y la presión de
la carga. Al acercarse el pistón al P.M.S., en la carga calentada por compresión, bajo
la presión elevada se inyecta el combustible (punto d). El ángulo entre el inicio de la
inyección del combustible y P.M.S. se llama ángulo de avance de la inyección.
Dentro del período d - c' se realiza el desarrollo de los chorros de combustible, el
calentamiento, la evaporación y el mezclado del combustible y del aire, así como
otros procesos precedentes a la inflamación del combustible debido al calor de la
carga caliente; este lapso de tiempo se llama periodo de la demora de inflamación.” 2.
Explosión:
A este proceso se le conoce también con el nombre de combustión. “El proceso de
combustión empieza en el punto c cuando en el diagrama de indicador se observa la
notable elevación de la presión en comparación con la que corresponde a la
compresión de la carga. En este momento el pistón, en la mayoría de los regímenes
del trabajo del motor, aún no llega hasta el PMS, pero sigue la entrega del
combustible por el inyector. Durante la combustión el aire y el combustible forman
productos de combustión, es decir, varía la composición de la carga en el cilindro. El
momento de la terminación de este proceso puede encontrarse bastante lejos des-
pués del PMS.
1 LUKANIN V.N. Motores de combustión interna p.31
2 Idem.
- 28 -
En el proceso de combustión la temperatura y la presión en el cilindro llegan a sus
valores máximos” 3.
Dentro de este proceso existe una etapa luego de la explosión llamada expansión.
Dicha etapa se efectúa desde el punto z hasta el b'. Al expandirse, se produce la
transformación de la energía calorífica, que se expulsa debido a la quema del
combustible en el cilindro, los gases en expansión empujan el pistón hacia arriba y el
pistón mueve el cigüeñal.
Escape:
El proceso de escape comienza en el punto b' que corresponde al inicio de la
apertura de la válvula de escape. El proceso termina en el punto b" después de que
el pistón pase el P.M.S. y la válvula de escape se cierre. Durante el escape la
presión media de los gases en el cilindro al desplazarse el pistón del P.M.I. al P.M.S.
actúa contra la carrera del pistón, según su valor ésta supera la (Po) por tal razón
para el proceso de escape existe una gran pérdida de energía.
Para visualizar mejor el funcionamiento de las válvulas de admisión y escape,
observe la figura 1.3.
3 LUKANIN V.N. Motores de combustión interna p.31.
- 29 -
Figura1.3 Tiempos de maniobra de válvulas y ángulos de giro del cigüeñal Fuente: KINDLER, H. Matemática aplicada para la técnica del automóvil pág.135
1.4 PREPARACIÓN DEL MOTOR
Los ingenieros que trabajan en los motores de competición, no solo han de tener
unos profundos conocimientos de las características teóricas del motor y de los
demás componentes de un automóvil, sino que también deben poseer una gran
imaginación creadora, experimentando nuevos procedimientos para mejorar todo lo
fabricado para un auto de serie o turismo.
En ocasiones, estos vehículos serán manejados por conductores expertos, pero
otras veces serán de principiantes, que los someterán a pruebas inauditas:
aceleraciones en frío, contra marchas, entre otras. Por otra parte, el fabricante
también sabe que el vehículo será utilizado en climas distintos, carreteras en
condiciones óptimas y pésimas, con polvo o sin él.
- 30 -
A pesar de todo, dicho fabricante ha de garantizar una duración del motor muy
prolongada, para no estar en inferioridad ante la competencia, que se cifra sobre los
150.000 Km. Antes de llegar a la primera reparación general, se ve forzado a instalar
motores con cálculo de materiales que cubran todas las contingencias precisas y
permitan no solo el uso del motor, sino también el abuso del mismo.
Pues bien, en líneas generales la preparación del motor consiste por una parte en
aprovechar estas tolerancias en mayor o menor medida, convirtiéndolas en potencia
pura. Y por otra parte, en dar perfección técnica a todos los órganos del motor a base
de trabajarlo técnicamente, con la finalidad de obtener mayor potencia y un aumento
considerable en la velocidad del vehículo.
1.4.1 Relación de compresión
La relación de compresión se define como las veces que el volumen final queda
contenido en el volumen inicial.
Se puede decir que en el tiempo de admisión, el pistón trabaja al descender como
una bomba, que fuerza una enérgica corriente hacia el interior del cilindro, en este
momento la válvula de admisión está abierta.
Cuando el pistón llega al P.M.I. del tiempo de admisión, se cierra la válvula de
admisión, en este momento la cantidad de mezcla explosiva debe reducirse en su
tamaño, hasta llegar al P.M.S.
En general cuando mayor es el índice de la relación de compresión, mayor es el
rendimiento del motor, es decir, mayor es el aprovechamiento energético del
combustible. Sin embargo, cuando mayor es la relación de compresión mayores son
las tensiones que se forman en el interior del cabezote, mayor es la temperatura y
- 31 -
mayores son los problemas con la mezcla explosiva, que tiene una tendencia a
producir picado.
Figura 1.4 Modificación cámara de combustión Fuente: COELLO, Efrén. Preparación de motores de competencia pág. 32
Por todas estas razones, la relación de compresión debe ser controlada por parte del
preparador, por lo que se hace necesario modificar la cámara de combustión, con los
valores resultados de los cálculos (figura 1.4). Pues para un motor de competición
conviene que la relación de compresión sea alta, pero siempre que se puedan
controlar todos los fenómenos indeseables que proporciona un motor preparado,
mediante varios parámetros:
- 32 -
Figura 1.5 Medición de volumen, cabezote
Fuente: COELLO, Efrén. Preparación de motores de competencia pág. 32
Medición del volumen de la cámara (figura 1.5)
Rendimiento de la cámara de combustión
Rebaje del plano del cabezote
Pistones de mayor altura
Rebaje del plano del bloque
1.4.2 Formas de aumentar potencia a un motor
Para aumentar la potencia de un motor, es conveniente que el técnico que realice
este trabajo tenga presente las siguientes consideraciones:
Todas las modificaciones que se realice para aumentar la potencia del motor,
deben ser realizadas de forma adecuada y por especialistas competentes, ya que
de lo contrario esto puede ocasionar un desgaste excesivo de varios elementos
internos.
- 33 -
Antes de realizar alguna modificación se debe conocer los parámetros técnicos
del motor con el que se va a trabajar, tales como: curvas características de
potencia, par motor, diámetros del carburador, colectores, etc.
Las modificaciones realizadas al motor, tales como: balanceado de piezas
móviles, pulido, etc., son beneficiosas para el buen funcionamiento del mismo.
“El motor de Combustión Interna necesita mezclar con el combustible una cantidad
importante de oxígeno para permitir que la combustión se establezca en el interior de
la cámara de combustión. El aumento de la potencia solamente se puede conseguir
aumentando el consumo de aire, mezclado en la debida proporción con líquido
combustible.”4
Teniendo claro los aspectos anteriores, se debe tomar en cuenta que básicamente
se tiene tres posibilidades de aumentar la potencia a un motor:
1. Aumento de la cilindrada
2. Aumento de la presión media efectiva
3. Aumento del régimen de giro (rpm)
1.4.2.1 Aumento de la cilindrada
Cilindrada: es la capacidad o el volumen del conjunto de los cilindros de un motor, la
cual se mide generalmente en centímetros cúbicos (cm3, cc), litros (l) o en pulgadas
cúbicas (plg3).
Cabe destacar, que cuanto mayor es la cilindrada de un motor mayor será el
consumo de aire-combustible y mayor también su potencia. Por lo que se deduce
que la capacidad en volumen de un motor es directamente proporcional al aumento
4 GILLIERI, Stefano. Preparación de motores de serie para competición, p. 25.
- 34 -
de potencia. Este aumento se puede conseguir por varias opciones:
- Aumento en el diámetro del cilindro
- Aumento en la carrera del pistón
- Aumento en el número de cilindros
El rectificado en los cilindros deberá ser un máximo diámetro en el que se pueda
encontrar la medida del pistón correspondiente.
El aumento de la carrera, es más complejo, ya que esto incluye una sustitución del
cigüeñal, bielas y modificación del bloque motor; pero este no es un cambio lógico,
porque si bien la cilindrada aumentaría, el aumento de la carrera del pistón haría que
se pierda velocidad de giro del motor.
En cuanto al número de cilindros, no es factible porque el costo sería demasiado alto
y la opción más correcta sería un cambio de motor.
1.4.2.2 Aumento de la presión media efectiva
La presión media efectiva se define como el valor promedio de las presiones que se
establecen en el interior de la cámara de combustión.
Con la elevación de la presión se consigue un aumento importante de temperatura
dentro de la cámara de combustión, por lo que la cantidad de energía calorífica
liberada en el momento de la explosión, es tanto mayor cuanto mayor es la
temperatura absoluta alcanzada en el momento de encendido de la mezcla. Con esto
se consigue un aumento importante en la potencia del motor, y se puede obtener de
varias formas:
- Aumento en la relación de compresión
- Aumento en la entrada de aire-combustible
- 35 -
- Mejorando las condiciones de funcionamiento de las válvulas
1.4.2.3 Aumento del régimen de giro
Este aumento es muy importante, ya que influye directamente en la velocidad del
vehículo, especialmente en aceleraciones rápidas y en velocidad de punta del
mismo. Esta modificación se consigue con el aligeramiento de las masas que están
en movimiento durante el funcionamiento del motor como son: cigüeñal, bielas,
pistones, válvulas y árbol de levas.
El rebaje y eliminación de dichas masas, debe realizarse con mucho cuidado, ya que
son piezas de vital importancia y cualquier exceso en la disminución de material
podría causar una falla y la terminación de la vida útil de la pieza. Al tener menos
masa en las piezas móviles del motor, disminuye el esfuerzo de inercia al cual están
sometidas y se obtiene un aumento en las revoluciones del motor.
1.5 ELEMENTOS FIJOS
Un motor de 4 tiempos posee varios sistemas, compuestos de diferentes elementos,
siendo estos fijos o móviles que deben ser analizados para obtener el mejor
rendimiento luego de ser modificados.
- 36 -
1.5.1 Modificación del bloque motor
Es el elemento que constituye el soporte estructural de todo el motor, es el más
voluminoso y pesado en el cual van alojados o acoplados el resto de la gran parte de
elementos que componen el motor, observe la figura 1.6.
Figura 1.6 Bloque motor
Dependiendo de la forma, disposición y características del bloque se podrá disponer
de motores con cilindros en línea, horizontales opuestos y en “V”.
El bloque motor debido a los cilindros y una serie de cavidades internas, se
encuentra prácticamente hueco. Por tales cavidades circula el agua del circuito de
refrigeración. También posee otra serie de orificios roscados los cuales sirven para la
fijación del resto de elementos que van acoplados al bloque. En el interior del bloque
se encuentra un circuito de lubricación que se comunica con todas las zonas donde
apoyan elementos móviles.
- 37 -
El material empleado para la construcción del bloque es fundición gris aleada con
metales como el níquel y cromo. Este material le proporciona al bloque una elevada
resistencia al calor y al desgaste, así como una espléndida conductividad térmica.
El bloque motor estará sometido a un mayor esfuerzo, mayores tensiones, mayores
temperaturas y aumento de presiones, por lo que se debe conseguir que trabaje en
equilibrio.
Una vez limpio y revisado que no tenga ninguna anomalía a simple inspección se
realiza una serie de pasos, que a continuación se enlistan:
“Limpieza y desincrustación del bloque.
Pulido interior del bloque.
Reforzado de la línea de bancada.
Rectificado del plano de la superficie superior.
Rectificado de cilindros.
Trabajos en la lubricación.”5
1.5.1.1 Limpieza y desincrustación del bloque
Se procede a la limpieza a fondo y a una desincrustación de sus paredes tanto
interiores como exteriores (figura 1.7), sobre todo si el motor ha funcionado algunos
kilómetros.
5 GILLIERI, Stefano. Preparación de motores de serie para competición, p. 31.
- 38 -
Figura 1.7 Pulido Bloque motor
El objetivo de esta limpieza es eliminar los residuos abrasivos y diminutas virutas
metálicas que todavía conserve el motor después de su salida de fábrica; un
aumento de las presiones puede desplazar estas virutas, que antes habían
permanecido inactivas y ocasionar desperfectos en las partes móviles.
1.5.1.2 Pulido interior del bloque
El objetivo es tener una superficie interior lo más lisa y pulida posible, eliminando las
rugosidades propias de la fundición de fábrica, con la finalidad de que el aceite
descienda mucho más rápido hacia el cárter y recircule con menor temperatura.
1.5.1.3 Reforzado de la línea de bancada
Al aumentar la presión media efectiva, los elementos del motor soportan mayores
esfuerzos, por lo que es necesario reforzar los cojinetes de apoyo de bancada y
también el diámetro de los pernos que tienen por misión soportar los cojinetes a la
estructura rígida del bloque.
- 39 -
1.5.1.4 Rectificado del plano de la superficie superior
El aumento de la presión efectiva del motor se logra con el aumento de la relación de
compresión, para lo cual se tiene dos procedimientos: uno de ellos es rebajar el
plano inferior del cabezote o el plano superior del bloque, y el otro es rebajar
repartidamente la distancia entre cabezote y bloque.
Esta medida de rebajamiento debe ser calculada con antelación muy
minuciosamente y con la mayor exactitud, ya que un error podría ocasionar un
rompimiento del motor.
1.5.1.5 Rectificado de cilindros
Las paredes de los cilindros deben quedar en perfectas condiciones de ajuste y
pulido para recibir el paso del pistón. Los cilindros son sometidos a un rectificado,
removiendo cierta cantidad de material en medidas muy precisas. “En los motores
preparados para competición debe existir una tolerancia de 0.04mm por cada 100mm
de diámetro”6, los diámetros de los cilindros deben ser comprobados con
herramientas de precisión.
La última operación de acabado se efectúa utilizando una herramienta bruñidora
unida a una taladradora de mano.
1.5.1.6 Trabajos en la lubricación
En la preparación de motores, se busca que el circuito de lubricación sea constante
en cada instante de acuerdo a la exigencia del motor.
6 GILLIERI, Stefano. Preparación de motores de serie para competición, p. 56.
- 40 -
2
2
Debido a las modificaciones realizadas, existe un ascenso en la fricción de los
componentes por lo que se requiere que el aceite sea bombeado a mayor presión,
este trabajo lo realiza la bomba de aceite para lo cual se coloca una válvula de
regulación, la que permite que el sistema se mantenga a una presión adecuada, no
más de 6,06 bar (5.98 Atm), en caliente.
1.5.2 Modificación del cabezote
Es el elemento que se encuentra en la parte superior del motor, para el cierre
hermético de la cámara de combustión, van alojadas las válvulas de admisión y
escape. Al igual que el bloque el cabezote posee una serie de orificios por los cuales
circula el agua del circuito de refrigeración y que están comunicados a su vez con los
orificios del bloque (figura 1.8). Debido a las condiciones de trabajo deberá soportar
alrededor de 45 a 60 bar, tienen que ser resistentes a las altas temperaturas y disipar
rápidamente el calor, para ello se fabrican de aleaciones ligeras como aluminio o
hierro fundido como por ejemplo:
“ Hierro fundido GG-25 ó GG-30 con grafito laminar con 250 a 300 N de mm
resistencia a la tracción (Sut), no maleable, mecanizable, resistencia a la
presión, poca dilatación
Aleación de aluminio G-ALSi10Mg. 180-240 Sut
N
Mg-Al.” 7
- 10% Silicio, 0,3% de mm
La modificación del cabezote en un motor de explosión es una de las fases
importantes en la preparación de un motor de competición.
En este elemento se produce la entrada, control y salida de los gases, es donde se
realiza más cambios con mayor efectividad para obtener una mayor potencia.
- 41 -
7 ERAZO, Germán. Reparación técnica y practica de M.C.I. p.90
- 42 -
Actualmente el cabezote de los motores comerciales son de aleaciones ligeras a
base de aluminio, ofreciendo una ventaja de buena conductibilidad térmica para
obtener rápidamente la temperatura de funcionamiento ideal, alrededor de 87 ºC,
pero además estas aleaciones ligeras tienen la ventaja de facilitar su propia
refrigeración cuando se produce el exceso de calor durante el funcionamiento normal
del motor. Además el material puede trabajarse o maquinarse con mucha facilidad y
garantía.
Figura 1.8 Cabezote
Las partes a ser estudiadas serán:
Preparación de la cámara de combustión
Las válvulas, sus asientos y guías.
Los conductos de admisión y escape.
- 43 -
Figura 1.9 Medición de la cámara del cabezote
1.5.2.1 Preparación de la cámara de combustión
La cámara de combustión es el horno del motor en donde se produce el fenómeno
de la conversión de energía térmica que contiene el combustible en energía cinética
cedida al pistón. Es por esto que las modificaciones se centraran en este punto para
obtener una mejora importante en el rendimiento y potencia del motor.
La cámara de combustión de cuatro tiempos posee un sistema de válvulas para
determinar en cada momento el paso de la mezcla al interior de la cámara y la
expulsión de los gases hacia el exterior de la misma.
El diseño de los motores hace que la gran mayoría de los mismos lleven incorporada
la cámara de combustión en el cabezote, siendo el pistón una pared móvil que forma
la parte inferior de la cámara de combustión.
- 44 -
1.5.2.2 Válvulas, sus asientos y guías
Conseguir que por la cámara de combustión circule la mayor cantidad posible de
mezcla explosiva es una buena forma de aumentar la potencia del motor. En este
sentido los conductos por los que pasa la mezcla, y que se hallan controlados por la
acción de las válvulas, son elementos en los que un preparador de motores de
competición deberá esmerarse y trabajar a fondo.
La mayor circulación de gases frescos depende del diámetro que posean las
cabezas de las válvulas en un cabezote, pues de ello depende la mejor respiración
de cada uno de los cilindros, así como la cantidad de los gases que circulan a través
de la cámara
Para efectuar el completo llenado y vaciado de los cilindros, el número óptimo de
válvulas que debería tener un motor, es de 2 válvulas de admisión y 2 válvulas de
escape.
Mediante varios procedimientos se podrá modificar la posición las válvulas tanto de
admisión, como de escape, ya sea:
Recortando los asientos de válvulas
Aumentando el ángulo de asiento de las válvulas
Cambiar guías de válvulas
Aumento de la cabeza de las válvulas, entre otros.
1.5.2.3 Conductos de admisión y de escape
El objetivo primordial es que los gases ingresen en gran cantidad, facilidad y con la
turbulencia adecuada a la cámara de combustión.
