FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR 2 TIEMPOS
:
EXPLICACIÓN:
El motor de 2T es un motor en el que se ha conseguido
condensar las cuatro fases fundamentales delciclo (Admisión, compresión,
explosión y escape cada una de las cuales requiere una carrera ascendente odescendente
en un motor de 4 T) en dos únicas carreras. Esto quiere decir QUE EN CADA
CARRERAde pistón tanto ascendente como descendente se realizan 2 FASES CONTEMPORÁNEAS
, ES DECIR ,A LA VEZ O MEJOR DICHO, AL MISMO TIEMPO.Para
duplicar esta velocidad de desarrollo de las fases, se utiliza también la parte
inferior del pistón ydel motor (carter).Todo esto quiere decir, que un motor de
4T necesita cuatro carreras de pistón, es decir dos vueltascompletas del árbol
motor (cigüeñal) para realizar una explosión mientras un motor de 2T realiza
unaexplosión cada dos carreras, es decir, en una vuelta completa de cigüeñal
FUNCIONAMIENTO DEL CIGÜEÑAL:Puesto que el pistón en el motor
de 2T realiza una función de bombeo, tanto por encima como por debajo,
para que este bombeo sea efectivo tanto el cárter como la parte formada
por el cilindro y culata deben ser totalmente hermético y los segmentos(aros)
no deben sobrepasar de la holgura permitida para no tener fugas.También para
que este bombeo sea efectivo es necesario que el volumen del
carter sea lo mas pequeño posible porque sino el pequeño volumen que
desplaza el pistón,comparado con un gran volumen del carter, no crearía la
presión necesaria para el bombeo.Por eso, el espacio o volumen no
ocupado por los órganos del motor, se llama "ESPACIO NOCIVO" por
eso se intenta que ese espacio sea mínimo y para ello, sedota al
árbol motor, de unas ruedas que hacen de volante, contrapesos y de relleno
parareducir ese espacio, (es el conocido Cigüeñal del 2T el motor de cuatro
tiempos es unsimple eje con la forma del alojamiento de la biela) además
el cárter está diseñado paraque el cigüeñal casi roce.
FUNCIONAMIENTO DEL CILINDRO:Los cilindros básicamente tienen 3 aberturas o Lumbreras, 1 de admisión, 1 de escapey 1 de transvase o "transfer" (en la practica pueden ser 5 o más, porque pueden ser dobles). La de admisión normalmente está enfrente del escape y los transfer a los lados.La que esta más alta, es decir mas próxima al borde superior del cilindro, es el escape,un poco más abajo los trasnfers y la más inferior y cercana al cárter la admisión. Laaltura de las aberturas y su disposición permiten deducir las distintas fases de ladistribución
ES IMPORTANTE TENER CLARA ESTA POSICIÓN PARA CUANDOOS DECIDAÍS A LIMARLAS)
Según esto deducimos que cuando el pistón esta cerca de su P.M.S , oséa en explosión, la lumbrera de escape y los transfer se encuentran cerradas y sólo esta abierta laadmisión que envía la gasolina al cárter (se hacen dos fases a la vez admisión y
explosión). Una vez que explota la mezcla, los gases
empujan al pistón hacia abajo ( elcárter) creando un vacío y una presión.El
VACÍO hace que los gases sean arrastrados hacia abajo con el pistón y al
abrirse elescape, empiezan a salir.LA PRESIÓN origina que la mezcla que
ahí está, suba por los transfers y empujan yayudan a salir los
gases quemados reemplazándolos por la mezcla fresca para la nuevaexplosión.
( se crean las otras dos fases compresión y expulsión). El ángulo de lostransfers hace
que los gases frescos choquen contra la pared opuesta al escape y sedirijan
hacia la cámara de compresión este efecto es el famoso BARRIDO. ( que
losgases choquen más a arriba ó mas abajo de la pared opuesta al escape
favorece que ese barrido sea más rápido o más lento, según necesitemos
potencia o velocidad) la palabra"transfer" es inglesa y su traducción
es "traspaso" Los transfers hacen entonces dosfunciones de una
sola vez, el TRASPASO de mezcla fresca desde el cárter al cilindro yel
LAVADO porque elimina los gases quemados empujándolos.VENTAJAS E
INCOVENIENTES :VENTAJAS :Las ventajas frente a un 4T son principalmente
su sencillez de funcionamiento y piezas que se limita al árbol motor
(cigüeñal) , biela y pistón . No existen árbol de levas, correa
o piñones de distribución, válvulas etc...INCONVENIENTES :Como hemos dicho,
ocurre que en una fase se mezclan gases quemados y mezclafresca, por lo que no toda
la mezcla se quema para dar potencia porque una pequeña parte de la mezcla
fresca sale al exterior con los gases quemados sin producir trabajo.Otro
punto negativo es el enfriamiento o refrigeración, debido en parte al gran nº
deexplosiones y al menor efecto refrigerante de la mezcla aire-
gasolina-aceite .Otro inconveniente relacionado con el anterior es el excesivo
desgaste de la bujía y lacreación de carbonilla producida en su mayoría por el
aceite de la mezcla (los aceitessintéticos tiene aditivos que reducen la
formación de carbonilla).El otro gran inconveniente es que a escasa apertura de