- 45 -
El preparador debe tener en cuenta que lo importante es aumentar la presión de
ingreso de la mezcla a la cámara (presión de admisión). Ante muy pequeños
aumentos de valores de presión de admisión se obtendrá aumentos considerables en
la potencia del motor.
Los trabajos que se realizan en estos conductos dependen del diseño original del
motor en serie.
1.5.3 Modificación del cárter
Es la pieza que cierra al motor por la parte inferior (figura 1.10). Cumple varias
misiones.
Proteger a los elementos móviles.
Sirve de recipiente para el aceite
En algunos casos sirve para la refrigeración del aceite.
Figura 1.10 Cárter Fuente: Manual Suzuki pág. 6A-18
Una forma de mejorar el sistema de lubricaron de un motor de competencia es
aumentar el tamaño del cárter verificando los espacios disponibles siendo mas
- 46 -
seguro utilizar los espacios laterales, ya que si se lo agranda en la parte inferior
estaría muy apegado al piso siendo muy peligroso.
En la parte interior se diseña divisiones internas que evitan oleaje del aceite durante
las curvas del vehículo (figura 1.11), cuando el aceite del cárter se dirige a los
costados no pudiendo la bomba succionar permanentemente el aceite, en este
momento el motor deja de ser lubricado causando daños en sus partes móviles.
En la parte exterior se diseña aletas u orificios que atraviesan por el fondo, los cuales
reciben la corriente de aire refrigerando el aceite (figura 1.12).
Figura 1.11 Divisiones internas Cárter
Fuente: GUILLERI, Stefano. Preparación de motores de serie para competición pág. 65
Figura 1.12 Orificios externos Cárter Fuente: GUILLERI, Stefano. Preparación de motores de serie
para competición pág. 60
- 47 -
1.5.4 Modificación del colector de admisión
Es el elemento encargado de facilitar el ingreso de la mezcla aire combustible al
interior de los cilindros, suele estar construido de aluminio ya que es un elemento
que no está sometido a grandes temperaturas y los gases que entran son gases
frescos (figura 1.13).
Figura 1.13 Colector de admisión Fuente: Manual Suzuki pág. 6A-18
En un motor modificado para recibir mayor potencia se pude mejorar el diseño del
múltiple, para obtener un mayor ingreso de aire combustible en los cilindros, esto se
logra tomando en cuenta los siguientes parámetros:
“ Cada tubo de admisión debe tender a disminuir el diámetro desde el inicio
exterior hacia la válvula (tomando en cuenta el diámetro de la TUBULADURA
dentro del cabezote), es decir en una forma progresiva cónica, para que de
esta manera se logre aumentar la velocidad de ingreso del aire. Se llama a
esta tubuladura, “en forma de corneta”.
- 48 -
Todos y cada uno de estos tubos tenderán una misma longitud. Si puede
notarse la estructura de un múltiple moderno, se verá que este efecto se logra,
pero en forma de caracol, el cual al extenderse tendrá una gran longitud.
La longitud mencionada es una parte muy importante, debido a que el aire de
ingreso gana velocidad al entrar y adicionalmente las partículas de
combustible aspirado (carburador) o inyectado tiene la oportunidad de
mezclarse mejor en su movimiento circulante.
Los tubos deben tender a formar superficies amplias, sin curvas forzadas ni
lugares de choque del aire de aspiración. En algunas preparaciones se
construyen verdaderas cornetas de gran longitud y conicidad, justamente
pensando en estos elementos”.8
1.5.5 Modificación del colector de escape
Este elemento se utiliza para expulsar los gases quemados en la combustión hacia el
medio ambiente. Soportan grandes temperaturas por ello que se fabrican de hierro
fundido con estructura perlítica para darle una buena resistencia a las altas
temperaturas (figura 1.14).
Figura 1.14 Colector de escape
8 COELLO, Efrén. Preparación de motores de competencia p.38
- 49 -
Fuente: http://www.jcwhitney.com/autoparts/StoreCatalogDisplay
Este elemento se lo modificara individualmente para cada cilindro, la importancia de
este diseño será que los tubos deben tener longitudes y diámetros iguales hasta su
confluencia a un tubo mayor, logrando que el flujo de salida de los gases sea
uniforme y continuo (figura1.15). Estos tubos tendrán curvas lo mas amplias posibles,
sin presentar arrugas o dobleces en su recorrido, este sistema de tubos individuales
permite al motor desfogar rápidamente los gases quemados, admitiendo el ingreso
rápido de la mezcla fresca de admisión y logrando así un incremento de la potencia
entregada.
Figura 1.15 Modificaciones del colector de escape. Fuente: COELLO, Efrén. Preparación de motores de competencia pág. 41
1.6 ELEMENTOS MÓVILES O MOTRICES
Son los elementos encargados de transformar la energía térmica producida en la
combustión en energía mecánica, a través de un sistema de biela que transforma el
movimiento rectilíneo del pistón en un movimiento giratorio del cigüeñal.
- 50 -
1.6.1 Pistón
Es el elemento móvil que se desplaza en el interior del cilindro recibiendo
directamente en la parte superior el impacto de la combustión de la mezcla (figura
1.16). Se divide en dos partes fundamentales: cabeza del pistón y falda del pistón.
En la cabeza del pistón se encuentran mecanizadas ranuras para el alojamiento de
los rines o anillos cuya función es separan herméticamente la cámara de
combustión, lubricar las paredes del cilindro y transmitir el calor que se produce en la
combustión.
FIGURA 1.16 Pistón Fuente: Manual Suzuki Pág. GA-119
El trabajo que se realiza en los pistones es de gran relevancia con respecto a las
otras mejoras del motor, pues el pistón cumple con tres funciones de máxima
importancia: La función de pared móvil del cilindro, transmite a la biela la fuerza
generada por la expansión, e impide que los gases quemados pasen al interior del
motor; por lo que esta pieza debe ser capaz de resistir las cargas elevadas a las que
va a estar sometida sin que se produzca perforación o rotura.
- 51 -
Figura 1.17 Modificaciones a pistones originales. Fuente: COELLO, Efrén. Preparación de motores de competencia pág. 49
Es necesario que el peso de este elemento deba ser reducido en la mayor medida
posible, (figura 1.17).
1.6.1.1 Temperatura y dilatación
El pistón se encarga de conseguir una cámara variable de compresión y de
explosión, para mantenerse dentro de la máxima estanqueidad posible, a pesar de
su desplazamiento.
La temperatura del pistón es muy elevada y diferente a la pared del cilindro, y al
dilatarse se debe evitar que por efectos de temperatura, llegue a tener mayor
diámetro que el cilindro. El aumento de compresión origina una mayor temperatura
de funcionamiento, por lo tanto el pistón cambia sus condiciones de trabajo, y se
debe tener en cuenta los nuevos valores de dilatación que van a producirse.
Para los motores de competencia hay que acudir al forjado de los pistones para
- 52 -
conseguir dotarlos de la mayor resistencia, estos pistones serán hasta un 70% más
resistente que los de fundición.
1.6.1.2 Reducción de peso en los pistones
Se debe conseguir pistones forjados que se sustituirán por los de fundición
originalmente de serie en el mejor de los casos, y en ellos es que se empieza el
trabajo de rebajado de masas en aquellos puntos en los que el pistón tenga
demasiado peso, como en las paredes internas del pistón y buena parte de la zona
interior.
En la tabla 1.1, se muestra una serie de dimensiones que constituyen la armónica
distribución de las medidas en los pistones diseñados para los vehículos comerciales
de serie; todas las cifras están relacionadas con el pistón (figura 1.18) y serán la
base para el máximo rebajado en la falda y partes internas del pistón.
Figura 1.18 Cotas de un pistón Fuente: Manual Suzuki Pág. 6A-16
Tabla 1.1 Dimensiones del pistón en función al diámetro.
Relación con respecto al diámetro Cota Definición
del pistón (D)
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L Longitud de pistón De 1.1 a 1.5 x D
L1 Longitud de falda De 0.55 a 0.7 x D
s Espesor de cabeza De 0.1 a 0.2 x D
h Altura desde el borde De 0.06 a 0.1 x D
d Diámetro de alojamiento bulón De 0.25 a 0.3 x D
l Distancia entre alojamientos De 0.32 a 0.44 x D
Fuente: Manual Suzuki Pág. 6A-16 El recorte de la falda consiste en la reducción de material de esta zona, con el
objetivo de disminuir la superficie de fricción con las paredes del cilindro. Este
rebajado se efectúa cortando la falda del pistón en redondo a una distancia de unos
4 a 5 mm. Por debajo de los muñones del alojamiento del eje pistón.
Es necesario verificar que cuando todos los pistones estén trabajados, estos tengan
aproximadamente el mismo peso que el pistón más liviano, con una diferencia o
tolerancia final menor a 2 gramos.
1.6.3 Biela
Es el elemento que sirve de unión entre el pistón y el cigüeñal (figura 1.19) y por lo
tanto, es el que transmite todo el esfuerzo del pistón a las muñequillas del cigüeñal.
La biela se divide en; cabeza, cuerpo y pie.
La cabeza es la parte que va acoplada a la muñequilla del cigüeñal. El cuerpo es la
parte que une el pie con la cabeza y por lo tanto la que transmite el esfuerzo, y el pie
es la parte que se une al bulón.
- 54 -
Figura 1.19 Biela, componentes
Fuente: Foto tomada por los autores
La función que ejerce la biela, es la de intermediaria entre el pistón y el codo
manivela correspondiente del cigüeñal para transmitir el movimiento rectilíneo del
pistón en movimiento circular para el cigüeñal. Esta parte del motor está sometida a
enormes esfuerzos más que ninguna otra, tales como: tracción flexión y torsión. De
ahí que es importante poner énfasis en un buen rediseño de la biela.
El material con el que se construyen son aceros aleados con cromo-niquel-
molibdeno, los cuales tienen una alta resistencia a la fatiga y son ideales para las
bielas de los motores de competencia.
Para modificar las bielas se toma en cuenta los siguientes aspectos.
Aligeramiento del peso de la biela
Equilibrado de biela
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1.6.3.1 Aligeramiento del peso de la biela
Al reducir el peso de las bielas, se lo debe hacer con mucha precisión,
comprometiendo lo menos posible su resistencia, tomando en cuenta que existen
partes con exceso de material, donde se puede mecanizar sin alterar sus
propiedades.
1.6.3.2 Equilibrado de bielas.
Al final del rebaje es importante que todas las bielas estén equilibradas. Esto se lo
realiza pesando las bielas de cada lado y comparando los resultados; en caso de
desigualdad se rebaja las bielas más pesadas en el sector de la cabeza.
1.6.4 Cigüeñal
Es el elemento que junto con la biela y el pistón realiza la transformación del
movimiento rectilíneo en movimiento rotativo (figura 1.20). Transmite también el giro
y fuerza motriz a los demás órganos de transmisión.
Posee unos orificios que comunican entre sí para la circulación del aceite. Estos
orificios se encuentran en los apoyos y en los muñones para que lubriquen las piezas
que se hallan sometidas a mayor desgaste. “Se fabrican de aceros mejorados 34Cr
Mo 4; 0.3% C, 1% Cr, 0.4% Mo. GGG 70”.9
9 ERAZO, Germán, Reparación técnica y práctica de M.C.I. p.77
- 56 -
Figura 1.20 Cigüeñal Fuente: Foto tomada por los autores
Dentro de la prepararon del cigüeñal se debe tomar en cuenta los siguientes
parámetros:
Adaptar las dimensiones del cigüeñal a las nuevas condiciones de
funcionamiento impuestos.
Se deberá estudiar todas las posibilidades a nuestro alcance para conseguir el
aligeramiento del cigüeñal
Será necesario realizar un equilibrio estático o dinámico para tener la seguridad de
que este elemento no adquiera perturbaciones a altas revoluciones o desequilibren
su giro.
- 57 -
1.6.4.1 Redimensionamiento del cigüeñal
El trabajo que se realiza en este elemento es el de modificar las dimensiones sin
perder en lo posible las características de las que tiene un cigüeñal estándar, al
rectificar los codos de biela o de bancada.
1.6.4.2 Aligeramiento del cigüeñal
En un elemento giratorio el problema principal es la inercia. Al acelerar el motor, la
masa del cigüeñal y su volante ejercen un efecto retardador, pues parte de la energía
puesta en juego para la aceleración será necesaria para vencer la inercia de estos
órganos, debido a ello, si se desea que el motor preparado disponga de una gran
aceleración, se ha de reducir la masa del cigüeñal.
El aligeramiento del cigüeñal tendrá una pérdida de regularidad en el giro del motor y
una mayor presencia de vibraciones en bajas revoluciones, las cuales se compensan
en las zonas altas de régimen de giro.
Para alivianar el cigüeñal se debe retirar material de cada uno de los contrapesos en
igual cantidad. Y finalmente se procede a pulir las superficies modificadas sin dejar
filos rectos o cortantes, es decir manteniendo los radios de curvatura.
1.6.4.3 Balanceo del cigüeñal
Al aligerar el cigüeñal es indispensable comprobar el equilibrado de esta pieza, tanto
estático como dinámico, con objeto de eliminar o reducir al mínimo las fuerzas y
vibraciones que puedan perturbar el rendimiento del motor o incluso provocar la
ruptura de algunos de sus órganos, o el desgaste prematuro de los cojinetes de
línea.
- 58 -
1.6.5 Volante de inercia
Es el elemento de gran masa que se acopla al cigüeñal y que tiene la misión de
almacenar energía cinética para regular el giro del cigüeñal y transmitir esa energía
en los puntos muertos (figura 1.21). Se fabrica de acero de alta aleación para que no
se deforme fácilmente.
Figura 1.21 Volante de inercia Fuente: Manual Suzuki Pág. 6A-59
La modificación que se realiza a este elemento es alivianar su peso y posteriormente
equilibrarlo, para reducir vibraciones bruscas. Las modificaciones realizadas y los
resultados serán similares a los del cigüeñal.
1.6.6 Válvulas
Son los elementos situados en el cabezote, encargados de abrir y cerrar los orificios
de entrada y salida de gases en la cámara de combustión (figura 1.22).
- 59 -
Figura 1.22 Válvulas
Fuente: Manual Suzuki Pág. 6A-30
Uno de los puntos en los que el preparador puede conseguir resultados más
positivos y brillantes, es trabajar en los conductos del cabezote y especialmente en
las válvulas de admisión. Y conseguir así el máximo llenado del cilindro lo más
pronto posible en el tiempo de admisión.
Con las válvulas puede hacerse varias modificaciones importantes, obteniendo muy
aceptables resultados:
Aumento del diámetro.
Modificación del ángulo de apoyo.
Modificaciones de apoyo.
1.6.6.1 Aumento de diámetro
El aumento del diámetro de las válvulas viene limitado por el tamaño de la cámara de
explosión, de tal manera que no conviene colocar válvulas que excedan 1mm al
diámetro de las originales.
- 60 -
1.6.6.2 Modificación del ángulo de apoyo
Es considerado que el ángulo de apoyo en los motores en serie es de 45 grados, ya
que este ángulo permite un cierre efectivo y seguro (figura 1.23).
Las válvulas de admisión se modificaran a un ángulo de 30 grados, para que el flujo
de la mezcla evite el menor esfuerzo de choque o torbellino en su recorrido y evite un
poco la arista viva que forma el final del ángulo original.
Figura 1.23 Angulo de apoyo 45º
Fuente: GUILLERI, Stefano. Preparación de motores de serie para competición pág. 177
1.6.6.3 Modificaciones de peso
Cuando se trata de hacer girar el motor a un elevado número de revoluciones por
minuto, el peso de las válvulas tiene una gran importancia, por lo que se debe reducir
en lo posible de la forma más adecuada, ya sea eliminado material en la cabeza, o
utilizar válvulas refrigeradas por sodio, estas válvulas tienen un vástago hueco
relleno de sodio con peso especifico de 0.97 , el cual posee grandes características
térmicas que ayudan a refrigerarlas, lo que baja considerablemente el peso total de
la válvula, así como la inercia en su funcionamiento, logrando elevar las revoluciones
del motor.
- 61 -
Figura 1.24 Modificaciones en válvulas de admisión. Fuente: COELLO, Efrén. Preparación de motores de competencia pág. 18
1.6.7 Árbol de levas y elementos de mando
El árbol de levas es el elemento encargado de vencer la fuerza que ejercen los
muelles a través de los mecanismos de mando para abrir y cerrar las válvulas en el
momento adecuado (figura 1.25).
Constituido por un árbol al cual se le han mecanizado una serie de elementos
excéntricos denominados levas, que son los encargados de mandar el empuje a
través de las levas hacia las válvulas. En motores con bomba de gasolina mecánica
se encuentra una leva adicional en el árbol de levas, la cual acciona dicha bomba.
En la actualidad las bombas mecánicas están en desuso debido a la utilización de
bombas eléctricas.
- 62 -
Figura 1.25 Árbol de Levas
Fuente: Foto tomada por los autores
El árbol de levas es uno de los principales ejes del motor de explosión de 4 tiempos,
es el elemento destinado a controlar los momentos de apertura y cierre de las
válvulas, ya sea por medio de órganos intermediarios (balancines), o actuando
directamente sobre las válvulas.
En los motores de tipo comercial, las válvulas de admisión y de escape trabajan
directamente sobre las levas que están ubicadas en el mismo árbol.
A través de la forma del perfil o contorno de las levas se puede obtener una serie de
modificaciones, entre las más importantes
Modificación del perfil de las levas
Modificación de la altura de empuje
- 63 -
1.6.7.1 Modificación del perfil de las levas
La modificación del perfil de las levas se realiza para cambiar el ángulo de inicio de
apertura de las válvulas y el ángulo final de cierre de las mismas (figura 1.26), esto
es para que permanezcan un mayor tiempo abiertas tanto las válvulas de admisión
como las de escape.
Figura 1.26 Modificaciones en perfiles y ángulos de las levas. Fuente: COELLO, Efrén. Preparación de motores de competencia pág. 23
Adicionalmente las crestas de las levas pueden ser modificadas en su forma,
teniendo levas más puntiagudas, redondeadas o mixtas, dependiendo del diseño o
rendimiento que se desea obtener.
Si las levas son redondeadas, se obtiene una marcha más armónica del motor y
menos brusquedad en el empuje de las válvulas, pero si las válvulas son
puntiagudas se obtiene mayor agresividad de accionamiento y reacción del motor.
- 64 -
1.6.7.2 Modificación de la altura de empuje
Esta modificación permite que las válvulas se abran más de la altura convencional a
las que han sido originalmente diseñadas, logrando con ello un mayor llenado en el
cilindro como en el caso de las válvulas de admisión y de una mejor evacuación de
los gases quemados, en el caso de las válvulas de escape. Incrementando la
potencia del motor y las revoluciones de giro.
1.6.8. Balancines
Es la palanca que transmite directa o indirectamente el movimiento de la leva a la
válvula (figura 1.27). Existen dos tipos de balancines: basculantes y oscilantes.
Figura 1.27 Balancines
Fuente: Manual Suzuki Pág. 6A-16
Los balancines no serán modificados, simplemente se calibraran según el manual del
fabricante.
- 65 -
1.6.9 Elementos de la distribución
Son elementos cuya función es transmitir el movimiento entre el cigüeñal y el árbol
de levas de una forma exacta y armónica, se puede realizarse de tres formas
distintas
1.6.9.1 Por rueda dentada
Consiste en comunicar el movimiento a través de unos piñones o ruedas dentadas
(figura1.28). En principio se acopla una rueda dentada al cigüeñal y otra al árbol de
levas las cuales engranan entre sí transmitiendo el movimiento.
Este sistema se encuentra en desuso debido al elevado ruido que produce y al gran
peso de los piñones que disminuyen la eficacia del motor.
Figura 1.28 Transmisión por rueda dentada Fuente: Manual Suzuki pág. 6A-21
- 66 -
1.6.9.2 Por cadena
Consiste en realizar la transmisión del movimiento a través de una cadena que
engrana en dos piñones situados en el cigüeñal y en el árbol de levas (figura 1.29).
La ventaja de este sistema es la vida útil a largo plazo de la cadena y no necesita
sustitución en un corto periodo.
Figura 1.29 Transmisión por cadena Fuente: Manual Esteem pág. 8A-16
1.6.9.3 Por correa dentada
Es el sistema más empleado en la actualidad ya que reduce considerablemente el
ruido y el excesivo peso. Consta de una correa dentada la cual se encarga de
transmitir el movimiento (figura 1.30). Construida a base de caucho y poliamida con
un entramado metálico en su interior.
El inconveniente principal es la sustitución a un determinado número de kilómetros.
Por lo tanto el riesgo de rotura es mayor que en los dos casos anteriores.
- 67 -
Figura 1.30 Transmisión por correa dentada Fuente: Manual Suzuki Pág. 6A-16
1.6.10 Mejoramiento de la carburación
Para el mejoramiento de la carburación del SUZUKI FORSA, puede alcanzar
mediante 2 formas.
1. Consiste en cambiar el carburador monocuerpo original de fábrica por
el de doble cuerpo o Weber, con su correspondiente colector de admisión y
filtro de aire.
2. Se puede alimentarlo a base del mejoramiento total de su carburador
original (figura 1.31), aumentando los pasos de combustible y haciendo un
pulido a fondo de los conductos de admisión.
- 68 -
Figura 1.31 Carburador Suzuki Forsa Fuente: Manual Suzuki Pág. 6A-11
1.7 TIPOS DE COMPETICIÓN
Existen varios tipos de competencias para vehículos, las cuales tienen algunas
categorías dentro de las mismas.
En el país existen tres tipos de competencias que se consideran como principales,
que son:
1. Rally
2. Trepada de montaña
3. Piques
- 69 -
1.7.1 Rally
El Rally clasifica a los autos para colocarlos en cada categoría según los siguientes
parámetros.
CATEGORIA CILINDRAJE NUMEROS
ABIERTA A-1 2051cc. a 3550cc.
Tracción integral 100 a 199
ABIERTA A-2 1651cc. a 2050cc.
Tracción simple 200 a 299
ABIERTA A-3 1401cc. a 1650cc.
Tracción simple 300 a 399
ABIERTA A-4 1151cc. a 1400cc.
Tracción simple 400 a 499
ABIERTA A-5 1cc. a 1151cc.
Tracción simple 500 a 599
NORMAL N-1 1cc. a 1400cc.
Tracción simple 600 a 699
CUADRONES 1cc. a 700cc.
Tracción simple 10 a 50
No se permite fusión de categorías o que a su vez un vehículo de menor cilindraje
participe en una categoría superior o viceversa.
1.7.2 Trepada de montaña y piques
Las categorías de competición para piques y trepadas agruparan tanto para los
Autos Estándar, como Preparados en las siguientes categorías:
CATEGORIA CILINDRAJE NÚMEROS
AUTOS Mayor a 2051cc 100 a 199
AUTOS 1651cc. a 2050cc. 200 a 299
AUTOS 1401cc. a 1650cc. 300 a 399
AUTOS 1151cc. a 1400cc. 400 a 499
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AUTOS 1cc. a 1151cc. 500 a 599
CUADRONES 1cc. a 700cc. 10 a 50
MOTOS 1cc. a 100cc 51 a 99
No se permite fusión de categorías o que a su vez un vehículo de menor cilindraje
participe en una categoría superior o viceversa. En el anexo I, existe información
detallada de las competencias existentes en el país.
CAPÍTULO II
PARÁMETROS Y SELECCIÓN DE ALTERNATIVAS
En el presente proyecto, la selección de alternativas tiene como fundamento: analizar
minuciosamente los parámetros de rediseño en las opciones disponibles (Motores
de: carburador y de inyección electrónica ), seleccionar la opción viable de acuerdo a
las características de cada diseño, su tecnología y costos, con la información
recopilada establecer una decisión formal y correcta de la opción a rediseñar.
2.1 VIABILIDAD DEL REDISEÑO
2.1.1 Sistema de alimentación
La función principal es la de mezclar el aire exterior con los vapores del combustible
líquido para producir una combustión apropiada.
Para obtener una mejora importante de la potencia, se requiere ingresar la mayor
cantidad de aire y combustible posible, en una mezcla estequiométrica dentro de la
cámara, de esta forma se tendrá mayor energía producto del poder calorífico del
combustible, y el resultado será un mejor torque y mayor potencia.
- 71 -
Figura 2.1 Carburador Fuente: http://www.jcwhitney.com/autoparts/StoreCatalogDisplay
En el caso de un motor con alimentación a carburador (figura 2.1), el dispositivo
básico consta de una válvula mariposa o mariposa del carburador, una cuba de nivel
constante y uno o varios surtidores. Actualmente los carburadores tienen muchos
accesorios que mejoran su funcionamiento, adecuando mejor la mezcla al régimen
requerido por el motor.
Para superar el porcentaje de entrada de la mezcla aire combustible, se instala un
nuevo carburador de tipo doble, llamado Webber, con el que se logra un mejor
rendimiento.
En un sistema de inyección electrónica, existe uno o varios sensores de oxígeno, el
cual está ubicado a la salida de los gases de escape, su función principal es la de
retroalimentar a la UCE la composición de los gases expulsados producto de la
combustión dentro de la cámara, y la computadora a su vez toma ésta información y
la procesa para dosificar la cantidad correcta de combustible por medio de los
inyectores (figura 2.2).
Para mejorar el rendimiento de este sistema, se puede intervenir la propia
computadora, o intervenir los sensores del motor modificando electrónicamente, para
que los tiempos de inyección que coordina la UCE sean más largos, permitiendo un
mayor ingreso de combustible.
- 72 -
Figura 2.2 Sistema de Inyección electrónica Fuente: Foto tomada por los autores.
2.1.2 Sistema de escape
“El colector o múltiple de escape (figura 2.3), es el encargado de canalizar la salida
de los gases desde el cabezote al exterior. Tendrá un diseño adecuado para no crear
contrapresiones en los gases y facilitar su salida; además, han de estar fabricados
con material altamente resistente a las temperaturas (fundición de hierro o acero)”10.
Figura 2.3 Colector de escape deportivo. Fuente: http://www.mainz.es/
10 Manual del Automóvil, 2004, p. 31.
- 72 -
En vehículos de competencia se necesita la mayor fluidez posible de los gases de
escape, por lo que el silenciador se suprime, obteniendo un mejor rendimiento,
puesto que mientras más rápido son desalojados los gases, menor es el esfuerzo
que realiza el conjunto biela manivela del motor en expulsarlos, traduciéndose esto
en energía a favor.
El diseño debe permitir que los gases sean disipados con gran facilidad, por lo que
es conveniente reemplazar por un nuevo múltiple de escape de estilo deportivo. La
ventaja es el mayor volumen de cada uno de los colectores y un curvado y longitud
optimizados. La corriente de gases se acelera y el motor gana potencia.
2.1.3 Sistema de distribución
2.1.3.1 Árbol de levas
“A través de la forma del perfil o contorno de las levas, se puede obtener una serie
de modificaciones muy importantes en el comportamiento de la alzada de las
válvulas, ya que de la forma de este perfil se reduce la regulación de la velocidad de
apertura de la válvulas, el tiempo de permanencia de la válvula abierta, la altura de
levantamiento, y la velocidad de cierre. Por lo tanto, el perfil influye decisivamente
sobre el rendimiento, la velocidad de giro y la potencia del motor.”11 (figura 2.4)
El material que se utiliza para su fabricación es la aleación de hierro fundido, y se los
fabrica de una sola pieza, para luego mecanizarlos, y al final son sometidos a un
tratamiento térmico de temple en las levas, para que sean endurecidas y así soportar
los altos esfuerzos.
11 GILLIERI, Stefano, Preparación de Motores de serie para competición, p. 205.
- 73 -
Figura 2.4 Árbol de Levas Fuente: http://www.jcwhitney.com/autoparts/StoreCatalogDisplay
Para el caso, se puede modificar el mismo árbol de levas, pero con incertidumbre de
que este soporte las nuevas cargas, mejor se recomienda un nuevo diseño, propio
para competencia y que soporte los nuevos esfuerzos a los que se someterá el motor
preparado, o a su vez adquirir un árbol de levas diseñado para competencia.
2.1.3.2 Válvulas
Tiene la misión de abrir y cerrar conductos de admisión y escape que comunican al
interior de la cámara de combustión, y también cumplen la función de hermetizar la
cámara. (Figura 2.5)
- 74 -
Figura 2.5 Válvula Fuente: Manual del Automóvil, El motor de gasolina, p.45.
“Debido a las altas temperaturas que soportan de alrededor de 800 ºC de escape y
de admisión 450 ºC, están construidas de aceros aleados de gran resistencia
mecánica.”12
Cambiar las dimensiones de las válvulas es importante, se puede utilizar válvulas de
mayor diámetro, con lo que se permite mayor fluidez tanto en la admisión como en el
escape, esto requiere una modificación también en los asientos de válvula en el
cabezote.
12 Manual del automóvil, El motor de gasolina, p.45.
- 75 -
2.1.3.3 Cabezote
Permite un correcto funcionamiento del sistema de distribución, en este se soportan
varios elementos como el árbol de levas, válvulas y bujías; además de conducir la
mezcla aire combustible así como desfogar los gases producto de la combustión.
Sirve de cierre a la parte superior de los cilindros, por lo que ha de resistir grandes
esfuerzos y altas temperaturas, en ella se realiza el proceso de combustión (figura
2.6).
Figura 2.6 Cabezote Suzuki Forsa Fuente: Foto tomada por los autores.
Es un elemento muy importante, las modificaciones a realizarse son primordiales
para una preparación de motor, consiste en abrir los conductos de admisión y escape
y rectificar (figura 2.7) la superficie inferior del cabezote, esto para aumentar la
relación de compresión en la cámara de combustión y el resultado es un aumento de
potencia sustancial.
- 76 -
Figura 2.7 Máquina-Herramienta Rectificadora
Fuente: http://www.mecanicavirtual.org
2.1.4 Elementos móviles
2.1.4.1 Pistón
Una de sus funciones principales es la de mantener la estanqueidad entre la cámara
de combustión y el cilindro, por lo que es de gran importancia que el material sea lo
más ligero posible, sin embargo su estructura sea suficientemente robusta,
especialmente en la cabeza y alojamiento del bulón.
Figura 2.8 Pistón Fuente: http://www.jcwhitney.com/autoparts/StoreCatalogDisplay
- 77 -
Se manejan dos opciones para motores de competencia, se puede retrabajar los
mismos pistones (figura 2.8), alivianando su peso pero teniendo cuidado de no
comprometer su resistencia; y la otra, es sustituir los pistones por unos fabricados
especialmente para soportar las nuevas cargas del motor.
2.1.4.2 Biela
Está encargada de recibir la fuerza producto de la explosión por medio del pistón, y
transformar el movimiento lineal recibido, en movimiento rotatorio a través del
cigüeñal (figura 2.9).
En los motores de competición se utilizan aleaciones de titanio, material que posee
cualidades muy importantes, sin embargo, esto exige un altísimo costo por lo que se
utiliza en competencias de alto rendimiento y esfuerzo como la Fórmula Uno.
Figura 2.9 Biela para competencia Fuente: http://www.pro-1performance.com/articulostecnicos
El trabajo a realizarse será de alivianamiento y equilibrado para reducir el peso en el
sistema, y así ganar mayor número de revoluciones en el motor.
- 78 -
2.1.4.3 Cigüeñal
Es el encargado de transformar el movimiento lineal del pistón en movimiento
rotativo, esta operación permite transmitir el par motor a otros elementos mecánicos
del motor.
Figura 2.10 Cigüeñal Fuente: http://tdmexico.com/
Se requiere que este elemento sea sometido a un alivianamiento y equilibrado para
reducir el peso del mismo, esto permite disminuir la carga de giro en cada revolución
del sistema, con lo que se gana potencia y sobre todo admite que el motor pueda
girar a mayor número de revoluciones por minuto (RPM).
2.2 PARÁMETROS DE COMPETICIÓN DEPORTIVA
Los siguientes parámetros a ser analizados están detallados en los reglamentos de
competición, véase anexo I.
2.2.1 Cilindrada del motor
- 79 -
La cilindrada da una idea de trabajo del motor, sin embargo no es concluyente, ya
que su desempeño está condicionado por muchos factores que lo ayudan o
simplemente impiden que dé un buen resultado. En todo tipo de competencias se
clasifica a los vehículos por categorías de cilindrada, motivo por el cual se debe
tomar en cuenta esta restricción para alcanzar el mayor provecho posible al motor, y
procurar llegar a la máxima cilindrada de la categoría con la preparación respectiva
del mismo.
En la tabla 2.1 se detalla un extracto de las categorías del Reglamento Nacional de
Rally 2008, basado en el Artículo 251 Clasificación y Definiciones de la FIA
(Federación Internacional de Automovilismo).
Tabla 2.1 Categorías de competencia
CATEGORIA TRACCIÓN CILINDRAJE
ABIERTA A-1 Tracción integral 2051cc. a 3550cc.
ABIERTA A-2 Tracción simple 1651cc. a 2050cc.
ABIERTA A-3 Tracción simple 1401cc. a 1650cc.
ABIERTA A-4 Tracción simple 1151cc. a 1400cc.
ABIERTA A-5 Tracción simple 1cc. a 1150cc.
NORMAL N-1 Tracción simple 1cc. a 1400cc.
CUADRONES Tracción simple 1cc. a 700cc.
Fuente: Reglamento Rally Nacional Finalín 2008
2.2.2 Aplicación del motor
Se requiere preparar un motor que permita alternar entre diferentes tipos de
competencias: pista, piques y trepada de montaña; por lo que es necesario que el
motor mantenga una duración prolongada, esto permitirá que se pueda completar a
- 80 -
cabalidad un torneo de este tipo. Motivo por el cual son importantes las
características de vida útil del motor a ser preparado.
2.2.3 Relación peso/potencia del vehículo
Se emplea esta relación tomando la potencia máxima en caballos de vapor [CV] y el
peso en Kilogramos [kg]. Una buena relación peso potencia está por debajo de 10
kg/CV, por encima de 12 kg/CV la relación peso potencia es mala en términos
generales. Cuanto menor es la relación peso potencia, mayor es la aceleración.
Es importante que el vehículo tenga el menor peso neto, alternativamente se trata de
disminuirlo quitando elementos innecesarios, como por ejemplo: asientos traseros,
sistema de calefacción, tapizados, etc., y también cambiando partes del vehículo y/o
motor por otras de menor peso, pero de igual o mejor calidad.
2.2.4 Disponibilidad de partes y repuestos
Se requiere que haya disponibilidad en reposición de partes y repuestos, ya que en
la preparación del motor se cambiaran algunas partes primordiales del mismo y es
importante que sean de fácil adquisición y haya diversidad de distribuidores, esto
facilitará el proceso de modificación y la reposición de partes en caso de que se
requiera desmontar el motor para una reparación en lo posterior.
2.2.5 Potencia absorbida
La potencia absorbida en términos generales, es la diferencia entre la potencia
indicada (potencia neta del motor al interior de la cámara), y la potencia efectiva o
real (potencia al freno bhp). Se requiere que este valor sea lo más cercano al cero,
para que no existan pérdidas de potencia sustanciales.
- 81 -
Es importante que exista el menor número de cargas al motor, lo que permitirá que el
motor pueda funcionar con un mayor rendimiento, y esto se transmitirá en mayor
potencia. Un ejemplo claro de este fenómeno está en el sistema de aire
acondicionado, el compresor absorbe alrededor de un 10% de la potencia indicada
del motor.
2.3 PARÁMETROS ECONÓMICOS
Se realiza una investigación de precios de los repuestos comunes en la reparación
de un motor, Autorepuestos Gabasa para Forsa y Corsa, y Autofrancia para el 206,
fueron los sitios escogidos para conseguir la información que se muestra en la tabla
2.2.
Tabla 2.2 Comparación de precios.
SUZUKI FORSA 1.0 CHEVROLET CORSA 1.3 PEUGEOT 206 1.4
DESCRIPCIÓN UNIDAD SUBTOTAL UNIDAD SUBTOTAL UNIDAD SUBTOTAL
Árbol de levas 1 98,00 1 98,00 1 498,00
Cigüeñal 1 180,00 1 230,00 1 1384,32
Pistón 3 28,00 4 58,00 4 893,00
Segmentos 9 25,00 12 32,00 12 209,77
Biela 3 120,00 4 230,00 4 560,00
Cojinetes de Biela (juego) 3 9,00 4 10,00 4 223,57
Cojinetes de Bancada (juego) 3 13,00 4 18,00 4 235,16
Bomba de aceite 1 48,00 1 58,00 1 116,92
Bomba de agua 1 25,00 1 32,00 1 98,50
Válvulas de admisión y escape 6 36,00 8 42,00 8 220,00
Empaque cabezote 1 5,00 1 6,00 1 28,00
Guías de Válvulas 6 12,00 8 20,00 8 136,00
SUBT. 599,00 SUBT. 834,00 SUBT. 4603,24
12% IVA 71,88 12% IVA 100,08 12% IVA 552,39
TOTAL 670,88 TOTAL 934,08 TOTAL 5155,63
Fuente: Proformas
- 82 -
Se ha tomado en cuenta lo que representa comprar un repuesto o sustituir un
elemento según el tipo de vehículo, basado en eso se realiza una comparación de
costos aproximados que serán requeridos para la preparación, ver Anexo IV
2.4 SELECCIÓN DE ALTERNATIVAS
Una vez definidos los parámetros principales de rediseño, competición deportiva y
económicos, se procede a plantear las alternativas de diseño que se han delimitado
para el presente proyecto:
Alternativa 1 - Preparación de un motor Suzuki Forsa 1.0
Alternativa 2 - Preparación de un motor Chevrolet Corsa 1.3
Alternativa 3 - Preparación de un motor Peugeot 206 1.4
Es importante resaltar que se han escogido estos tipos de motores, porque son los
que usualmente se utilizan para competición en el Ecuador.