la válvula de gas ( carburador)el lavado se efectúa de manera incompleta
por lo que durante la combustión se quedacantidad de gases quemados delFUNCIONAMIENTO DEL CILINDRO:Los cilindros básicamente tienen 3 aberturas o Lumbreras, 1 de admisión, 1 de escapey 1 de transvase o "transfer" (en la practica pueden ser 5 o más, porque pueden ser dobles). La de admisión normalmente está enfrente del escape y los transfer a los lados.La que esta más alta, es decir mas próxima al borde superior del cilindro, es el escape,un poco más abajo los trasnfers y la más inferior y cercana al cárter la admisión. Laaltura de las aberturas y su disposición permiten deducir las distintas fases de ladistribución
ES IMPORTANTE TENER CLARA ESTA POSICIÓN PARA CUANDOOS DECIDAÍS A LIMARLAS)
Según esto deducimos que cuando el pistón esta cerca de su P.M.S , oséa en explosión, la lumbrera de escape y los transfer se encuentran cerradas y sólo esta abierta laadmisión que envía la gasolina al cárter (se hacen dos fases a la vez admisión y
ONOCIMIENTOS BASICOS PARA PREPARAR UN CILINDRO:DMISIÓN:
La admisión tiene lugar, generalmente a través de una abertura
del cilindro que está comunicado con el carburador, y se llama "admisión
en la tercª y 2ª abertura la expulsión y el trasvase.En la admisión en
la tercera abertura, es el pistón el que hace de válvula y controla
la entrada de la mezcla al cárter, por lo tanto la duración de latura de la
abertura y a su posición en el cilindro.Con este sistema de control, sólo
se puede efectuar un intervalo de admisión "simétrico" y esto es
una limitación porque no permite realizar el mejosible para el motor
"diagrama asimétrico" , sino que permite realizar el mejor diagrama
simétrico que casi nunca coincide con el anterior ( con un demplo,
aumentar sólo un avance de admisión, porque a cada avance de apertura le sigue
un retraso de cierre indeseado. Este problema sólo se resuelue generalmente es
el árbol motor o cigüeñal en motores sencillos por ejemplo la típica
vespa).Otro sistema es la válvula de láminas que simplemente se trata de una o
varias láminas que se abren por efecto de la depresión creada por el
pistónefecto de su elasticidad cuando dicha depresión cesa ( estado
inactivo) y permanece cerrada golpeándose contra su asiento cuando el
pistón en fasresión en el cárter.El tipo de material de las láminas es lo
que favorece su elasticidad y el cierre en su fase de inactividad
ILINDRO:
Para preparar un motor, hay que saber cual es la cilindrada
podemos saberlo por medio de una formula muy sencilla:
pero hay otra formula en que tanto el diámetro como
la carrera se expresa en centímetrosV = 0,785 . D² . R . N
donde:0,785 = es un nº fijo invariable.D = diámetro del pistón en CentímetrosR = carrera del pistón en centímetros N = nº de cilindrosEntonces
seguimos el ejemplo anterior y como un centímetro tiene 10 mm lo dividimos
entre 10D = 48 mm = 4.8 cmC = 56 mm = 5,6 cmENTONCES: V = 0,785 X
4,8² X 5,6 = 101,2838 C.C
SI LO QUEREMOS EN LITROS COMO UN LITRO TIENE
1000 c.c
LO DIVIDIMOS
por 1000 , osea = 0,1012 83 litros.Uno
de los mayores problemas es la dispersión del calor en el interior del
cilindro y que en losmotores 2T tienen problemas añadidos porque tienen zonas
mas calientes que otras debido a que comovimos anteriormente la mezcla fresca
circula por su interior enfriando esas zonas, además se le añade el problema
de que el cilindro tiene agujeros en su interior (Lumbreras) que con la
temperatura elevada puede sufrir torsiones. Para evitar esto, se dota al
cilindro de unas aletas de refrigeración para que el airefluya por ellas
para enfriar el cilindro (estas aletas deben de estar limpias, para favorecer
la acción delaire) Para velocidades altas de motor dispersan mejor el
calor las aletas muy delgadas y muy próximasunas de otras y a velocidades
bajas mejor aletas gruesas y mas distanciadas. Los cilindros refrigerados por
agua refrigeran mucho mejor y hay que prestar atención al sistema de bombeo
para que el aguacircule y se enfríe en el radiador.El problema que
produce el calor en los metales es que los dilata, y unos dilatan más que otros
dependiendo de su composición. La dilatación produce
un alargamiento y un ensanchamiento ( losmotores de 2T
normalmente funcionan a 200º centígrados de temperatura
ESTA TEMPERATURA NO ESESTÁNDAR PERO SI BASTANTE ORIENTATIVA).
La dilatación de un metal lo sabemos según la
siguiente formula :Dilatación =Cet . D . T
Cet = Coeficiente de expansión Térmico
LINEAL POR CADA GRADO
del metal en cuestiónD = Diámetro de la camisa en
mmT = Temperatura en grados Centígrados.Ejemplo : El
coeficiente de dilatación térmico del hierro fundido por cada grado
es de 0,000010.D = 48 mmT = 200ºC Entonces : Dilatación =
0,000010 X 48 X 200 = 0,096 casi una centésima de milímetroSi
el cilindro fuese de aluminio cromado la dilatación sería mayor, la dilatación
del aluminio cromado esaproximadamente el doble.