2.4.1 Preparación de un motor Suzuki Forsa 1.0
2.4.1.1 Viabilidad del rediseño
El motor Forsa funciona en base a un sistema de carburador tradicional, el cual es el
encargado de realizar la mezcla aire-combustible, la cual es dosificada en cantidades
adecuadas mediante varios componentes del mismo, que deben ser calibrados
manualmente y son los encargados de suministrar la cantidad exacta de la mezcla
requerida según el fabricante.
- 83 -
La ventaja principal del sistema de alimentación por carburador es que se puede
sustituir el carburador tradicional de una entrada, por uno de dos entradas tipo
Webber, el cual aumentaría significativamente la potencia en el motor.
El sistema de escape puede ser modificado sin inconvenientes, se eliminaría el
silenciador y se colocaría conductos de mayor diámetro, además se fabricaría un
nuevo múltiple de admisión de acuerdo a los requerimientos.
El árbol de levas es un elemento muy importante, y el nuevo diseño requiere de un
estudio muy profundo, por lo que no es conveniente desviarse del tema; la solución
es adquirir uno especialmente para competencia, que ya está diseñado y hay
disponible en el mercado.
Las válvulas pueden ser sustituidas por unas de mayor diámetro de asentamiento ya
que son de fácil adquisición.
La modificación en los conductos y el cepillado del cabezote es viable, este tipo de
retrabajo no trae ningún inconveniente.
Los pistones deben ser cambiados por unos de mayor diámetro que son fáciles de
conseguir, esto de acuerdo con el diámetro final y normalizado de los cilindros, que
también serán modificados.
El cigüeñal se somete sin inconvenientes a un alivianamiento.
2.4.1.2 Parámetros de competencia deportiva
El motor del Suzuki Forsa tiene cilindrada de serie 993 cc, entra en la categoría
abierta de 1 cc a 1150 cc, lo que permite la posibilidad mediante la preparación del
motor aumentar 157 cc adicionales y entrar en esta categoría con la mayor ventaja.
- 84 -
En términos de potencia gracias a este aumento de cilindrada se ganaría alrededor
de unos 40 CV aproximadamente.
Debido al tipo de preparación que se le hará al motor, se estima una vida útil
posterior a las modificaciones de unos 1000 km aproximadamente, el tipo de carrera
para la que se puede competir es pista, piques y trepada de montaña, por lo que sí
cumple los requerimientos del caso.
Según la ficha técnica del fabricante Suzuki Motor Company, la relación peso
potencia para el Suzuki Forsa es de 675kg/50,68CV = 13,31kg/CV; este dato nos
indica que la aceleración del motor tiene restricción debido a su peso, se deberá
trabajar en disminuir al máximo su peso. Cabe anotar que el peso del motor es de
apenas 63 kg, con lo que la variación de esta relación es muy superable.
La disponibilidad de partes y repuestos es muy amplia en varios distribuidores de la
ciudad de Quito, debido a que éste fue un modelo de producción nacional con
grandes ventas al nivel nacional.
El motor del Forsa tiene un nivel bajo de potencia absorbida comparado con
cualquier vehículo, esto hace que se aproveche considerablemente la potencia
indicada, debido a que no tiene cargas extras al motor mas que las necesarias,
alternador y árbol de levas.
2.4.1.3 Parámetros económicos
Los costos para reposición de repuestos para el Forsa son económicos; cabe
destacar que al poseer solamente tres cilindros, disminuye el costo de preparación al
menos en un 20 % (alrededor de USD 250), comparado con otros motores de 4 o
más cilindros.
- 85 -
2.4.2 Preparación de un motor Chevrolet Corsa 1.3
2.4.2.1 Viabilidad del rediseño
En el sistema de inyección electrónica, se modifica parámetros de inyección en la
UCE (unidad de control electrónico), puesto que ésta es quien controla la mezcla
aire-combustible, esta modificación requiere de un estudio electrónico avanzado,
para aprovechar al máximo las modificaciones.
Para mejorar el rendimiento de este sistema, se puede intervenir la propia
computadora, o intervenir los sensores del motor modificándolos electrónicamente,
para que los tiempos de inyección que coordine la UCE sean más largos,
permitiendo un mayor ingreso de combustible. También se puede cambiar el sistema
de inyección electrónica por un sistema convencional de carburador, en el que se
facilita la modificación de los parámetros de admisión de forma mecánica.
La modificación en el sistema de escape se dificulta por la presencia del sensor de
oxígeno, la UCE requiere la retroalimentación, y de encontrar valores incorrectos
automáticamente reemplazará estos valores por unos lógicos, lo que posiblemente
influya en el desempeño que se demanda para el motor; además, el catalizador debe
ser retirado, porque después de la modificación este elemento se puede dañar
debido a las altas temperaturas que se producirán producto de los gases de escape
al tener una combustión con mezcla rica (exceso de combustible en la mezcla).
El árbol de levas tiene que ser rediseñado, lo cual requiere de un estudio minucioso
con expectativas de que el nuevo rediseño soporte los nuevos esfuerzos; otra opción
es diseñar y construir uno nuevo, esto aún es mayor inconveniente ya que implica un
estudio muy profundo que no es tema de este proyecto, y por último en el mercado
no existe uno de reposición específicamente para competencia.
Las válvulas pueden sustituirse por otras de mayor diámetro.
- 86 -
El cabezote puede ser modificado abriendo los conductos de admisión y escape, y
rectificando la superficie inferior de la misma sin inconveniente alguno.
El alivianamiento en los pistones no se recomienda porque compromete la
resistencia a los nuevos esfuerzos, por lo que se debería cambiarlos.
Las bielas deben ser alivianadas en puntos donde no se comprometa la resistencia,
al igual que el cigüeñal, y después de aquel trabajo deben someterse a un
equilibrado.
2.4.2.2 Parámetros de competición deportiva
El Chevrolet Corsa tiene una cilindrada de serie 1297 cc, entra en la categoría
abierta de 1151 cc a 1400 cc, lo que permite la posibilidad mediante la preparación
del motor aumentar 103 cc adicionales y entrar en esta categoría con la mayor
ventaja. Gracias a este aumento de cilindrada se gana alrededor de unos 5 CV
aproximadamente.
Debido al tipo de preparación, se estima una vida útil posterior a las modificaciones
de unos 1000 km aproximadamente, el tipo de carrera para la que se puede competir
es pista, piques y trepada de montaña, por lo que sí cumple los requerimientos de
diversidad de competencias.
La ficha técnica del fabricante General Motors indica que la relación peso potencia
para el Chevrolet Corsa es de 751 kg / 72 CV = 10,43 kg/CV; este dato indica que la
aceleración del motor está dentro de los parámetros normales.
- 87 -
En cuanto a la disponibilidad de partes y repuestos es amplia en varios distribuidores
de la ciudad de Quito, debido a que éste modelo de producción nacional tuvo
grandes ventas en todo el país.
En la potencia absorbida se encuentran elementos como la dirección hidráulica y el
compresor del aire acondicionado que disminuye un pequeño porcentaje de la
potencia del motor; la dirección hidráulica es un elemento fijo que no se puede
desmontar y no convendría realizar el cambio por una dirección mecánica, por otro
lado el compresor puede ser eliminado y se puede realizar una adaptación en la
correa que le da el movimiento.
2.4.2.3 Parámetros económicos
Los costos para reposición de repuestos son relativamente económicos, se puede
decir que se encuentran en un nivel intermedio entre los de alto y bajo costo, USD
600 y USD 1000 respectivamente.
2.4.3 Preparación de un motor Peugeot 206 1.4
2.4.3.1 Viabilidad del Rediseño
Los Parámetros de Rediseño son equivalentes para un motor Chevrolet Corsa, ya
que tienen similitud en su funcionamiento, y en este caso utilizan el mismo sistema
de inyección electrónica multipunto.
- 88 -
2.4.3.2 Parámetros de competición deportiva
El Peugeot 206 tiene una cilindrada de serie 1360 cc, entra en la categoría abierta de
1151 cc a 1400 cc, y permite mediante la preparación del motor aumentar 40 cc
adicionales para entrar con la mayor ventaja, la otra opción es subir a la siguiente
categoría de 1401 cc a 1601, pero se compite en desventaja debido a que no se
puede aprovechar al máximo el cilindraje por limitaciones del motor. Gracias al
aumento de cilindrada de hasta 1400 cc se gana aproximadamente unos 2 CV.
Debido al tipo de preparación, se le estima una vida útil posterior a las
modificaciones de unos 1000 km aproximadamente, el tipo de carrera para la que se
puede competir es rally, pista, piques y trepada de montaña, por lo que sí cumple los
requerimientos de diversidad de competencias.
Los datos de la ficha técnica del fabricante Peugeot indica que la relación peso
potencia para el 206 1.4 es de 1025 kg / 75 CV = 13,67 kg/CV; este dato indica que
la aceleración del motor está limitada por el peso del vehículo, y se convierte en una
desventaja, al no estar dentro de los parámetros normales.
La disponibilidad de partes y repuestos es limitada, solo se puede conseguir en tres
partes de la ciudad de Quito, y son concesionarios exclusivos de Peugeot.
En la potencia absorbida se encuentran elementos como la dirección hidráulica y el
compresor del aire acondicionado que disminuye un pequeño porcentaje de la
potencia del motor.
2.4.3.3 Parámetros económicos
Los costos para reposición de repuestos son excesivamente altos, debido a que solo
existen repuestos originales.
- 89 -
100% 27 26,4 24 24,6 18 17,8
2.4.4 Selección de alternativas
De acuerdo a los parámetros de selección que comprenden viabilidad del rediseño,
parámetros competitivos y económicos, los mismos que ya fueron definidos en las
páginas 42 a la 56, a continuación se realizará una valoración de alternativas,
tomando en cuenta los aspectos más relevantes, se desea diferenciar con exactitud
el parámetro competitivo que posee 60% de importancia respecto al resto de la
preparación; en consecuencia la viabilidad del rediseño posee 30% de importancia y
el parámetro económico posee el 10% restante. En la tabla 2.3 se indica la
puntuación que se le ha asignado a cada alternativa según sus respectivos
parámetros, calificándoles en base a tres niveles de satisfacción:
(1) No cumple con los requerimientos
(2) Cumple con ciertos requerimientos
(3) Cumple satisfactoriamente con los requerimientos
Tabla 2.3 Selección de alternativas
ALTERN. 1 ALTERN. 2 ALTERN. 3
VIABILIDAD DEL REDISEÑO Ponderación VAL. VAL. VAL.
Sistema de Alimentación 7,5% 3 2,25 2 1,5 2 1,5
Sistema de Escape 7,5% 3 2,25 2 1,5 2 1,5
Sistema de Distribución 7,5% 3 2,25 2 1,5 2 1,5
Elementos Fijos y Móviles del sistema 7,5% 3 2,25 2 1,5 2 1,5
PARÁMETROS COMPETITIVOS
Cilindrada del motor 12% 3 3,6 2 2,4 1 1,2
Aplicación del motor 12% 2 2,4 3 3,6 3 3,6
Relación peso/potencia 12% 1 1,2 3 3,6 2 2,4
Disponibilidad de partes y repuestos 12% 3 3,6 3 3,6 1 1,2
Potencia absorbida 12% 3 3,6 2 2,4 2 2,4
PARÁMETROS ECONÓMICOS
Costos aproximados de preparación 10% 3 3 3 3 1 1
TOTALES
- 90 -
2.4.5 Selección de la alternativa
La Alternativa 1 es la más conveniente para el rediseño del motor Forsa I, por su
viabilidad de rediseño, parámetros competitivos y sus parámetros económicos.
Si bien es cierto, un motor con sistema de control electrónico puede ser también
modificado en sus parámetros, requiere de un estudio más profundo que no es tema
de este proyecto, puesto que la idea es modificar partes del motor internamente, de
alimentación, distribución, escape y elementos del sistema biela-manivela, que es
donde mayor potencia se obtiene.
A continuación se explica detalladamente el proceso de designación de puntaje para
cada parámetro.
2.4.6 Análisis de la selección
2.4.6.1 Viabilidad del rediseño
El Forsa obtiene una mayor puntuación, porque un sistema de alimentación por
carburador brinda mayores beneficios que uno de inyección electrónica,
especialmente en la facilidad para regular el combustible, y al no presentar
inconvenientes con sensores del motor.
El sistema de escape del Forsa no presenta ninguna dificultad para su modificación,
al contrario del Corsa y 206, que si bien es cierto también hay factibilidad para la
mejora, el sistema electrónico se ve afectado por la presencia del sensor de oxígeno.
Dentro del sistema de distribución el Forsa tiene mayor facilidad de montaje, ya que
no requiere de herramientas especiales, mientras que el Corsa o el Peugeot,
necesita de elementos adicionales que garanticen la sincronización de los piñones.
- 91 -
La ventaja principal que presenta el motor del Forsa, es que se puede trabajar
tranquilamente en el block motor rebajando el plano de la superficie superior, y el
pistón biela, no colisionará con las válvulas de admisión y escape, mientras que en
Corsa o Peugeot, este trabajo es imposible por lo que si se rebaja en el block,
chocaran las válvulas con los pistones de los mismos.
2.4.6.2 Parámetros competitivos
De acuerdo a la tabla 2.1, el motor con más posibilidad de mejorar el cilindraje es el
Forsa, esto debido a que tiene una proyección de hasta 1150 cc, lo cual le permite
una competición con mayor ventaja sobre los demás de esta categoría.
Los tres modelos de motor, ofrecen buenas características para prepararlos hacia
una competencia de alto nivel, sin embargo los vehículos han ido aumentando sus
cc, quedando rezagados de menor cilindrada, por lo que al momento de competir
existen gran afluencia de vehículos para las categorías 1401cc. a 1650cc .y de
1151cc. a 1400cc., de igual manera los vehículos 1.4 y 1.6 son los más transitados
en la actualidad.
En la relación peso/potencia, existe una ventaja del Corsa sobre el Forsa y el 206,
esto se debe a que el vehículo es liviano y la potencia es alta, lo que predice una
aceleración aceptable.
La disponibilidad de partes y repuestos en Forsa y Corsa es amplia, ya que son
vehículos de producción nacional, a diferencia del 206, el cual limita la gama de
repuestos con exclusividad en sus escasos concesionarios.
Con respecto a la potencia absorbida, el Forsa tiene una ventaja sobre las otras
alternativas, ya que no posee cargas al motor que puedan ser de consideración y de
reducción de potencia.
- 92 -
sminuid
2.4.6.3 Parámetros económicos
En cuanto a los costos de preparación, el Forsa y Corsa son aceptables, teniendo
una ligera ventaja económica el primero; en cuanto al 206 existe una exageración en
los costos, lo que nos lleva a pensar que una preparación de este tipo se podría
llevar a cabo solo con un gran capital. La viabilidad económica se inclina por el motor
Suzuki Forsa 1.0, ya que es un motor de costos relativamente di os
comparado a las otras dos opciones.
CAPÍTULO III
REDISEÑO DE LOS ELEMENTOS DEL MOTOR
A continuación se realizan los cálculos referentes a las modificaciones que se han
escogido, describiendo detalladamente cada operación efectuada.
3.1 PARÁMETROS INICIALES PARA LA MODIFICACIÓN
El motor Suzuki Forsa, tiene los siguientes parámetros de fabricación.
Tabla 3.1 Especificaciones técnicas
ESPECIFICACIONES VALORES
N° de cilindros: 3
Cilindrada (Física): 993 cm3
Relación de Compresión: 8.8:1
Diámetro del Cilindro: 74mm
Carrera: 77mm
Potencia efectiva 46 HP (34,32 kw) @ 5800 rpm
Torque o Par motor 74,5 Nm @ 3600 rpm
Volumen de la cámara: 42.44cm3
- 93 -
COMBUSTIBLE OCTANAJE
(RON) PODER CALORÍFICO
[Kcal/kg], [MJ/kg]
Gasolina 80 (EXTRA) 80 9650 (4,0376)
Gasolina 89 (SUPER) 89 10100 (4,2258)
Gasolina 95 95 10400 (4,3514)
Gasolina 98 98 10550 (4,4141)
Gasolina especial 110 10650 (4,4560)
UBICACIÓN ALTURA
[m.s.n.m.]
PRESIÓN AMOSFÉRICA
[mmHG], [atm.]
Quito 2800 560 (0,7368)
Al nivel del mar 0 760 ( 1 )
Revoluciones máximas: 6500 rpm
Orden de Encendido: 1 – 3 – 2
Temperatura del Aceite: 80°C
Bujías de Encendido: NGK BPR6ES
Presión de Combustible: 0,9 – 1.4 [bar]
Presión de Aceite: 3,0 – 3,8 [bar] a 3000 rpm
Lubricante Utilizado: SAE 20W50
Fuente: Manual de Servicio Suzuki Motor Company
3.2 FACTORES EXTERNOS DEL MOTOR
Existen factores externos que influyen en el desempeño del motor, y deben ser
considerados, porque de ello depende el cálculo correcto para su modificación.
3.2.1 Tipos de combustible
3.2.2
Presión atmosférica
3.2.3
- 94 -
Temperatura ambiente en el aire
UBICACIÓN TEMPERATURA
PROMEDIO [°C]
Quito 18
Al nivel del mar 20
3.3 PREPARACIÓN DE ELEMENTOS FIJOS
3.3.1 Modificación del bloque motor
3.3.1.1 Refuerzo de la línea de bancada
Refuerzo de los pernos de fijación:
nS
nR (3.1)13
Donde:
R: Relación de compresión
: Diámetro del perno de fijación [mm]
nR: Nueva relación de compresión estimada
S: Fracción de diámetro de los pernos primitivos por unidad de relación [mm]
n: Nuevo diámetro de los pernos [mm]
13 GILLIERI, Stefano, Preparación de Motores de Serie para Competición, p. 76.
- 95 -
Se despeja S y se calcula:
S
R
S 10
8.8
S 0,00136m(1,136mm)
Con el resultado obtenido se calcula el nuevo diámetro para la nueva relación de
compresión estimada que es de 10.5:
n1,136(10.5)
n0,011928m1(11,928mm 12mm)
ANTES DESPUES DIFERENCIA
Figura 3.1 Refuerzo línea de bancada
Fuente: Los Autores
El nuevo diámetro de los pernos de fijación (Figura 3.1) para reforzar la línea de
bancada se aproxima a 12 mm, por lo tanto se retrabaja los orificios y se selecciona
el paso del perno de 1.50, según la tabla para selección de pernos y paso de Stefano
Gillieri (Anexo 3.1).
- 96 -
3.3.1.2 Rectificado de cilindros
Según el manual de taller, la medida máxima para el rectificado de los cilindros es de
0.50 mm, de acuerdo con esta medida el nuevo volumen o cilindrada del motor viene
dado de la siguiente manera:
Cil
nD2
4 C
nc
(3.2)14
Donde:
C: Carrera
D: Diámetro estándar del cilindro
nD: Nuevo diámetro del cilindro
nc: Número de cilindros
Cil: Cilindrada del motor
Reemplazando los valores se obtiene:
Cil
74.482
4
77 3
Cil 1,00642 103
m3 (1006,42cm
3 )
ANTES DESPUES DIFERENCIA
- 97 -
14 DE CASTRO, Miguel, Trucaje de motores de 4 tiempos, p. 18.
15 GILLIERI, Stefano, Preparación de Motores de Serie para Competición, p. 137.
- 97 -
Cil 3
Figura 3.2 Rectificado Cilindro
Fuente: Los Autores
Debido a que la cilindrada aumentó (figura 3.2), se debe calcular la nueva relación de
compresión y quedaría de la siguiente manera:
nVc
Rc
1
(3.3)15
Donde:
Rc: Relación de compresión
nVc: Volumen de la cámara de combustión
Reemplazando los valores se obtiene:
nVc
1006,42
3
10,5
1
nVc 35,31106
m3 (35,31cm
3 )
16 GILLIERI, Stefano, Preparación de Motores de Serie para Competición, p. 137.
- 98 -
Luego se calcula la nueva relación de compresión:
nRc nV
nVc nVc
(3.4)16
Donde:
nRc: Nueva relación de compresión
nV: Nuevo volumen del cilindro
nRc
1006,42
35,31 3
35,31
nRc 10,5 10,5 :1
1
3.3.1.3 Rectificado del plano de la superficie superior
Para calcular el tamaño de superficie que se debe rectificar se toma la decisión de
distribuir la rectificada entre la superficie superior del bloque y la superficie inferior del
cabezote, por lo tanto se procede a calcular el volumen a reducir para la superficie
superior del bloque:
Volumen de la cámara original:
Vc
Vc
V
Rc
1
993
3
8,8
1
42,44 106
m3 (42,44cm
3 )
- 99 -
La diferencia entre el volumen original y el nuevo volumen requerido es la cantidad
que debe ser rebajada entre las dos partes:
Vc nVc 42,44 35,31 7,13106
m3 (7,13cm
3 ;7130mm
3 )
Se reparte el rectificado entre las partes:
Vc nVc
7,13 3,565 10
6 m
3 (3,565cm
3 )
2 2
Para determinar la cantidad lineal o altura que debe ser rebajada en el bloque (ver
figura 3.3), conociendo el nuevo diámetro del cilindro, se aproxima de la siguiente
manera, tomando como referencia la ecuación para el volumen de un cilindro.
V=π.D2.h/4
2 Vc
nVchb
nD2
(3.5)
Donde:
hb: Altura de rebajado a la superficie del bloque
nVc: Nuevo Volumen de la cámara
Vc: Volumen de la cámara
nD: Nuevo diámetro del cilindro
Reemplazando los valores se obtiene:
hb 4.(7.13)
(7,448)2
hb 0,818 103
m(0,818mm 0,8mm)
- 100 -
Figura 3.3 Pulido Superficie del Bloque
Fuente: Los Autores
Se aproxima a 0,80 mm, debido a que se desea estandarizar la medida, y proteger la
integridad de las partes físicas sin comprometer al máximo su resistencia. Se
procede a calcular el volumen que será rebajado tomando en cuenta el valor
aproximado de 0,80mm:
Se tiene:
Vhb
nD
2
4
hb
(3.6)
Donde:
Vhb: Volumen rebajado del cilindro
nD: Nuevo diámetro del cilindro
hb: Altura de rebajado a la superficie del bloque
Reemplazando los valores se obtiene:
- 101 -
2
Vhb
74,48 4
0,8
Vhb 3,4854 106
m3 (3,4854cm
3 )
3.3.2 Modificación del cabezote
3.3.2.1 Preparación de la cámara de combustión
La condición para el nuevo volumen de la cámara de combustión, se determinó en el
tema anterior sobre la modificación del bloque, a continuación se calcula la altura de
rebajado para la superficie inferior del cabezote, considerando la cámara de
combustión como un cono recto (figura 3.4):
Figura 3.4 Cámara de Compresión Fuente: Los Autores
Bajo la consideración de casquete esférico, se determinará el valor de H:
V 1 H (3r
2
H 2 )
c 6
(3.8)
- 102 -
c
Donde:
Vc: Volumen de la cámara
r: Radio del casquete esférico
H: Altura total de la cámara
Reemplazando los valores se obtiene:
Vc 1 H (3(7,399 / 2)
2 H
2 )
6
42,44 21,498H 0,5236H 3
H 0,018m(18,26mm)
Se necesita determinar la altura hc, que indicará cuánto deberá rebajarse la
superficie inferior del cabezote, considerando que:
hc H
h
hc 1,826
h
(a)
Mediante la ecuación de volumen para un casquete esférico, se tiene lo siguiente:
Vcf 1
h(3(r
/ 2)2 h
2 )
6 c
35,36 21,498h r 2
0,5236h3
(b)
Se calcula el volumen de la zona esférica a rebajar (ver figura 3.4):
Vc
nVc
2
- 103 -
c
hc (hc2 3r
2 3r
2 )
c
6
3,4043 hc3 3hc r
2
41,06 (c)
- 104 -
Se tiene 3 ecuaciones con tres incógnitas, por lo tanto existe solución, el resultado es
el siguiente:
h 0,0001737m(0,1737mm)
rc 0,0003457m(0,3457mm)
hc 0,00089m(0,89mm 0,85mm)
Se coloca el valor de 0,85 para estandarizar la medida y no sobrepasar la relación de
compresión de 10,5:1
Figura 3.5 Pulido Cabezote
Fuente: Los Autores
Se aproxima a 0,85 mm, debido a que se desea estandarizar la medida, y proteger la
integridad de las partes físicas sin comprometer al máximo su resistencia.
Después de los resultados obtenidos el volumen de la cámara y la relación de
compresión deben ser recalculados:
hc (hc2 3r
2 3r
2 )
Vhc c
6
Vhc 3,59 106
m3 (3591,83mm
3 ;3,59183cm
3 )
Se calcula el volumen de la cámara final considerando hb=0,8mm y hc=0,85mm:
- 105 -
Vcf
Vcf
Vcf
Rcf
Vc (Vhb Vhc)
42,436 (3,4854 3,5918)
35,3588 106
m3 (35,3588cm
3 )
nV
Vcf Vcf
Rcf
1006,42
35,3588
3 35,3588
10,49
1
Rcf 10,5 :1
3.3.2.2 Conductos de Admisión y de Escape.
Conducto de Admisión:
Se trabaja el conducto de admisión de acuerdo al estudio realizado por Stefano
Gillieri, proporcional al diámetro de la válvula (figura 3.7), los resultados se muestran
en la tabla 3.2.
ANTES DESPUÈS DIFERENCIA
Figura 3.6 Bruñido Ductos de Admisión
Tabla 3.2 Diámetros del conducto de admisión [mm]
- 106 -
ORIGINAL REQUERIDO FINAL
- 107 -
38 D 38
38 0,9D 34,2
38 0,8D 30,4
Fuente: GILLIERI, Stefano, Preparación de Motores de Serie
para Competición, p. 164.
Conducto de Escape:
ANTES DESPUÈS DIFERENCIA
Figura 3.7 Bruñido Ductos de Escape Fuente: Los Autores
Tabla 3.3 Diámetros del conducto de escape [mm]
ORIGINAL REQUERIDO FINAL
32 1,2 D 38,4
Fuente: GILLIERI, Stefano, Preparación de Motores de Serie para Competición, pág.
170.
- 108 -
3.3.3 Modificación del cárter
3.3.3.1 Mejora de la estanqueidad del aceite.
Debido a la escasez de placas retenedoras de aceite, se procede a colocar 5 placas
tomando de un diseño previo comprobado, que supone satisfacer la necesidad de
lubricar en todo momento (figura 3.8).
Antes Después
Figura 3.8 Modificación del Carter
Fuente: Los Autores
- 109 -
V 2
Lc
3.3.4 Modificación del colector de escape
Cálculo de la longitud (figura 3.9) que debe tener el colector de escape (Lc):
L c
1 3 . 0 0 0 G
e
r p m 6
cm
(3.9)17
Donde:
Lc: Longitud del colector de escape
Ge: Ángulo que permanecen abiertas las válvulas de un motor desde que se
abren hasta que se cierran.
rpm:Número de revoluciones pretendidas donde se encuentra la máxima potencia.
El ángulo de apertura de válvulas de admisión y escape viene dado por el tipo de
árbol de levas, para este caso es un 18-40-40-18, según la ecuación de Stefano
Gillieri:
Ge 18 180 40 238
Reemplazando los valores se obtiene:
Lc 13.000 238
7100 6
Lc 0,7263m(72,63cm)
Cálculo del diámetro de los tubos del colector (figura 3.9):
2
(3.10)18
- 110 -
17 GILLIERI, Stefano, Preparación de Motores de Serie para Competición, p. 242.
- 111 -
Donde:
: Diámetro del colector de escape
V: Volumen de un cilindro
Lc: Longitud del colector de escape
Reemplazando los valores se obtiene:
2
331 2
72,63
0,0341m(3,4066cm)
Como los tubos del colector son curvos se aumenta el respectivo factor del 10%:
10% 0,0375m(3,7473cm 37,5mm)
Cálculo del diámetro del tubo final del colector (ØTe):
- 112 -
18 GILLIERI, Stefano, Preparación de Motores de Serie para Competición, p. 242.
- 113 -
Figura 3.9 Colector de escape final Fuente: Los Autores
Te
2
Vt
Lc
(3.11)19
Donde:
ØTe: Diámetro del tubo final del colector
Vt: Cilindrada final del motor
Lc: Longitud del colector de escape
Reemplazando los valores se obtiene:
Te
2
1006,42
72,63
Te 0,042m(4,2cm)
Te 10% 0,00462m(4,62cm 46,2mm)
3.4 PREPARACION DE ELEMENTOS MÓVILES
3.4.1 Modificación del Pistón
Existen varias formas de modificar el pistón ya sea alivianado el peso, recortando las
faldas, se realizan recortes internos de la cabeza o aumento de la cabeza del mismo.
Cada una de estas modificaciones tiene sus ventajas y desventajas, y su respectiva
utilización para cada competencia, ya sea de pista, callejera o de rally.
- 114 -
19 GILLIERI, Stefano, Preparación de Motores de Serie para Competición, p. 243.
- 110 -
La obtención de unos pistones adecuados para el mejoramiento de un determinado
motor, requiere especial atención en varios puntos:
Diámetro de los pistones adecuado a las dimensiones de los cilindros.
Alta calidad del material que permita las mínimas tolerancias de montaje.
Tener preferencia por los pistones cuyo proceso de fabricación sea el forjado o
estampado del material
Si es posible elegir pistones provistos de esqueleto anti-dilatación, en el caso
de que sea fundidos
Prestar atención a la altura de compresión y asegurarse de que esté dentro de
los límites más próximos a los requeridos.
En la modificación realizada al motor Suzuki Forsa, se ha utilizado pistones del
Chevrolet Esteem (Anexo 3.3), el cual posee dimensiones similares, pero para fines
de aumento de la compresión son de mayor desempeño, ya que permiten una
reducción de la cámara de combustión.
3.4.1.1 Velocidad media del Pistón
La velocidad media de un motor de combustión interna está entre 8 y 15 m/s. La
velocidad media de un motor de competencia no debe pasar los 19 m/s por la
seguridad integral del motor.
Los parámetros de fabricación indican una velocidad máxima del motor de 6500 rpm,
se estima con la modificación llegar a 7100 rpm, un valor racional que incluye el
cuidado del motor, según recomendación del Manual GTZ.
Vmx 2 S n
1000 60
(3.12)20
- 111 -
20 KINDLER, H., Matemática aplicada para la técnica del automóvil, p.128.
- 112 -
Donde:
Vmx: Velocidad máxima del pistón
S: Carrera del pistón
n: rpm máxima del motor
Reemplazando los valores se obtiene:
Vmx 2 77 7100 1000 60
Vmx 18,22 m s
Luego de obtener la velocidad máxima (Vmx) se calculará la velocidad media del
pistón (Vm)
Vmx Vm
1,7
(3.13)8
Donde:
Vm = Velocidad media del pistón
Reemplazando los valores se obtiene:
Vm Vmx 1,7
Vm 18,22 1,7
Vm 10,71m s
Para una velocidad del pistón de 10,71 m/s el cigüeñal se encontrará girando a
4172,72 rpm. Aproximadamente la velocidad media del pistón aumento en un 9%,
por lo que la vida útil a disminuido considerablemente.
- 113 -
Figura 3.10 Movimiento aleatorio del pistón Fuente: KINDLER, H., Matemática aplicada para la técnica del automóvil, pág.127.
3.4.1.2 Cálculo de la dilatación de cabeza de Pistón
La cabeza del pistón es de menor diámetro que la falda, ya que en este punto es
donde se tiene las mayores temperaturas de trabajo. Por lo que se calculará la
dilatación lineal de la cabeza del pistón a utilizarse.
l t
lot2 . t1
(3.14)
- 114 -
Donde:
∆l: Dilatación lineal
αt: Coeficiente de dilatación longitudinal
lo: Longitud inicial
t1: Temperatura inicial del servicio
t2: Temperatura máxima alcanzado en la cabeza del pistón
Reemplazando los valores se obtiene:
l 0,00002 74,48180 20
l 0,000238m(0,23mm)
3.4.1.3 El tiempo de ignición y el avance del encendido
Cuándo el régimen del motor aumenta, en cada carrera del pistón, hay menos tiempo
para que el cilindro disipe el calor liberado en la combustión, y por consiguiente, el
intervalo de tiempo entre el salto de cada chispa y el punto en el que comienza la
combustión, llamado retardo de encendido, disminuyen.
Con el aumento del régimen del motor, la intensidad de la turbulencia y por lo tanto la
tasa de combustión aumentan proporcionalmente al mismo. Así, el intervalo de
tiempo de combustión, desde el punto de encendido hasta el punto pico de presión
(periodo de aumento rápido de la presión) disminuye, mientras que esta duración
expresada en grados de giro del cigüeñal se mantiene aproximadamente constante.
- 115 -
Figura 3.11 Diagrama Presión en el cilindro vs. posición del cigüeñal
Fuente: ZANOTTI, Ángel, “Simulación del flujo en motores de combustión”, Universidad Nacional de Rosario, Argentina, 2005, p. 55.
Por lo tanto, si no hay regulador de avance, y este se fija para producir la presión
máxima 10 grados después del PMS a bajo régimen, al aumentar las revoluciones
por minuto, se producirá progresivamente cada vez mas tarde en el ciclo y su
magnitud disminuirá.
Se puede apreciar claramente en el diagrama de la figura 3.11, que la presión
máxima de la combustión está relacionada con el número de revoluciones a las que
gira el motor; así, se tiene que para la velocidad media del pistón de 10,71 m/s, se
obtiene una velocidad del cigüeñal de 4172,72 rpm, y la curva para ésta presión
máxima viene dada aproximadamente 40° después del PMS (ver cruce en fig. 3.12).
- 116 -
Figura 3.12 Presión Máxima Suzuki Forsa.
3.4.1.4 Presión media efectiva según el número de octano
- 117 -
Figura 3.13. Relación de compresión crítica y presión media efectiva indicada
referida al número de octano.
Fuente: OBERT, Edward, Motores de combustión interna, p. 360.
El número de octano y el poder calorífico que se provee por el tipo de combustible,
se relaciona directamente con la Pem. A partir de los 100 octanos , la mejora al torque
del motor es muy ajustada, esto quiere decir que el aumento será muy reducido; en
el diagrama de Presión media efectiva indicada vs el número de octano (ver fig.
3.13), se puede determinar el valor aproximado de la presión 135 psi (9,31 bar) .
3.4.1.5 Fuerza sobre del Pistón
La presión media está relacionada con las curvas de los ciclos termodinámicos, en
los motores Otto está entre 6 y 10 bar (87 y 147 psi) de sobre presión; para el caso
del motor Forsa, por ser un motor de competición, el valor de la presión media se
encuentra cerca al límite superior del rango: 135 psi (9,31 bar) aproximadamente. Se
calculará la fuerza con que presiona la mezcla aire combustible en el cilindro al
pistón:
Ae
D 2
4
(3.15)
Donde:
Ae : Superficie de la cabeza del pistón
D : Diámetro del cilindro
Reemplazando los valores se obtiene:
21 KINDLER, H., Matemática aplicada para la técnica del automóvil, p.116.
- 117 -
e
Ae
7,4482
4
A 0,4357m2 (43,57cm
2 )
Luego:
F em10 Pm
Ae
(3.14)21
Donde:
Fem: Fuerza media del pistón
Pm: Presión media de la combustión
Ae: Superficie de la cabeza del pistón
Reemplazando los valores se obtiene:
F em10 9,31 43,57
F em4056,367N
Utilizando la misma ecuación se determina la fuerza sobre el pistón en el motor
estándar, teniendo como resultado un aumento del 12%.