DESGASTE DEL CILINDRO
En el desgaste influyen : el calor, el roce de los
materiales y la velocidad del pistón
VELOCIDAD DEL PISTON
:La velocidad del pistón se calcula fácilmente empleando la
siguiente formula :
Vp = C . N / 30000
donde :Vp = velocidad del pistón en m/sC = Carrera en mm N = Nº de vueltas del motor R.P.M30000
= unidad fija dependiente de las unidades empleadasEJEMPLO: motor con
carrera 58 que gira a 9000 R.P.M entonces :Vp = 58 x 9000 / 30000
= 522000/30000 = 17,4 m/s
( ESTA FORMULA NOS VA A SER UTIL PARA LACARBURACIÓN).
TIPOS DE CAMISAS SEGÚN EL ROCE DE MATERIALES
Los cilindros, ya vimos que estaban rodeados de un material
que favorece el enfriamiento, este materialnormalmente es aluminio, por su
ligereza y por su facilidad de enfriamiento.La construcción puede ser do
tres tipos :
1º Camisa de hierro (fundición) y cuerpo de aluminio
Se confeccionan las dos piezas por separado , se
preparan y se coloca la camisa en el interior delcuerpo para ello se coloca el
cuerpo en un baño de aceite ,superior a 200º aprox. Para que dilate y laincrustación
del cilindro sea mas sencilla aunque es necesario el uso de una prensa.
2º Fundición centrifugada
Se funde el cuerpo de aluminio directamente sobre la
camisa .
3º Cilindro de aluminio cromado
Actualmente es el mas utilizado se realiza el cuerpo y la
camisa en una única pieza fundida y se leaplica por medio de un baño
electrolítico , un baño o capa de cromado duro llamado así para
distinguirlodel típico cromado decorativo que es brillante este baño es
como mínimo de 1 décima de espesor. Estoscilindros no son fáciles de
rectificar, ya que habría que darles un nuevo baño electrolítico y eso a
lomejor no nos es rentable.
EL MOTIVO POR EL CUAL SE DA EL BAÑO DE CROMO ES PORQUE DOSMATERIALES
IGUALES NO PUEDEN ROZARSE YA QUE POR AFINIDADATÓMICA A ALTAS
TEMPERATURAS TIENDEN A "ENGANCHARSE"LLEGANDO CASI A UNA
FUNDICIÓN . POR LO TANTO, NUNCA SE DEBEDESLIZAR UN PISTON DE ALUMINIO SOBRE
UNA CAMISA DE ALUMINIO,AL IGUAL QUE EN UN CILINDRO CROMADO NO DEBEN USARSE
SEGMENTOS (AROS) CROMADOS Y EN UNA CAMISA DE HIERRO
FUNDIDOTAMPOCO SEGMENTOS DE HIERRO FUNDIDO. AQUÍ ES DONDE ENTRA AFORMAR PARTE
LA DUREZA DE LOS DISTINTOS MATERIALES, SI TIENESCILINDRO CROMADO Y SEGMENTOS DE
HIERRO FUNDIDO. EL CILINDRODE CROMO ES MAS DURO QUE LOS SEGMENTOS, POR LO
TANTO, SEGASTARAN LOS SEGMENTOS MUCHO MAS RÁPIDO Y HABRÁ QUECAMBIARLOS MAS
AMENUDO PERO EL CILINDRO DURA MAS, POR ELCONTRARIO SI LA CAMISA ES DE HIERRO
FUNDIDO Y LOS SEGMENTOSCROMADOS, LOS SEGMENTOS ESTARIAN NUEVOS Y EL
CILINDRO SEGASTARÍA ANTES Y HABRIA QUE RECTIFICARLO, POR ESO LOSCILINDROS
CROMADOS DURAN, SI SE CUIDAN, MAS QUE LOS CILINDROSCONVENCIONALES. AUNQUE LOS
CONVENCIONALES TIENEN OTRASVENTAJAS COMO SON EL RECTIFICADO Y EN LA MAYORÍA DE
LOSCASOS, EL PODER DESARMARSE, DETALLE ESTE ÚLTIMO A TENER ENCUENTA A LA
HORA DE PODER MODIFICAR O INCLUSO PODER CONSTRUIR UNA CAMISA CON UNA
DISTRIBUCIÓN DIFERENTE.Como pulir los transfers.-Hay que tener claro, lo que
es pulir y lo que es limar: Pulir es quitar asperezas ylimar es rebajar
o quitar material .Cuando queremos adelantar o retrasar la entrada y salida de
gases, es decir variar ladistribución de un motor, se puede, como una
opción, agrandar las lumbreras delcilindro, tanto la de admisión como la del
escape. Los transfers de trasvase, son los pequeñitos que comunican
el cárter con el cilindro y cuya función es efectuar
el barrido de gases, normalmente casi nunca se agrandan, y sólo
se cambia el ángulo paraque el barrido sea mas o menos rápido y directo ,
como ya se explicó en elfuncionamiento motor de 2T.En las imágenes 1
y 2 se puede ver la operación para cambiar el ángulo de
los transfersde trasvase.En la imagen 3 se puede ver la operación
del enfrentamiento entre los conductos decomunicación de los
transfers de trasvase y el cárter, así como el afilado
del tabiquecentral
Normalmente los cilindros suelen ser de dos
piezas,
una la camisa
por donde roza el pistón
y otra elbloque
que es la parte exterior que recubre al cilindro que suele
ser de aluminio y que puede llevar aletas, si es de refrigeración por aire
o una cavidad por donde circula el
LIQUIDO REFRIGERANTE
(
el aguaensucia el aluminio y lo corroe, se pueden hacer
mezclas de agua destilada mezclada con glicerinaneutra, pero no vale la pena,
sale quizás mas caro que los productos comercializados) .