3.4.2 Modificación de las Válvulas
El aumento de la potencia está relacionado directamente con el consumo de aire o
de mezcla (aire combustible) en una unidad de tiempo, y aprovechar este consumo al
máximo y no derrocharlo inútilmente en mezclas devueltas a la atmosfera, por lo que
se puede hacer modificaciones importantes en las válvulas de admisión y de escape
21 KINDLER, H., Matemática aplicada para la técnica del automóvil, p.116.
- 117 -
22 GILLIERI, Stefano, Preparación de Motores de Serie para Competición, p. 175.
- 118 -
335,47 7100
70 750
Válvulas de admisión
D V rpm
a v
750 (3.15)22
Donde:
D: Diámetro de la válvula de admisión
V: Volumen unitario del cilindro
v: Velocidad del aire que ingresa (Anexo 3.2)
D
D 0,038m(3,8cm)
D 38mm
El diámetro de la válvula de admisión del motor preparado posee un diámetro de
38mm, lo que se ajusta al cálculo realizado
Válvulas de escape
Dve D
0,85 (3.16)
Donde:
- 119 -
Dve = Diámetro de la válvula de escape
D = Diámetro de la válvula de admisión
Reemplazando los valores se obtiene:
Dve 38 0.85
Dve 0,03247m(32,47mm)
Dve 32mm
De la misma manera el diámetro de las válvulas de escape utilizados en el motor es
de 32mm, que es el adecuado según el cálculo realizado.
Inclinación de los Asientos
La inclinación del asiento a 45° ofrece un cierre mucho más completo que cualquier
tipo de ángulo posible, tiene la tendencia de autocentrarse y el bisel tiene mayor
espesor o zona de contacto, de modo que existe mayor refrigeración de la válvula y
menor riesgo de deformación a elevadas temperaturas, pero el principal
inconveniente radica en que el paso y la inclinación dada a los gases no es el más
favorable, de modo que este paso de los gases queda frenado y el rendimiento de la
cámara es menor.
Otro procedimiento favorable es disponer de un asiento a 30° para que el flujo del
gas circule con mucha más fluidez por esta zona de paso. Pero estas válvulas tienen
en inconveniente de no asegurar perfectamente la estanqueidad de la válvula cuando
está cerrada, y son susceptibles a sufrir deterioro más rápido y mayores
deformaciones.
- 120 -
Como consecuencia de todo ello, debe buscarse la combinación de ángulos que
anule los inconvenientes de cada uno de los sistemas y mantenga en lo posible sus
ventajas.
Superficie de paso de gas a través de las válvulas.
Asiento a 45°:
Figura 3.14 Inclinación asiento de válvula a 45º Fuente: DE CASTRO, Miguel, Trucaje de motores de 4 tiempos, pág. 214.
S 0.707 d a
(0,3536 a 2 )
(3.17)23
Donde:
S = Superficie de pasaje
d = Diámetro de conducto de pasaje
a = Altura de alzada
23 DE CASTRO, Miguel, Trucaje de motores de 4 tiempos, p.217.
- 121 -
Referirse a la figura 3.13 Características de la válvula
Reemplazando los valores se obtiene:
S 0,707 33 8,5(0,3536 8,52 )
S 0,648 106
m 2 (648,52mm
2 )
S 0,648cm 2
Asiento a 30°
Figura3.15 Inclinación asiento de válvula a 30º
Fuente: DE CASTRO, Miguel, Trucaje de motores de 4 tiempos, pág. 214.
S 0.866 d a
(0,375 a2 )
(3.18)
S 0,866 33 8,5(0,375 8,52 )
S 0,79 106
m2 (790,22mm
2 )
S 0,793cm2
- 122 -
Diámetro del conducto del asiento
d
D
Vmx
1,06 Vg
(3.19)24
Donde:
d = Diámetro del conducto del asiento
D = Diámetro del cilindro
Vmx = Velocidad máxima del pistón
Vg = Velocidad de salida de los gases
Reemplazando los valores se obtiene:
d
74,48
18,22
1,06 80
d 0,03452m(34,52mm)
Si al medir se observa que el diámetro de la válvula de origen es más pequeño de lo
que nos indica el cálculo, se tiene la posibilidad de aumentar la entrada de los gases,
pero si es del mismo tamaño es preferible no tocarla. La formula anterior analizada
es aproximada, puede aplicarse perfectamente en un margen de ± 10% de error,
para el caso del Forsa: 34,52 3,452[mm], así que, el valor obtenido es similar al
utilizado en el motor 33mm.
Partiendo del conocimiento del conducto se puede considerar los valores de todas
las demás proporciones de las válvulas se tiene los siguientes valores:
- 123 -
24 DE CASTRO, Miguel, Trucaje de motores de 4 tiempos, p.219.
- 124 -
Figura 3.16 Dimensiones de la válvula Fuente: DE CASTRO, Miguel, Trucaje de motores de 4 tiempos, pág. 218
Carrera o alzada de la válvula
a 0,25 d
(3.20)
Anchura del asiento
b 0,07 d
(3.21)
Diámetro del vástago de la válvula de admisión
dva 0.,8 0,23d
(3.22)
Diámetro del vástago de la válvula de escape
dve 0,3 0,28d
(3.23)
- 125 -
Diámetro superior de la cabeza
dc d 2b
(3.24)
Grueso de la copa de la cabeza de admisión
ea 0,10 dc
(3.25)
Grueso de la copa de la cabeza de escape
ee 0,15 dc
(3.26)
Partiendo de la medida del diámetro del conducto, se puede establecer que las
válvulas de admisión y escape deberán tener en cada una de sus partes las
siguientes medidas:
Válvulas de admisión
d 0,033m(33mm)
a 0.25 33
a 0,00825m(8,25mm)
b 0,07 33
b 0,00231m(2,31mm)
dva 0,2133
dva 0,00693m(6,93mm)
dc 33 22,31dc 0,037m(37.62mm)
ea 0,10 37,62
ea 0,00376m(3,76mm)
- 126 -
Válvulas de escape
d 0,029m(29mm)
a 0,25 29
a 0,00725m(7,25mm)
b 0,07 29
b 0,00203m(2,03mm)
dve 0,2129
dve 0,00609m(6,09mm)
dc 29 22,03dc 0,03306m(33,06mm)
ea 0.10 33.06
ea 0,0033m(3.3mm)
3.4.3 Modificación en la Biela
Considerando la enorme presión que realiza el pistón tras la combustión, nos anticipa
de los enormes esfuerzos que se producen en esta pieza intermediaria que en virtud
de todas estas fuerzas está, más que ninguna otra, sometida a grandes esfuerzos de
compresión, tracción, flexión y torsión.
- 127 -
Para soportar todos estos esfuerzos, el material con el que se construyen las bielas
debe tener unas características especiales como el acero estampado (adecuado en
las bielas en serie), las aleaciones de aluminio de alta resistencia y las de titanio,
estas últimas siempre que el reglamento de la competición permita el cambio, por su
excesivo costo y sus elevadas propiedades termodinámicas.
Las bielas son elementos muy delicados y deben ser manipuladas con una cierta
experiencia y conocimiento.
Refuerzo de los pernos de fijación
S
R
Reemplazando los valores se obtiene:
S 8
8.8
S 0.9090909mm
n0.9090909 10
n0,00909m(9.09 10mm)
- 128 -
Figura 3.17 Diámetro de los pernos primitivos Fuente: Los Autores
Entonces la medida de 10mm deberá ser el nuevo diámetro de los pernos. Una vez
calculado el diámetro de los nuevos pernos se puede efectuar el trabajo de taller
sobre las cabezas de las bielas y los orificios de los pernos.
Existen varios métodos para aligerar el peso de la biela, pero por tratarse de un
elemento que soportará grandes esfuerzos por la elevada compresión, no se
realizará ningún trabajo de desbaste.
3.4.4 Cigüeñal y Volante de Inercia
Según la importancia del grado de mejora que se haya logrado con nuestra
intervención en el cabezote y en los pistones, el cigüeñal será revisado para
acoplarse a las nuevas condiciones de funcionamiento.
- 129 -
Los puntos principales por los que se debe preocupar son los siguientes:
Adaptar las nuevas dimensiones del cigüeñal a las nuevas condiciones de
funcionamiento impuestas.
Estudiar todas las posibilidades que estén al alcance para conseguir el
aligeramiento del cigüeñal.
Realizar un equilibrio dinámico y estático del cigüeñal y el volante de inercia
Se puede considerar que el alivianar el peso del cigüeñal y el volante de inercia es
importante y riesgoso, por el trabajo final que estos elementos realizan, teniendo
como resultado según la necesidad un motor que nos de fuerza (elementos no
alivianados) o velocidad final (elementos alivianados), sea la condición si será
utilizado para rally o para pista respectivamente.
3.4.4.1 Cálculo del par motor
En los motores de combustión aparece un momento de rotación, que se denomina
par motor:
“La presión del gas origina la fuerza del pistón Fe.
La fuerza del pistón, por la inclinación de la biela, se descompone en una
fuerza lateral Fn. (perpendicular a las paredes del cilindro) y otra Fb en el
sentido de la biela (Fuerza en la Biela)
- 130 -
En el muñón del cigüeñal, según la posición de éste, la fuerza de la biela se
descompone en una fuerza tangencial Ft, y otra de compresión hacia el eje del
cigüeñal”25.
Considerando que: el pistón se encuentra en la posición 3 (refiérase a fig. 3.10) a
velocidad máxima igual a 18,22 m/s y con una presión media de trabajo de 9,31 bar
(135 psi), después de haber combustionado la mezcla en la cámara de combustión,
se tiene el siguiente cálculo de la fuerza del pistón.
Figura 3.18 Fuerzas que intervienen en el motor Fuente: KINDLER, H., Matemática aplicada para la técnica del automóvil, pág. 117.
25 KINDLER, H., Matemática aplicada para la técnica del automóvil, p. 117.
- 131 -
Donde:
Fn: Fuerza lateral del pistón
Fe: Fuerza del pistón
Fb: Fuerza de la biela
Frad: Fuerza en el brazo del cigüeñal
Ft: Fuerza Tangencial
r: Radio de giro del cigüeñal
Reemplazando los valores se obtiene:
Refiérase a la Figura 3.18 Fuerzas que intervienen en el motor.
Diagrama aplicado para el motor Forsa, para una longitud de biela de 120mm.
Cos15l1
r
- 132 -
l1 Cos15 r
l1 Cos15 38,5
l1 0,037188m(37,188mm)
Sen
l1
120mm 137,188
Sen
120
18,05
Refiérase a la Figura 3.18 Fuerzas que intervienen en el motor
CosFe
Fb
Fb Cos18,05 Fe
Fb Cos18,054056,367
Fb 3856,74N
Refiérase a la Figura 3.18 Fuerzas que intervienen en el motor.
Por sumatoria de ángulos en un triángulo igual a 180º, resulta el ángulo entre la recta
de Fb y la horizontal de 86,95º; si la recta de Ft es perpendicular a la recta de Fr,
entonces el ángulo entre la recta de Fb y Ft es de 3,05º.
r
Fr Fb
Ft
120 mm
l1
- 133 -
180
180 75 18,05
86,05º
90
90 86,95
3,05º
Reemplazando los valores se obtiene:
CosFb
Ft
Ft 3856,74
Cos3,05Ft 3862,21N
Finalmente:
Mm Ft r
Donde:
Mm = Par Motor
rm = Radio del Cigüeñal
Ft = Fuerza tangencial
Reemplazando los valores se obtiene:
Mm 3862,210,0385
Mm 148,7Nm
(3.27)
- 134 -
3.4.4.2 Potencia indicada
Pi = Fuerza del pistón x i x Velocidad media del pistón
1000 x 4 (3.28)26
Donde:
Pi = Potencia indicada
i = Numero de cilindros
Reemplazando los valores se obtiene:
Pi 4056,367 3 10,71
1000 4
Pi 32,58KW
3.4.4.3 Potencia efectiva
Es la que llega al volante de impulsión, y se utiliza la misma ecuación pero con datos
diferentes:
Pe = Fuerza tangencial x i x Velocidad tangencial (3.29)27
1000 x 4
26 KINDLER, H., Matemática aplicada para la técnica del automóvil, p. 151. 27
KINDLER, H., Matemática aplicada para la técnica del automóvil, p. 153.
- 135 -
Donde:
Pe = Potencia efectiva
Reemplazando los valores se obtiene:
Pe 3862,213
10,71 1000 4 Cos(3,05)
Pe 31,067KW
3.4.5. ulos para la distribución – Árbol de levas
La distribución de las válvulas tiene por objetivo regular la entrada de la mezcla aire –
combustible, y la salida de los gases de la combustión, por tal motivo es muy
importante determinar el tiempo preciso que se abren y se cierran las válvulas, sus
aperturas correspondientes, ya que de ellos dependerá el llenado correcto de la
mezcla en la cámara de combustión.
Por tal motivo para mejorar la respiración del motor se necesita que las válvulas
cumplan ciertos requisitos:
Que la válvula de admisión se habrá más deprisa y se cierre después que el
sistema estándar, con lo que se logrará que la válvula se mantenga más
abierta en una posición más elevada, mejorando el llenado en el cilindro.
Aumentar el tiempo en que la válvula permanece abierta en función del giro
del cigüeñal, provocando un cruce de válvulas más largo, y apurando hasta el
máximo los efectos de inercia de los gases.
- 136 -
Figura 3.19 Diagrama de la Distribución Fuente: Preparación de Motores de serie para Competencia
Donde:
AAA = Avance a la apertura de admisión
RCE = Retraso del cierre de escape
AAE = Avance a la apertura de escape
RCA = Retraso al cierre de admisión
Obtener los correctos valores de AAA, RCE, AAE, y RCE, no es un trabajo fácil, ya
que son infinitos los detalles que pueden influir en el correcto funcionamiento de un
motor. En competencia el árbol de levas debe poseer valores más grandes en el
cruce de válvulas que un motor comercia y se debe tomar en cuenta que se volverá
mucho más dócil en bajas revoluciones.
Ya conociendo estos antecedentes se tiene 3 posibles mejoras del árbol de levas
que el preparador debe tomar muy en cuenta:
- 137 -
Si se empieza con un árbol de levas comercial, la posibilidad de mejorar el
motor de serie con aumentos importantes de potencia queda muy reducida,
modificar directamente el perfil de levas puede ser tan complicado como inútil,
dada la dificultad de obtener perfiles exactos en todas las levas y obtener un
perfil perfecto. Además al trabajar las levas con arranque de materiales, se
está destruyendo el endurecimiento superficial de sus rampas por cementado
y templado, con lo que el árbol de levas ya no tendrá utilidad práctica.
Otra opción sería ponerse en contacto con un taller especializado en la
construcción de árboles de levas, presentar el diseño y hacer uno
completamente nuevo. Pero se tomará en cuenta el excesivo costo de este
elemento que únicamente será probado y aprobado en un banco de pruebas,
por ello esta solución generaría un gasto innecesario.
Una solución práctica sería adquirir árboles de levas estrictamente fabricados
para competición, cuyas empresas poseen Kits de mejoramiento, entre estas
se tiene: IRESA, LERIDA, con una serie de catálogos para cada necesidad del
preparador.
ANTES
- 138 -
DESPUES
Figura 3.20 Diagramas Superficie de Apertura de las válvulas Fuente: DE CASTRO, Vicente, Trucaje de Motores de 4 Tiempos P. 229
Se tomara los valores iníciales y modificados del árbol de levas, principalmente de
sus avances y retrasos de Admisión y Escape:
Tabla 3.4 Apertura y retardo de ángulos
ESTADO AAA RCE AAE RCE
ANTES 13 35 35 13
DESPÚES 18 40 40 18
Árbol de levas antes de la preparación:
AAA = 13
RCA = 35
AAE = 35
RCE = 13
- 139 -
Árbol de levas modificado:
En este árbol modificado se toma en cuenta que solo de ha aumentado 5° a todas las
aperturas, para no tener problemas en bajas revoluciones, trabajando muy bien a
partir de las 4500 rpm.
AAA = 18
RCA = 40
AAE = 40
RCE = 18
Angulo de abertura de Válvula
VA AA
180 AC
VE EA
180 EC
(3.30)
Donde:
VA = Angulo de Abertura de la válvula de admisión
AA = Abertura de la válvula de admisión antes del PMS
AC = Cierre de la Válvula de admisión después del PMI
VE = Angulo de Abertura de la válvula de escape
EA = Abertura de la Válvula de escape antes del PMI
EC = Cierre de la Válvula de escape después del PMS
- 140 -
Reemplazando los valores se obtiene:
Estándar.
VA 13 180 35
VA 228
VE 228
Modificado.
VA 18 180 40
VA 238
VE
238
Tiempo de Maniobra de Válvulas
tVA VA
6 n
(3.31)
Donde:
tVA = Tiempo de abertura de la válvula de admisión
tVE = Tiempo de abertura de la válvula de escape
VA = Angulo de Abertura de la válvula de admisión
n = Revoluciones
- 141 -
Reemplazando los valores se obtiene:
Estándar.
tVA
228
6 7100
tVA 0.0053s
Modificado.
tVA
238
6 7100
tVA 0.0056s
3.4.6 Eficiencia del Ciclo Termodinámico
El ciclo termodinámico del motor de carburador es un suministro de calor a volumen
constante, por lo tanto se realiza el análisis de cómo si fuese un ciclo real. La
eficiencia del ciclo antes de modificar el motor es el siguiente:
nt 1
1
k
1
(3.33)
Donde:
: Rendimiento Térmico
: Relación de compresión
: Índice adiabático
- 142 -
n
Reemplazando los valores se obtiene:
nt 1
1
8,81,3
1
n 0,4792 47,92% t
“Para k = 1.4, estándar de aire frío (poco práctico)
Para k = 1.3, estándar de aire caliente”28
Con los nuevos datos en los capítulos anteriores se procede a calcular la eficiencia
del ciclo para el motor modificado:
nt 1
1
10,51,3
1
t 0,5061 50,61%
3.4.7 Cálculo de Presiones y Temperaturas del Ciclo Termodinámico
El cálculo de las presiones y temperaturas tienen que ser realizados tomando en
cuenta factores externos a la combustión que no son controlables, como por ejemplo
la temperatura ambiente y la presión atmosférica. Es importante conocer la
nomenclatura de las presiones y las temperaturas (ver fig. 3.21) para proceder con
el cálculo.
- 143 -
28 FAIRES, Virgil Moring, SIMMANG, Clifford Max, Termodiámica, p. 460-461.
- 144 - a
Figura 3.21 Ciclo Otto de aire normal
Fuente: OBERT, Edgard, Motores de combustión interna, pág. 199.
Análisis previo para obtención de datos:
Después de la modificación, el motor Suzuki Forsa posee una relación de
compresión de 10,5:1.
Al iniciarse el proceso de compresión (ver punto a en la fig. 3.21a), la temperatura
es de 18 ºC (291ºK, Ta) y la presión en la ciudad de Quito 0,761 Kg/cm2, Pa.
Si el poder calorífico de la gasolina especial (110 octanos) que se proveerá, es de
10650 Kcal/Kg, y se supone una relación de expansión igual a la de compresión
de 10,5:1, entonces el calor suministrado al interior de la cámara será de 1065
Kcal/Kg de aire.
Con estos antecedentes, se procede a calcular las presiones y volúmenes para
realizar los diagramas de Presión vs Volumen, antes y después de la modificación.
El volumen Va es el volumen de la cámara más el volumen del cilindro:
Va Vc
Vh
(3.34)
V 35,36 1006,42
a 3
V 370,83 106
m3 (370,83cm
3 )
- 145 -
c
P
c
T
b
d
Tb
Ta
(r )k
1
(3.35)29
T 291(10,5)1,31
Tb 589,18º K (316,18º C)
T Pc
Tb
(3.36)17
c
b
T 35,89 589,18
c 10,54
Tc 2006,23º K (1733,23º C)
V
k 1
Td Tc
Vd
(3.37)17
1,31
T 2006,23
35,36
d
370,83
Td 991,25º K (718,25º C)
P Pa
Td
(3.38)17
d
a
P 0,761 (991,25)
d 291
P 2,59Kg / cm 2
Tabla 3.5 Tabla de presiones, volúmenes y temperatura
ADMISIÓN
10,82psi(0,761Kg/cm2)
291ºK(18ºC)
370,83cm3
COMPRESIÓN
150psi(10,54kg/cm2)
589,18ºK(316,18ºC)
35,36cm3
MÁXIMA
510,53psi(35,89kg/cm2)
2006,23ºK(1733,23ºC)
35,36cm3
ESCAPE
36,84psi(2,59kg/cm2)
991,25ºK(718,25ºC)
370,83cm3
PRESIÓN Pa
TEMP. Ta
VOLUMEN Va
Pb
Tb
Vb
Pc
Tc
Vc
Pd
Td
Vd
Fuente: Los Autores
- 146 -
29 OBERT, Edward, Motores de combustión interna, p. 203.
- 147 -
A continuación se expresa gráficamente los diagramas termodinámicos (ver figura
3.22) de presión versus volumen, indicando la diferencia que existe entre el antes y
el después de la modificación.
ANTES
DESPUÉS
DIFERENCIA
30 KINDLER, H., Matemática aplicada para la técnica del automóvil, p. 160.
- 145 -
Figura. 3.22 Diagramas P-V (Presión- Volumen),
Antes, después y la diferencia de la modificación al motor.
Al aumentar la compresión dentro de la cámara de combustión, el ciclo
termodinámico se vuelve más eficiente y genera también mayor trabajo, el cual se
reflejada en las nuevas temperaturas de combustión y escape de los gases.
3.4.8 Consumo de combustible
Para determinar el consumo de combustible se realizó una prueba montando el
motor en un vehículo Suzuki Forsa siguiendo los pasos especificados en la norma
DIN 70 03030, pero las condiciones en que se realiza la prueba son extremas, con
acelerador a fondo todo el tiempo, con el fin de determinar la cantidad de
combustible necesario para una competencia de un tramo corto. Cabe anotar que la
norma ha sido alterada para obtener datos con fines competitivos.
31 KINDLER, H., Matemática aplicada para la técnica del automóvil, p. 161.
- 146 -
Nº pruebas [Km] [gl] [l] [Km/gl] [l/100Km]
2 10,1 0,339 1,274 29,79 12,61
3 10,1 0,343 1,289 29,45 12,76
PROMEDIOS 10,13 0,34 1,30 29,41 12,78
El peso del vehículo es fundamental para obtener una buena aceleración, mientras
más liviano sea se producen mejores resultados y el combustible es un factor a
tomar en cuenta para alivianar al vehículo. En la tabla 3.6 se muestran los resultados
obtenidos de las pruebas.
k K 100 l
(3.38)31
s 100Km
Donde:
k : Consumo de combustible
K : Cantidad de combustible consumido [ l ]
s : Trayecto de medición [ Km ]
Tabla 3.6 Resultados Pruebas consumo de combustible
3.4.9 Resultados comparativos
En la tabla 3.7 se podrá apreciar el valor original de las diferentes áreas del motor en
comparación con los valores modificados; a lo cual, se ha agregado una columna
adicional que indica el porcentaje de aumento obtenido, para ilustrar las mejoras del
motor.
- 147 -
Tabla 3.7 Resultados comparativos
DESCRIPCIÓN
VALOR ENCONTRADO UNIDAD
%
ANTES DESPUÉS AUMENTO
nØ Nuevo diámetro pernos fijación biela
10
12
mm
20,0%
Cil Cilindrada motor (Rect. Cilindros)
993
1006,42
cm³
1,4%
nV Nuevo volumen cámara combustión deseado
42,44
35,31
cm³
-16,8%
nRc Nueva relación de compresión
8,8
10,5
adimen.
19,3%
Vcf Volumen final cámara de combustión
42,44
35,36
cm³
-16,7%
Vm Velocidad media del pistón
9,12
10,71
m/s
17%
Vmx Velocidad máxima del pistón
16,68
18,22
m/s
9%
Δl Dilatación lineal 0,621 0,625 mm 1%
nΦb Nuevo diámetro perno de fijación biela
8
10
mm
25%
Pmax Presión máxima sobre el pistón
423,51(29,2)
510,53(35,2)
psi (bar)
21%
Pme Presión media efectiva 125 (8,62) 135 (9,31) psi (bar) 8%
Fem Fuerza media del pistón 3706,32 4056,367 N 9%
Fb Fuerza de la biela 3626,67 3856,74 N 6%
Ft Fuerza tangencial 2853,95 3862,21 N 35%
Mm Par motor 87 @ 4170rpm 148,7 @ 4170 rpm Nm 71%
Pi Potencia indicada 23,35 (31,72) 32,58 (44,15) Kw (CV) 40%
Pe Potencia efectiva 24,17 32,83) 31,07 (42,12) Kw (CV) 29%
nt Rendimiento térmico 47,92 50,61 % 5%
Fuente: Los Autores
- 148 -
CAPÍTULO IV
ENSAMBLAJE Y PRUEBAS DE FUNCIONAMIENTO
En este capítulo se determinara los procedimientos secuenciales para el ensamblaje
correcto del motor de competición, conociendo anteriormente los elementos fijos y
móviles ya modificados.
Figura 4.1 Motor 3 cilindros
- 149 -
4.1 CONDICIONES DE ARMADO
Antes de iniciar el ensamblaje del motor, el técnico tendrá toda la herramienta
apropiada y necesaria para su óptimo trabajo.
Al iniciar el ensamblaje las piezas deben estar en un lugar adecuado, limpio,
libre de impurezas que puedan malograr el trabajo final (figura 4.2).
Figura 4.2 Partes internas del bloque motor
4.2 ENSAMBLAJE DEL MOTOR
4.2.1 Ensamblaje del Bloque motor
El técnico debe comprobar que todas las partes a instalar deben estar
perfectamente limpias (figura 4.3).
Lubricar los muñones del cigüeñal, cojinetes, muñequillas, pistones, rines y camisas
de cilindros.
- 150 -
Figura 4.3 Limpieza bloque motor
1. Instalar los cojinetes principales en el bloque motor, uno con surco debe
instalarse en el bloque motor y el otro sin surco en la tapa del cojinete (figura
4.4).
Figura 4.4 Cojinetes principales
2. Instalar el cojinete de empuje o media luna en el cilindro 3, oriente los lados
del surco de aceite hacia los brazos del cigüeñal (figura 4.5).
- 151 -
Figura 4.5 Cojinete de empuje
3. Instalar el cigüeñal en el bloque motor, (figura 4.6).
Figura 4.6 Ubicación del cigüeñal
4. Instalar la tapa del cojinete en el bloque motor, asegurándose que la flecha de
cada tapa esté ubicada hacia la polea del cigüeñal (figura 4.7), los pernos
deben estar ajustados con sus respectivo par de apriete de adentro hacia
afuera en forma de espiral (figura 4.8), según la especificación indicada. Ver
anexo 3.6
- 152 -
Figura 4.7 Instalación tapas del cojinete del bloque
Figura 4.8 Par apriete Bloque Motor
Antes de colocar el par de apriete, se calibrará la tolerancia que debe existir entre el
cigüeñal y los cojinetes con ayuda del Plastigage (figura 4.9), el cual tiene 4
tolerancias, empezando a calibrar siempre con el par de apriete especificado, hasta
que nos dé una tolerancia de 0.508mm (0.002in) que es la adecuada, aumentando o
disminuyendo el par. En el motor de competencia se ha aumentado 5N.m del valor
especificado.
- 153 -
Figura 4.9 Uso del plástico calibrador
5. Instalar el retenedor posterior del cigüeñal, con su respectiva base y su
empaque, es posible que el empaque puede quedar salido, cortar hasta el
borde de la base (figura 4.10).
Figura 4.10 Retenedor posterior Cigüeñal
4.2.2 Ensamblaje de piezas móviles del bloque
1. Instalar con cuidado el bulón y biela, en el pistón del Chevrolet Esteem con
ayuda de una prensa.
- 154 -
2. Instalar los rines del Suzuki Forsa +40 que son adecuados para el cilindro, ya
que posee una holgura de 0.004mm, en el pistón del Esteem (figura 4.11). Ver
anexo 3.4.
Figura 4.11 Calibración holgura en los rines
3. El primer y segundo rin tiene una marca NR, T, R, respectivamente esta
marca debe quedar orientada hacia la parte superior del pistón (figura 4.12). El
grosor del primero y segundo rin es diferente, también es diferente la forma y
la superficie de contacto con la camisa del cilindro.
Figura 4.12 Colocación de rines en el pistón
Cuando instale el rin de aceite, instale primero el separador y luego las dos láminas.
- 155 -
4. Después de haber instalado los tres rines posicione las separaciones de los
extremos de cada rin como se observa en la figura 4.13
1 Marca en forma de flecha
2 Separación terminal del primer rin
3 Separación terminal del segundo rin
y del espaciador de rin rascador de aceite
4 Separación de la lámina superior del rin
Rascador de aceite.
5 Separación de la lámina inferior del rin
Rascador de aceite.
6 Lado de admisión
7 Lado de escape
Figura 4.13 Posición de rines en el pistón
Fuente: Manual Suzuki Pág. 6a1-58
5. Colocar aceite de motor en los pistones, rines, camisas de cilindro, cojinetes
de biela y muñequillas (figura 4.14).
Figura 4.14 Lubricación del pistón
6. Cuando posicione el pistón y el conjunto de la biela en la camisa del cilindro,
cerciórese de que la marca en forma de flecha en la cabeza del pistón apunte
hacia el lado de la polea de cigüeñal (figura 4.15).
- 156 -
Figura 4.15 Posición adecuada del pistón
Para realizar la instalación de una forma adecuada utilice la herramienta especial
(compresor de rines de pistón), para comprimir los rines (figura 4.16).
Figura 4.16 Colocación del pistón en el bloque motor
Utilizar el mango de un martillo para golpear la cabeza del pistón e instalar los
pistones en la camisa del cilindro, mantenga firmemente el compresor de rines hasta
que todos los rines hayan entrado en la camisa del cilindro.
7. Colocar la tapa de cojinete de biela dejando la marca en forma de flecha
apuntando hacia la polea del cigüeñal (figura 4.17), con sus chaquetas de
biela dando el torque que el manual recomienda, Ver anexo 3.6
- 157 -
Figura 4.17 Colocación del cojinete de biela
De la misma manera que el cigüeñal se calibrará su tolerancia con ayuda del plástico
calibrador Plastigage (figura 4.18), que tiene una tolerancia de 0.762mm (0.003in), al
motor de competencia se aumentara 4 N.m del valor especificado.
Figura 4.18 Colocación Plastigage cojinetes de biela
- 158 -
4.2.3 Ensamblaje del cabezote
Figura 4.19 Partes móviles del cabezote
1. Verificar que el asentamiento de válvulas sea el correcto verificando su
hermeticidad (figura 4.20), ya que son válvulas con un ángulo a 30°, con sus
nuevas guías.
Figura 4.20 Asentamiento de válvulas
2. Aplicar aceite de motor al eje de balancines y a los balancines.
3. Instalar el eje o varilla de balancines, balancín (lado del escape) y muelle de
balancín (figura 4.21).
- 159 -
Figura 4.21 Ejes de balancines
4. Colocar los balancines de admisión y escape, los resortes respectivos en la
varilla adecuada (figura 4.22).
Figura 4.22 Varilla de balancines
5. Posicionar el eje de balancines de manera que el resalto de su extremo esté
orientado hacia abajo y quede paralelo a la superficie de Ajuste del cabezote.
- 160 -
6. Instalar los tornillos de eje de balancines (figura 4.23) y apriételos de
acuerdo con el par de apriete especificado. Ver anexo 3.6
Figura 4.23 Tornillos de balancines
7. Colocar un poco de aceite de motor en la pieza de sujeción de pivote de
balancín. Instale el balancín (lado de admisión) con los seguros respectivos.
8. Aplicar aceite de motor al árbol de levas, muñones, superficies de
deslizamiento,
9. Introducir el árbol de levas por el orificio del cabezote, y hágalo girar
suevamente con la mano
10. Instalar el retenedor de aceite, el tapón del árbol de levas, donde irá alojado
el distribuidor,
11. Colocar el varón o varilla empujadora de la bomba de combustible mecánica
Al colocar las válvulas no volver a usar los retenes herméticos de las guías, cuando
efectúe la instalación, verificar el adecuado asentamiento de las válvulas, lubricar la
superficie interior del vástago de la guía.
- 161 -
12. Instalar las válvulas de admisión y escape en la guía respectiva
13. Instalar el muelle o resorte y la cabeza o platillo del resorte, que debe estar
ubicada en la parte superior (figura 4.24), cada muelle posee una parte
superior (paso grande) e inferior (paso pequeño)
Figura 4.24 Resortes y platillos de válvulas
14. Utilizar la herramienta elevador de válvulas, se comprime el resorte y se
procede a instalar las 2 chavetas en el surco del vástago de la válvula (figura
4.25).
Figura 4.25 Colocar chavetas del resorte de válvulas
15. Realizar el procedimiento para todas las válvulas
16. Instalar la polea de la correa de la distribución
- 162 -
Al terminar de armar el cabezote se calibrará las válvulas, dando el juego indicado
entre el balancín y la válvula. Ver anexo 3.6
Finalmente se colocara el empaque entre el bloque motor y el cabezote (figura 4.26),
como la compresión del motor aumentará se coloca el pegamento Shellak, y el
respectivo torque en el cabezote. Ver anexo 3.6.
Figura 4.26 Empaque del cabezote
4.2.4 Acoplado de la distribución
1. Insertar la uña de la placa del tensor en el orificio del rulimán tensionador
(figura 4.27).
Figura 4.27 Tensionador de la distribución
- 163 -
2. Colocar el tensor en la base del bloque motor ajustando únicamente con la
mano, verifique que gire la palca conjuntamente con el tensor, de no ser así
posiblemente la uña esta desacoplada.
3. Es muy importante verificar la marca de sincronización en la polea del árbol
de levas, alineado con la marca en v de la tapa del cabezote.
Figura 4.28 Puntos de referencia del cabezote Fuente: Manual Suzuki Pág. 6A1-20
4. Verificar la marca del piñón del cigüeñal este alineada con la flecha que se
encuentra en la coraza de la bomba de aceite (figura 4.29).
Figura 4.29 Puntos de referencia del cigüeñal
- 164 -
Fuente: Manual Suzuki Pág. 6A1-20
5. Instalar la banda de distribución y el muelle del tensor, con los 2 juegos de
marcas alineados y la placa del tensor se empuja hacia arriba, verificar que la
banda no esté floja y el sentido de giro sea el indicado.
En el motor de competencia se instala la banda de distribución del Suzuki Super –
Carry, ya que posee 1 diente menos en la distribución (figura 4.30), y la banda
quedará perfectamente tensionada, debido al rebaje al límite que se realizó en el
cabezote
Figura 4.30 Distribución motor
4.2.5 Ensamblaje de elementos funcionales
Se acoplaran elementos importantes para el desempeño adecuado del motor como
la bomba de agua, bomba de aceite, y los respectivos múltiples de admisión y de
escape.
- 165 -
4.2.6 Puesta a punto motor
Se determinará la cantidad de mezcla utilizada para el ingreso por el múltiple de
admisión, según la colocación de varios elementos importantes, para la correcta
homogenización de la mezcla aire – combustible.
El carburador más apropiado a utilizar será Weber de la serie IDF,
exactamente de tipo 40-IDF, (figura 4.31). Son carburadores verticales de 2
cuerpos independientes, construidos para que cada cuerpo alimente a los 3
cilindros
Colocar el nuevo carburador (WEBER), a 90° con respecto al múltiple de
admisión para que el ingreso de combustible sea el adecuado.
Figura 4.31 Weber 40-IDF
Para conseguir una correcta regulación y afinación del carburador se seguirá una
serie de procedimientos
Operaciones a efectuar
1. Desmontar el conjunto del filtro de aire.
2. Soltar el tirante del mando del acelerador.
- 166 -
3. Comprobar el libre funcionamiento de los ejes de las mariposas, cerciorándose
de que retornen hasta sus topes por si mismas.
4. Aflojar las contratuercas que bloquean los tornillos de regulación del aire de
compensación, apretándolos suavemente a fondo para no dañar las partes
calibradas, y apretar nuevamente las contratuercas.
5. Apretar a fondo suavemente los tornillos de regulación de la mezcla de ralentí,
volviendo a aflojarlos una vuelta completa.
6. Aflojar los tornillos que operan como topes de los ejes de las mariposas, al
efecto de que estas cierren por completo.
Afinación
1. Aflojar la contratuerca del tornillo de regulación del aire de compensación del
conducto correspondiente al cilindro cuyo valor de depresión sea más alto,
hasta igualar lo con el del otro conducto correspondiente al mismo carburador.
Seguidamente proceder a apretar la contratuerca para evitar el posible
aflojamiento del tornillo regulador
2. Equilibrar la entrada de gasolina regulando con el tornillo la mezcla de ralentí.
4.2.7 Pruebas de funcionales
Se comprobará mediante herramientas especiales, las diferentes funciones que
cumplirán determinados elementos del motor, como carga-arranque, presión de la
bomba de aceite, compresión del motor, estanqueidad en los cilindros, entre los más
importantes, que establecerá un correcto desempeño del motor.