El pulido consiste en quitar todas las impurezas o
rugosidades que quedan en la fundición del bloquedel cilindro para evitar que
se acumule la carbonilla y favorecer el fluido de gases. Hay preparadores que
Cuanta mas relación de compresión tenga un motor, la
mezcla estará a mas presióncuando el pistón esta en el PMS y lanzará al
pistón con mas fuerza y velocidad.Esta gran presión provocará un
aumento muy rápido de la temperatura, y con ello lasmoléculas de la
gasolina se agitaran rápidamente. Esta gran agitación producirá unarápida
inflamación de la mezcla produciendo una combustión de gran calidad y de
granvelocidad.Este es básicamente el motivo por el que aumentando la relación
de compresión vamosa obtener una potencia máxima superior (también
conseguiremos mas potencia acualquier numero de r.p.m, no solo en las
r.p.m de máxima potencia).En el grafico de la derecha, podemos observar
como., varia el rendimiento de lacombustión en función de la relación
de compresión. A medida que aumenta larelación de compresión se mejora
en el rendimiento de la combustión, dentro de unoslímites.Por
eso al pasar por ejemplo desde una relación de compresión de 7:1 hasta
10:1,aumento de 3 puntos, se nota mucha mejora en la potencia
ofrecida por el motor, perosin embargo al pasar desde 10:1 hasta
13:1, aumento también de 3 puntos, no se notatanta mejora.
En estas imágenes se aprecia el procedimiento a seguir : En
la imagen 1 se halla elP.M.S del pistón y en la imagen 2 se rellena
con líquido para saber el volumen exacto.Esta claro, que la forma de
aumentar la relación de compresión es reduciendo elvolumen de la cámara de la
culata, para ello se utilizan dos métodos que son el rebajar la base de
la culata con lo cual se reduce el volumen y el
segundo método es rellenar la culata con el mismo material
con el que está construido la culata, normalmentealuminio, y después darle
la forma y el volumen deseado, este método es mucho mascomplicado pero se puede
dar a la bóveda de la culata la forma deseada para conseguir un barrido mas eficaz.figura1 figura2
figura3 figura4En la imágenes 3 se puede apreciar una culata con la bóveda normal y en la imagen4
una culata con la bóveda desplazada también llamadas de alta
turbulenciaComo calcular el volumen del cilindro cuando se cierra el
escape.
Como habíamos mencionado anteriormente, hasta que la Lumbrera de escape no estécerrada
por completo, no empezará la compresión real.El volumen de mezcla que había en
el cilindro en el momento del cierre de la lumbrerade escape ira cada
vez siendo menor debido al ascenso del pistón. Cuando el pistón seencuentre en
el PMS, la mezcla habrá pasado a ocupar el mínimo volumen: el volumende la
cámara de combustión labrada en la culata.Así pues la relación de compresión se
define como se puede ver en la imagen 5.figura5Medir la altura de
compresión es fácil como vemos en la imagen 5. simplemente hacefalta
un pie de rey, medir la altura de la lumbrera de escape, desde la
cabeza del pistóncuando está en el P.M.I hasta la parte superior que es cuando
se cierra y restar esamedida a la carrera del motor.Conociendo
el diámetro del motor y la altura de compresión podemos calcular elvolumen
de compresión utilizando la formula que utilizamos para calcular la cilindradacon
la modificación de que en vez de utilizar la carrera completa se utiliza la
medida dela carrera desde que la lumbrera de escape está cerrada:
Estas medidas son en mm
1º .- desarmamos el encendido y la culata2º.- colocamos en la
cabeza del pistón 4 trocitos de soldadura de plomo o de
estaño enuna posición opuesta entre sï, es decir a 0º, 90º. 180º y
270º,que los sujetaremos a lacabeza del pistón con un poco de grasa3º.-
Montamos la culata con la junta correspondiente y apretamos con la presión
deapriete que le vamos a dar (este punto es importante, ya que si damos
menos presión,nos puede variar la medida porque después, cuando le demos mas
presión la junta cedey la culata queda mas cerca de la cabeza del
pistón).4º.- Colocamos la tuerca del encendido y con una herramienta grande
para poder hacer fuerza, giramos el motor hasta que los trozos de estaño
colocados en la cabeza del pistón toque con la culata y seguimos con
cuidado haciendo fuerza hasta que el pistónsupere el P.M.S y descienda. (esta
operación hay que hacerla con cuidado porque sicolocamos un estaño muy grueso,
es posible que no tengamos fuerza suficiente paraaplastarlos)5º.- desarmamos la
culata y anotamos en la posición que estaban los estaños y losmedimos.(Normalmente
suele tener la misma distancia en todo el perímetro de lacabeza del
pistón, pero en algunos casos varían las medidas, por eso es importanteanotarlo)6º.-
se mide con un micrómetro los estaños y podemos observar que por un lado
estánmas aplastados (la parte que coincide pegada a la camisa) y otro lado
menos.Midiéndolo en toda su superficie podemos saber cual es el ángulo exacto
con respecto ala bóveda de la cabeza del pistón).7º.- Esa medida, se debería de respetar a
la hora de rebajar la culata y solo se reducirála altura y el ángulo
cuando se hayan hecho los cálculos adecuados para tener una buenavelocidad de
gases (MSV).