- 167 -
4.2.7.1 Verificación de la compresión
Verificar la compresión en los tres cilindros de la manera siguiente:
1. Calentar el motor.
2. Parar el motor una vez calentado.
3. Desconectar el acoplador de voltaje de la bobina de encendido.
Si no desconecta el acoplador de la bobina de encendido, esto puede hacer que
salte una chispa en el compartimiento del motor y causar una peligrosa explosión.
4. Retirar todas las bujías.
5. Instalar la herramienta especial (Medidor de compresión). Ver anexo 3.7 en el
alojamiento de la bujía.
Figura 4.32 Prueba de compresión del motor
Arrancar el motor por lo menos a 250 rpm con la batería completamente cargada,
apriete a fondo el pedal del acelerador para abrir totalmente la mariposa de gases, y
leer la presión máxima indicada en el medidor de compresión (figura 4.32).
- 168 -
Tabla 4.1 Indicadores de niveles de compresión
Presión de compresión
Normal 827,89 kPa (8,44 kg/cm2, 120,0 psi)
Límite 1.100 kPa (11,0 kg/cm2, 156,4 psi)
Diferencia máxima entre cualesquiera
dos cilindros 100 kPa (1,0 kg/cm2, 14,2 psi)
Fuente: Manual Suzuki Pág. 6A1-42
Efectúe los Pasos anteriores en cada cilindro para obtener tres lecturas.
Después de la verificación, conecte el acoplador de bobina de encendido e instale las
bujías. En el motor de competencia se tiene un valor de 165 PSI, que corresponde al
límite de la especificación.
4.2.7.2 Verificación de la presión de aceite
Antes de verificar la presión de aceite, observe el nivel del aceite en el colector
de aceite.
Verificar la calidad del aceite, si esta descoloreado o deteriodado, cambiarlo
con SAE20W50
Observar que no existan fugas
1. Desmontar el interruptor de presión de aceite del bloque motor.
2. Instalar el medidor de presión, Ver anexo 3.7 de aceite en el alojamiento libre,
(figura 4.33)
3. Calentar el motor hasta su temperatura normal de funcionamiento.
4. Acelerar el motor hasta 4000 RPM, y medir la presión de aceite.
330 – 430 kPa
3,3 – 4,3 Kg/cm2 a 4000 RPM
- 169 -
46,9 – 61,1 Psi
Figura 4.33 Prueba de presión de aceite
5. Después de verificar la presión, pare el motor y saque el medidor de presión
de aceite.
6. Colocar el tapón con cinta selladora en los roscados o teflón
La presión de aceite en el motor de competencia es de 50 PSI, cuyo valor está en el
rango de la especificación.
4.2.7.3 Prueba de estanqueidad en los cilindros (LIC-TAO)
Esta prueba corresponde a determinar que exista la estanqueidad adecuada en cada
una de las 3 cámaras de compresión, y comprobar que no exista fuga de presiones
ya sea por rines, o válvulas de admisión o escape.
1. Se desconectara las bujías de todos los cilindros
2. Cuando el pistón se encuentre en el punto muerto superior y en compresión,
se acoplará por los orificios de las bujías la herramienta de LIC-TAO, (figura
4.34)
3. Se colocara aire comprimido por el orificio de entrada hasta 60 PSI
- 170 -
4. Se observara en los manómetros si baja de su presión indicada determinando
si existe o no fugas, escuchando si existiera por la bayoneta del aceite (rines),
por el carburador (válvulas de admisión), o por el tubo de escape (válvulas de
escape)
5. Finalmente se vuelve a conectar las bujías y cables de encendido.
Figura 4.34 Prueba de estanqueidad en los cilindros
4.2.7.4 Pruebas de Competencia
El motor de competición se ha utilizado para 2 competencias.
La primera fue realizada en Tulcán (figura 4.35), para la valida del campeonato
Colombo – Ecuatoriano quedando en 8vo puesto de 18 participantes.
- 171 -
Figura 4.35 Competencia Tulcán
La segunda competencia fue en Cayambe (figura 4.36), en una competencia de ¼ de
Milla, quedando en 6to puesto de 22 participantes.
- 172 -
Figura 4.36 Competencia Cayambe
- 173 -
CONCLUSIONES
Analizando el funcionamiento de las válvulas de admisión a 30° y 45°, se
concluye que las válvulas a 30° se debe utilizar en competencias cortas
(CIRCUITO) y las de 45° para competencias largas (RALLY).
Remplazar la banda de distribución estándar, para lograr el ajuste adecuado.
Al tener una relación de compresión mayor a 11:1, es aconsejable utilizar un
combustible de 110 Octanos (Gasolina de avión), y si es menor o igual a
10,5:1, se puede utilizar un combustible de 92 Octanos (Gasolina súper) o una
combinación de los 2 en igual proporción.
El carburador o Weber, debe estar perpendicularmente al múltiple de
admisión.
Cambiar el radiador original por otro de mayores dimensiones (Grand Vitara J-
20).
Al terminar la competencia en 6to lugar, se confirmo que la preparación de un
motor no depende únicamente de la modificación integra del motor, sino
también de la parte económica, ya que en competición se observó elementos
adicionales como: caja preparada, neumáticos especiales, suspensión,
transmisión semiautomática, que favorecen en gran medida la eficiencia del
vehículo en competencia.
- 174 -
RECOMENDACIONES
Utilizar válvulas de admisión a 30°, únicamente si la trayectoria de la
competencia no exceda las 2 horas.
Utilizar una bomba de gasolina eléctrica, por seguridad si la bomba mecánica
sufre algún desperfecto.
Utilizar un manual de servicio, para colocar los torques respectivos de los
diferentes elementos.
Al terminar la preparación prender el vehículo y dejar en ralentí por lo menos
unas 4 horas, antes de realizar pruebas a elevadas revoluciones.
Si el motor preparado va a participar en más de una competencia, es
necesario desarmar íntegramente el motor para observar el estado de cada
uno de sus elementos.
Para el problema que se tenía con la banda de distribución se recomienda
utilizar la banda del Suzuki Super -Carry, la cual posee un diente menos,
antes que modificar completamente el tensionador. Dando mayor garantía al
motor a elevadas revoluciones.
Por las elevadas temperaturas que alcanza el motor en altas revoluciones,
colocar un interruptor que accione directamente el electro-ventilador, para
garantizar la refrigeración del motor.
Se deber eliminar el termostato, debido al aumento considerable de
temperatura en las cámaras, y la refrigeración debe ser continua por todo el
sistema.
- 175 -
BIBLIOGRAFÍA
COELLO CERRANO, Efrén, Preparación de motores de competencia, ediciones
América. Quito Ecuador 2003.
DE CASTRO VICENTE, Miguel, Trucaje de motores de cuatro tiempos, editorial
CEAC, Barcelona España 1994.
DE CASTRO VICENTE, Miguel, Carburadores, editorial CEAC, Barcelona España
1996.
ERAZO, Germán, Reparación técnica y práctica de motores de combustión interna,
ediciones América. Quito Ecuador 1999.
KINDLER, H. Matemática aplicada para la técnica del automóvil, editorial Reverté
Barcelona España 1986.
GUILLERI, Stefano, Preparación de motores de serie para competición, editorial
CEAC, Barcelona España 1998.
OBERT, Eduard, Motores de combustión interna análisis y aplicaciones, editorial
Continental México D.F. 1966.
V.N ., Lukanin, Motores de combustión interna, editorial Mir, Rusia 1998.
Manual de servicio Suzuki Motor Corporation, 1992
Manual de servicio Suzuki Motor SF-413 Corporation, 1996
http://www.jcwhitney.com/autoparts/StoreCatalogDisplay 2008
http://www.mainz.es/ 2008
- 176 -
http://www.mecanicavirtual.org 2008
http://www.pro-1performance.com/articulostecnicos 2008
- 177 -
ANEXO I
REGLAMENTO DE COMPETICIÓN
- 178 -
TUNGURAHUA AUTOMOVIL CLUB
- T A C -
REGLAMENTO GENERAL
CAMPEONATO DE PIQUES Y TREPADA DE MONTAÑA
2008
COMISION DEPORTIVA DEL TAC
- 179 -
Art. 1.- DISPOSICIONES GENERALES
El Tungurahua Automóvil Club – TAC – , con el objeto de incentivar a todos los jóvenes
amantes al deporte tuerca a que incursionen en el apasionante mundo del automovilismo
deportivo, ha organizado para el año 2008, el “Campeonato de Piques y Trepadas de
Montaña”, bajo las normas y disposiciones del presente Reglamento y del Reglamento
General del Campeonato Nacional de Rally “FEDEAK 2008”.
Art. 2.- DE LAS FECHAS DEL CAMPEONATO
El Campeonato comprenderá ocho eventos, mismos que se desarrollaran en las siguientes
fechas y lugares:
FECHA
15-Marzo
LUGAR
Ambato
TIPO DE CARRERA
Trepada de montaña
PISO
Asfalto
26-Abril Quinta el Rosario Piques Lastre
17-Mayo
21-Junio
Quinta el Rosario
Píllaro
Piques
Trepada de montaña Lastre
Asfalto
20-julio 23-
Agosto
Patate – Pelileo
Quinta el Rosario
Trepada de montaña
Piques
Asfalto
Lastre
04-Octubre
25-Octubre
Quinta el Rosario
Quinta el Rosario
Piques
Piques
Lastre
Lastre
Art. 3.- DE LOS VEHICULOS ADMITIDOS
AUTOS ESTÁNDAR.- Se admitirán todos los vehículos del representante de la
marca de producción nacional o internacional que tengan una producción mínima
en serie de 10 vehículos o mas, producidos en el mismo año y con el mismo
modelo.
Estos vehículos no deben ser modificados en absoluto su motor, su caja de cambios, los sistemas de carburación y heather.
Se deja en libertad el cambio de asientos, número de Rin y neumáticos, jaula de protección y suspensión.
AUTOS PREPARADOS.- Estos vehículos, las modificaciones permitidas, así como
también los equipos y modificaciones adicionales obligatorias, son las que corresponden a
lo que dicta el Reglamento General y Técnico del Campeonato Nacional de Rally “FEDEAK
- 180 -
2008”, de existir alguna divergencia se acogerá a lo que responda las características técnicas
básicas que dicta el Anexo "J", del CDI de la FIA.
CUADRONES.- Todos los vehículos considerados como cuadrones, sin importar su cilindraje
MOTOS.- Motocicletas de paseo de hasta 100 cc.. Se excluyen de esta categoría a las motos
tipo Trial, Trail, Ninja, Cross, etc.
Art. 4.- DE LAS CATEGORIAS Y SUS NUMEROS
Los vehículos se agruparan tanto para los Autos Standar, como Preparados en las
siguientes categorias:
CATEGORIA CILINDRAJE NUMEROS
AUTOS Mayor a 2051cc 100 a 199
AUTOS 1651cc. a 2050cc. 200 a 299
AUTOS
AUTOS
1401cc. a 1650cc.
1151cc. a 1400cc.
300 a 399
400 a 499
AUTOS 1cc. a 1151cc. 500 a 599
CUADRONES
MOTOS
1cc. a 700cc.
1cc. A 100cc
10 a 50
51 a 99
No se permite fusión de categorías o que a su vez un vehiculo de menor cilindraje participe
- 181 -
en una categoría superior o viceversa.
Art. 5.- PUNTUACIONES:
Se otorgaran puntos en cada competencia de acuerdo a la siguiente tabla.
PUNTUACION CLASIFICACION POR CATEGORIAS
ORDEN COMPLETA 3 O MAS 2AUTOS 1AUTOS
1ro 10 6 4
2do 8 4
3ro 6
4to 5
5to 4
6to 3
7mo 2
8vo 1
Si al momento de la partida en cualquier competencia existiera un solo vehiculo
en una de las categorías, este no podrá ser el ganador absoluto de la
clasificación general.
Art. 6.- DE LAS INSCRIPCIONES
Las inscripciones de los vehículos, le da derecho a su Piloto a participar en el evento, una vez
que haya cumplido la respectiva Revisión Técnica, Mecánica, Administrativa y de Seguridad.
Los costos de inscripciones en dólares americanos serán:
- 182 -
AUTOS 30,00
CUADRONES 15,00
MOTOS 15,00
Art. 7.- DE LAS TRIPULACIONES
La tripulación de un vehículo esta integrada por piloto y copiloto, quienes serán mayores de
edad, o en su defecto deberá tener el permiso notariado de su padre o representante.
Art. 8.- DE LAS SEGURIDADES EXIGIDAS
Todo vehículo, incluidos cuadrones y motos deberán observar obligatoriamente las siguientes
disposiciones;
Llantas en buen estado
Luces de Stop ( mínimo 2 )
Limpia parabrisas en funcionamiento
Cascos para piloto y copiloto
Licencias y SOAT en regla
Matrícula del Vehículo
Art. 9.- DE LAS RESPONSABILIDADES
Es de exclusiva responsabilidad de cada uno de los pilotos su participación en cada uno de los
eventos de este Campeonato, por tanto la Federación de Automovilismo y Kartismo (en
formación), el Tungurahua Automóvil Club, el Organizador y Auspiciantes, declinan
cualquier responsabilidad por cualquier accidente que pueda sobrevenir durante una carrera
que pudiera ser causado por un piloto en su vehículo de competencia participante, por sus
vehículos de abasto y /o de apoyo durante el desarrollo del evento.
Además, es responsabilidad de los participantes el mantener en regla los documentos
respectivos de sus vehículos.
- 183 -
Art. 10.- DE LA PUBLICIDAD
Se permite a los equipos colocar libremente cualquier publicidad sobre sus autos, siempre que la misma:
o Cumpla con la Publicidad Obligatoria de la competencia, y respete los espacios de la
misma.
o Esté bajo las normas de la ley del deporte y los reglamentos de la FEDEAK. o No sea contraria a los buenos usos y costumbres, además no se permitirá publicidad
política o religiosa.
o No invada los lugares reservados para los números de competición.
o No impida la visión de la tripulación a través de las ventanillas. o Queda expresamente prohibido, bajo pena que puede llegar hasta la exclusión, recortar
la publicidad obligatoria del Organizador, ni aún cuando sea colocada en otro lugar del vehículo.
Art. 11.- DE LOS PREMIOS
En cada una de las ocho competencias, se hará un reconocimiento a los tres primeros de cada
categoría, los mismos que obtendrán puntos de acuerdo al Art. 5 del presente Reglamento.
De igual manera, al final del campeonato se reconocerá a los tres pilotos de cada categoría que
hayan adquirido el mayor número de puntos durante el desarrollo de todo el Campeonato.
Para que un piloto se haga acreedor al reconocimiento final del Campeonato, deberá haber
participado por lo menos en siete de las ocho competencias.
Los reconocimientos que se entreguen al final del campeonato, será de acuerdo al informe
económico que arroje el desarrollo del mismo.
Art. 12.- APLICACIÓN E INTERPRETACION DE LAS DISPOSICIONES
El texto final de este reglamento general es la versión oficial que deberá ser usada en el caso de surgir
divergencia en cuanto a la interpretación de las mismas.
En caso de plantearse cualquier disputa respecto de la interpretación de esta Disposiciones, o de otras que
no estén contempladas en el presente Reglamente, el TAC será la única autoridad facultada para tomar una
decisión, en base al Reglamento General del Campeonato Nacional de Rally “FEDEAK 2008, y si es
del caso, al CDI. De la FIA.
- 184 -
ANEXO II
ESPECIFICACIONES DEL MOTOR SUZUKI FORSA
- 185 -
ESPECIFICACIONES
- 186 -
- 187 -
BANDA DE DISTRIBUCION
- 188 -
- 189 -
- 190 -
- 191 -
- 192 -
ANEXO III TABLAS
- 193 -
ANEXO 3.1 TABLA PARA SELECCIÓN DE PERNOS
Fuente: GILLIERI, Stefano,
Preparación de motores de serie para competición pág. 40
ANEXO 3.2
MÁRGENES DE VELOCIDAD EN LOS QUE SE UTILIZA UN VALOR DE COEFICIENTE FIJO =750
Para coches comerciales: De 50 a 55 m/seg
Para coches de rally: De 55 a 60 m/seg
Para coches de carreras: De 70 a 80 m/seg
Fuente: GILLIERI, Stefano,
- 194 -
Preparación de motores de serie para competición pág. 175.
ANEXO3.3
TABLA DE DIÁMETROS DEL PISTÓN
Diámetro del pistón
Estándar 73,970 - 73,990 mm (2,9122 - 2,9129 in)
Sobretamaño 0,25 mm
(0,0098 in.)
74,220 - 74,230 mm (2,9122 - 2,9224)
0,50 mm (0,0196 in.)
74,470 - 74,480 mm (2,9319 - 2,9322 in )
Fuente: Manual Suzuki Esteem G16, pág. 6A – 41
ANEXO 3.4 TABLA DE MEDICIÓN DE HOLGURA DE LA RANURA DEL ARO DEL PISTÓN
Holgura de la ranura del aro
Superior 0,03 - 7 mm
(0,0012 - 0,0027 in)
2do 0,02 - 0,08 mm
(0,0008 - 0,0023 in)
Fuente: Manual Suzuki Esteem G16, pág. 6A – 41
ANEXO 3.5 TABLA DE MEDICIÓN DE DIÁMETRO INTERIOR Y CONICIDAD DEL PISTÓN
Limite del diámetro interior del cilindro
74,15 mm (2,9193 in.)
Limite de conicidad y de ovalización
0,10 mm (0,0039 in.)
Fuente: Manual Esteem motor G16, pág. 6A – 40
- 195 -
ANEXO 3.6 TABLA DE TORQUE UTILIZADO PARA EL APRIETE DE LOS ELEMENTOS
DEL MOTOR
- 196 -
Fuente: Manual Suzuki pág. 6A1 – 79
ANEXO 3.7
- 197 -
HERRAMIENTAS ESPECIALES
- 198 -
Fuente: Manual Suzuki pág. 6A1 – 77
- 199 -
ANEXO IV
PROFORMAS
- 200 -
- 201 -
- 202 -
- 203 -
ANEXO V
FOTOS
- 204 -
MEDICIÓN DE LOS ELEMENTOS
MEDICION DEL VOLUMEN DE LA CAMARA DE COMBUSTION (CABEZOTE)
- 205 -
LIMPIEZA DEL BLOQUE MOTOR Y DEL CABEZOTE
- 206 -
MEDICION DE ORIFICIOS DE ADMISION Y DE ESCAPE
VERIFICACION PLANITUD DE LA SUPERFICIE ENFERIOR DEL CABEZOTE
- 207 -
KID DE EMPAQUES
- 208 -
ARMADO BLOQUE MOTOR
- 209 -
ARMADO DEL CABEZOTE
ENSAMBLAJE MOTOR
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