CIGÜEÑAL
El cigüeñal es importantísimos en el motor de 2 Tiempos, ya
que de su forma y diseño,vamos a obtener la presión necesaria en el carter para
un funcionamiento optimo denuestro motor. Como ya habíamos mencionado
anteriormente en el apartado"FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR 2 T" , el
espacio o volumen no ocupado por losórganos del motor, se llama
" ESPACIO NOCIVO" por eso se intenta que ese
espaciosea mínimo y para ello, se dota al árbol motor, de unas ruedas que hacen
de volante,contrapesos y de relleno para reducir ese espacio, además el
cárter está diseñado paraque el cigüeñal casi roce y ese volumen sea mínimo.
Una de las modificaciones que normalmente surten mas efecto
en un motor, es elaligeramiento de sus piezas, como ilustraremos mas adelante
en el apartado"MEJORAS".En la ilustración podemos ver dos cigüeñales,
uno aligerado y otro normal , si nosotrosdecidimos aligerar un cigüeñal, esta
claro que tendremos que rellenar el espacio quehemos rebajado de alguna manera,
para que el Espacio Nocivo, no sea excesivo y no perder el efecto presión
del carter.Ese relleno se puede hacer rellenando el carter o dotando al
cigüeñal de unas especiesde tapas.(se ilustrará mas adelante en el
apartado mejoras.Cuando hablamos de un cigüeñal reforzado, no quiere decir que
sea mas gordo o grueso,sino mas fuerte o mejor dicho mas resistente.En
todo tipo de preparaciones , lo que se hace es aligerar piezas, no sólo en el
motor,sino también el chasis, pero si aligeramos de más, podemos conseguir
unas piezasfrágiles. Los vehículos de alta competición (mundial de rallyes,
formula 1, mundialmotociclismo...) utilizan materiales de ultima
generación (fibra de carbono, titanio..)materiales que son carísimos y que
sólo utilizan una elite, consiguiendo una granresistencia y poquísimo peso.Bielas.-Las
bielas se componen de tres parte: Pie de biela ( que es la parte
superior, donde sealoja el bulón del pistón) la cabeza de biela (que es la
parte inferior, donde se aloja el bulón del cigüeñal) y el cuerpo de biela
(que une estas dos parte). la longitud del cuerpode biela que une estas
dos partes, no influye para nada a la carrera, ya que la carrera lada
el alojamiento del cigüeñal con la biela, que esté mas o menos
alejado del centro dela circunferencia del cigüeñal. Lo que si hace,
es que el giro sea mas rápido o mas lento,según su longitud.la biela
sólo transmite ese movimiento circular del cigüeñal y lo transforma en unolineal
(recto) del pistón.La longitud de la biela, influye en que ese motor sea mas o
menos rápido, pero nosolamente porque tenga que efectuar mas recorrido, sino
porque al tener menor recorrido las lumbreras están mas próximos
unas de otras consiguiendo unadistribución con barridos mas rápidos.
En esta ilustración se puede apreciar la preparación de una
biela basada en el aligeramento
Tanto la cabeza de biela como el pie de biela están
confeccionados con un metal "antifricción" o"BABBITT" que
generalmente es una aleación de plomo estaño y antimonio con pequeñas
cantidades decobre y níquel, son metales bastante blandos y es necesario
que estén bien preparados y LUBRICADOS.También se usan aleaciones de
bronce y plomo (cobre plomado) y otras de zinc, cobre y Aluminio conmejor resistencia
mecánica que el babbitt convencional.Entonces si el babbitt es más
resistente que las piezas originales , podemos decir que esta pieza esreforzada.Hay
que tener en cuenta que los motores vienen preparados para soportar unas
revoluciones y una cargadeterminada en definitiva un roce y un calor
determinado, pero las piezas no vienen al límite de suresistencia, tienen que
garantizar una fiabilidad y ese margen suele ser bastante amplio, por eso, es ahídonde
nosotros tenemos que aprovechar ese margen , preparando la piezas para sacar el
máximorendimiento y por supuesto crear el engrase suficiente para que el
aumento de revoluciones no genere unexceso de calentamiento
CARBURACION
DIÁMETRO DEL DIFUSOR .-
El diámetro del difusor es importantísimo para el funcionamiento
del motor, algunos creíamos que alaumentar el diámetro de difusor, el motor
corría más porque aspiraba más aire y más gasolina. Elrazonamiento es lógico
pero no es del todo cierto, porque hay que tener en cuenta varios factores.Lo
principal es saber que la fuerza útil del pistón a la que corresponde el
máximo `par de fuerzas, seconsigue cuando en el difusor hay una velocidad de
flujo de al menos 90 mtros /segundo, o lo que es lomismo, una velocidad de
324 Km/ hora que permite una vaporización y una combustión optima.Para
obtener esta velocidad, es necesario que el diámetro del difusor no sea
excesivo porque :1º la cantidad de flujo de aire que aspira el pistón cuando
desciende tiene que ser el mismo que el que
Esto quiere decirnos, que cuando el motor gira a 13821
r.p.m en el carburador hay el flujo óptimo de 90m/sTeniendo este nº de
r.p.m vamos a comprobar si el motor girando a esas revoluciones ,
la velocidad deldifusor corresponde con los 90 m/s óptimos.
Velocidad
cilindro
Vc = 0,039 x
13821 / 30 // Vd = 539,019 / 30 // Vd = 17,9673 m/s
Velocidad difusor
Vd = 17,96 x 2209 / 441 // Vd = 39673,6 /
441 // Vd = 89,9994.....
Ahora vamos a hacer la misma operación pero intercambiando
lo que es el diámetro y la carrera
Diámetro pistón D = 39,2Carrera del Pistón C = 47 mm = 0,047 metrosDiámetro difusor d =
21 mmR.P.M N = 11000EntoncesVelocidad cilindro Vc = 0,047 x 11000 / 30 // Vc = 17,2333 m/sVelocidad
difusor Vd =17,2333 x 1536,6 4/ 441 // Vd = 60,0484m/sArea del cilindro Ac= 3,14 16 x 384,16 // A = 1206,8742Area del difusor Ad= 3,1416 x 110,25 // Ad = 346,3605Velocidad
de flujo:Del cilindro : Vc = 17,2333 x 1206,8742 // Vc = 20798,4251Del difusor : Vd = 60,04 84 x 346,3605 // Vd = 20798,3938Hallamos
las R.P.M con flujo de 90 m/s N= 30 . V . d² / c. D²
// 2700 x 441 / 72,222 // N = 16486,66 r.p.m.Comprobamos
la velocidad del cilindro hallando la velocidad del cilindro::
Velocidad
cilindro:
Vc = 0,047 x
16486,66 / 30 // Vc = 25,8291 m/s
Velocidad del difusor:
Vd = 25,8291 x 1536,6 4/ 441 // Vd = 90 m/s
CONCLUSION:
Observamos que el diámetro del difusor no va en función de
la cilindrada, sino en función de losVOLUMENES , esto queda claro, ya que
la cilindrada de los motores aquí expuestos son diferente ya queel Motor A, tiene
una cilindrada de 68 cc y el motor B , tiene una
cilindrada de 56,72 cc.
Si aplicamos la formula de la cilindrada ( ver cilindros)
Cilindrada Motor A = 3,1416 . D² . c / 4000 // 3,14 x 47² x 39,2 / 4000 // C = 68 ccCilindrada Motor B = 3,1416 . D² . c / 4000 // 3,14 x 39,2² x 47 / 4000 // C = 56,72 cc
DEDUCIMOS:Velocidad Pistón
A = 14,3 m/sB = 17,23 m/s
Revoluciones por minuto
:A = 13821 r.p.mB= 16491 r.p.m
Vemos claramente como influye la construcción del
cilindro ( diámetro y carrera ) en el rendimiento delmotor El motor de
menor cilindrada tiene el mismo diámetro de difusor y gira mucho mas rápido,
al mismo pase de gasolina tiene mas roce entre cilindro y pistón porque
gira a mayor nº de revoluciones por lo tantomas desgaste y mas calor
producido por el roce , por lo tanto mas dilatación
¿Porque el tamaño del carburador va a influir tanto en
la potencia máxima?
(articulo deTop_Racing)
Para contestar a esto hemos de tener en cuenta dos
factores:
1. Atomización de la gasolina
. Cuanto mas rápido circule el aire por el carburador, mejor
va a ser laatomización de la gasolina . En carburadores de poco diámetro la
velocidad del aire será alta y por lotanto mejor será la atomización de la
gasolina en el aire
2. Resistencia al paso
. Cuanto mas rápido circule el aire por el carburador, mayor
va a ser el rozamientodel aire con las paredes. En carburadores de poco
diámetro la velocidad del aire será alta y por lo tanto elaire va a tener
grandes dificultades de circular.Como vemos aquí ocurren dos fenómenos que son
opuestos. Podremos mejorar la atomización de lagasolina con un carburador muy
pequeño, pero al mismo tiempo estaremos ofreciendo gran resistencia
al paso. Hemos pues de llegar a un compromiso. Hace tiempo se hicieron
estudios rigurosos sobre todo estoy se llego a la conclusión de que para
obtener el máximo rendimiento, el aire debe circular por elcarburador a
una velocidad media de 90 m/s. Existe una grafica que plasma la relación entre
la velocidaddel aire a través del carburador y la potencia máxima relativa que
nos va a ofrecer el motor En la grafica se ve claramente que el punto de
potencia máxima corresponde a los mencionados 90 m/s.Si utilizamos un
carburador con diámetro mas grande tendremos el aire circulando a menor
velocidad y la potencia máxima será menor, pero solo un poco. Imaginemos
un motor de 125 cc, cuando circula el airea 90 m/s a través de su carburador
, el motor ofrece un rendimiento optimo de 34 cv.Si el aire
circulara a 70 m/s ,carburador de mayor diámetro, la potencia máxima que
ofrecería seria de 30cv aproximadamente.Si utilizamos un diámetro mas pequeño
de carburador, tendremos el aire circulando a mayor velocidad yla potencia
máxima será menor, decreciendo de forma bastante brusca. En el ejemplo anterior
sihiciéramos circular el aire a 140 m/s la potencia máxima que ofrecería
pasaría a ser de unos escasos 17cv.Como vemos en la gráfica y en el
ejemplo, tan malo es un carburador demasiado grande como unodemasiado
pequeño, aunque siempre es mejor pasarse un poco de grande que de pequeño.,
aunque quedaclaro que siempre será mejor utilizar un carburador que
haga circular el aire a exactamente 90 m/s, yaque así conseguiremos
el funcionamiento optimo del motor
CALCULO DEL TAMAÑO OPTIMO DE CARBURADOR. (articulo
de Top_Racing)
Ya sabemos que hemos de elegir un carburador que proporcione
una velocidad del aire circulando a 90m/s.Para calcular el diámetro de
carburador ideal para que la circulación de aire sea de 90 m/s,
podemosaplicar la siguiente formula :
Donde
:
Cil
= Cilindrada real del motor .( ver cilindros)
R.P.M
= Revoluciones del motor
Vel
= Velocidad de circulación del aire ( para máximo
rendimiento 90 m/s)
Para evitar hacer cálculos se ha plasmado en una tabla
los valores mas corrientes de diámetro decarburador en función de la cilindrada
y las r.p.m del motor, siempre para una velocidad de 90 m/sUna cosa muy
importante que creo necesario recalcar, es que las r.p.m a las que gira el
motor cuandohacemos el calculo, deben de ser las r.p.m a las que hemos
optimizado anteriormente tanto el cilindro- pistón como el tubo de
escape.De nada sirve tener un cilindro-pistón y tubo de escape optimizados por
ejemplo a 12000 rpm y luegotener el tamaño de carburador calculado para que
este optimizado a 15000 rpm
ATENCION: Hay que tener en cuenta, que si un motor
alcanza un nº determinado de revolucionesen vacío, (acelerando en punto muerto
a tope) no quiere decir que ese sea el nº de revoluciones alque esta
optimizado el motor, ya que la optimización se hace con el motor en marcha con
losrespetivos rozamientos, por eso, como calculo sencillo debemos dividir ese
nº de revoluciones delmotor en vacío por 1,25.Es decir, si un motor esta
optimizado a 12000 r.p.m, quiere decir que en vacío puede llegar aalcanzar unas 15000
r.p.m.Por el contrario, si en vacío da 12000 r.p.m quiere decir que el motor
esta optimizado a unas 9600r.p.m
¿Como influye el tipo de carburador? ( articulo de
Top_Racing)En el mercado podemos encontrar carburadores básicamente de dos
tipos: los decompuerta plana y los de compuerta redonda.Estos últimos son los
mas comunes y baratos.¿Qué diferencia hay entre unos y otros?Los de compuerta
plana no tiene protuberancias internas, por lo que el flujo es mejor que
en los de compuerta redonda (aproximadamente un 8% mejor
1º- Efectuar cambios y modificaciones en la distribución
para conseguir mas potencia ovelocidad, actuando sobre las lumbreras del
cilindro o sobre las válvulas, agrandándolaso haciendo que se abran o cierren
en un ciclo diferente.2º- Efectuar cambios o modificaciones en las piezas,
normalmente aligerándolas, paraconseguir un menor peso total del motor y de la
motocicleta, con lo cual sin aumentar la potencia del motor
modificando la distribución, conseguiremos una mayor aceleracióny potencia del
mismo, ya que la potencia depende en parte del peso a mover.Esta es quizás una
de las partes realmente importantes en la preparación de un motor yde la cual
el preparador aficionado no le da la importancia que realmente tiene, por
esonos vamos a centrar en este tema como principal, sin olvidarnos del
otro apartado,ilustrando con fotografías, la forma de efectuar este
aligeramiento para evitar debilitar en exceso las piezas y asegurarnos
una fiabilidad.
ALIGERAMIENTO EN EL CIGÜEÑAL .-
Ya habíamos mencionado en el apartado de cigüeñales,
que una de las intervencionesmas comunes , es el aligeramiento de los
volantes del cigüeñal, con eso conseguimosque el motor coja las revoluciones
con mayor rapidez, ya que la fuerza centrifuga avencer es menor.Pero la
reducción de esta pieza es realmente complicado, ya que al reducir los volantesdel
cigüeñal, se aumenta el volumen del Espacio Nocivo, perjudicando alfuncionamiento
del motor, por eso, hay que reducir en igual medida ese espacio nocivo.Existen
dos métodos para reducir es espacio nocivo:1º.- disminuir el espacio
modificando el carter.2º.- Disminuir el espacio colocando una especie
de "arandelas espaciadorasLa disminución del espacio en el carter, es
la mas recomendada aunque tambien es lamas complicada, para eso, debemos de
reducir su espacio con pastas en frío, queaguanten la temperatura a la que
está sometida el carter, que aproximadamente rondasobre los 200º ya que es
una zona apartada de la combustión y donde fluye mezclafresca constantemente
.Una forma de hacerlo, manteniendo el mismo espacio nocivo que de origen,
es medir ,antes de rebajar el cigüeñal, la distancia entre el carter y el
volante del cigüeñal .Después de rebajarlo, podemos hacer en teflón, para no
estropear el cigüeñal, un volantede cigüeñal de la misma medida que el volante
rebajado, el cual previamente recubierto
de un aislante para que no se adhiera a la pasta de relleno,
lo usaremos como plantilla,una vez seca la pasta, torneamos los carters a la
medida tomada anteriormente o a otraseparación deseada.El segundo método,
es el uso de unas "arandelas espaciadoras" que consiste en
hacer unas piezas cuyo espesor es la medida exacta del rebaje del volante
del cigüeñal, lascuales van alojadas a presión en el carter para que queden
fijas y el cigüeñal girensobre ellas.Este método, se puede ver ilustrado en
la fotografía de la derecha. Si el espesor es poco, se
puede hacer con el agujero del brazo del cigüeñal, del tamaño del rodamiento,así
nos facilitara la tarea a la hora de tener que sustituir un rodamiento, ya
que sino , esta pieza quedaría por encima del rodamiento, tapándolo y obligándonos
a tener queremover estos separadores para desalojar el rodamiento.
Personalmente creo que es unmétodo mucho menos laborioso y mas sencillo a la
hora de dejarlo perfectamenteajustado.
BIELA .-
Otra de las intervenciones típicas en el cigüeñal, es el
aligeramiento de la biela.
Antes de aligerar la biela debemos de pesar en una bascula de
precisión el peso exacto paraefectuar el equilibrado del cigüeñal como
explicaremos mas adelante
.El aligeramiento hay que hacerlo de una forma determinada
para no debilitar en exceso este componente,y como estamos consiguiendo que
nuestro motor gire mas rápido de vueltas, tendremos también quefavorecer el
engrase de la jaula de agujas que se encuentran tanto en la cabeza como en el
pie de biela,sustituirla por una jaula de calidad que aguante el
aumento de las revoluciones a las que vamos a someter nuestro motor .Si no
tenemos en cuenta estos detalles, puede ocurrir que la biela rompa, bien por
dejarla debilitada enexceso o por agarrotamiento por falta de engrase.La causa
fundamental de la fractura normalmente se debe al agarrotamiento por falta
de engrase, ya que por debilitamiento habría que rebajarla de una forma
inadecuada o en exceso.
En la imagen de la izquierda, podemos ver dos bielas, la
inferior es la biela de origen y la superior la bielarebajada en el cuerpo en
forma de cuchillo para evitar el rozamiento y en la cabeza y pie de biela
unrebaje para aligerar el peso, como se puede apreciar con mayor detalle
en la imagen de la derecha
Si el motor tiene mas de una biela, debemos de conseguir
el mismo peso en cada una de ellas .
El engrase de la jaula de agujas, lo podemos favorecer de
dos maneras:1º.- Agrandando la ranura de engrase, tarea delicada porque podemos
dañar el Babbitt .2º.- Efectuar unos rebajes en la cabeza y pie de biela como
se muestra en la imagen inferior. Tenemosque tener también cuidado de no hacer
estos rebajes excesivamente grandes, el tamaño ideal puede ser aquel
que al poner las arandelas de separación, se puedan ver ligeramente las cabezas
de las agujasSi se rebaja de más, corremos el riesgo de que los rodillos de las
agujas tengan muy poca superficie decontacto y con el giro excesivo, se
produzca un desgaste precipitado en esos puntos, además la jaula deagujas puede
producir ruido o silbido que nos indica un mal ajuste o funcionamiento de dicha
pieza
En estas imágenes, se puede ver tres procesos de
intervención en el cigüeñal:La imagen de la izquierda se muestra como hay
que posicionar el cigüeñal a la hora dequitar o colocar el bulón
de la biela, para que no sufra ninguna deformación durante
el prensado, ya que ocasionaría problemas serios e irreparables.La
imagen del centro, nos muestra el control de equidistancia de las masas del
volanteen todos los puntos de su circunferencia. Es decir, que los volantes del
cigüeñal estén alo largo de todo el perímetro de su circunferencia a la misma
distancia entre sí.La imagen de la derecha , hacemos el control del
equilibrado con una maquina especialcon un micrómetro incorporado, el cual nos
facilitará el máximo control de lasoscilaciones verticales. Este control es
importantísimo, ya que gran parte de las roturasde los brazos del
cigüeñal se producen por un equilibrado inadecuado produciendomuchas
vibraciones verticales provocando la rotura del brazo y el destrozo
de losrodamientos del cigüeñal.LUBRICACIÓN .-Ya hemos mencionado con
anterioridad, la importancia que tienen el engrase olubricación de las piezas
preparadas, ya que al modificarlas, el motor cogerá masrevoluciones y el
rozamiento de las piezas, será mayor, produciendo un mayor desgaste
y calentamiento, llegando al gripaje o agarrotamiento de
esas piezas. La lubricaciónevita que esto ocurra.Es importante por lo tanto,
favorecer en todo lo posible esa lubricación al igual quemontar los rodamientos
y jaulas de agujas adecuadas a esos giros nuevos de motor, eneste caso, debemos
sobrepasar el nº de revoluciones que soporta el rodamiento conrespecto al
giro del motor, para evitar que esos rodamientos trabajen al límite. Es
decir,si nuestro motor va a girar a 10.000 r.p.m, sería conveniente el
instalar unosrodamientos que soporten 12.000 r.p.m . Aproximadamente un 20%
mayor al giro delmotor.Una de las piezas que debemos preparar son los carters,
agrandando los agujeros deengrase de los rodamientos del cigüeñal y crear
unos reservorios para que el aceite de lamezcla quede depositado en
ese alojamiento y los rodamientos dispongan siempre delengrase
que necesitan.En la imagen de la izquierda, podemos apreciar la modificación
del engrase del carter. Este motor disponía de unsolo agujero de engrase,
en vez de agrandarlo, se decidió hacer un agujero mas, ya queel aumento de
revoluciones en este motor era importante y quizás el aumento deldiámetro
del agujero fuera insuficiente.Como se puede apreciar, se ha avellanado la
cabeza del agujero y se ha construido unsurco o canal que comunica los dos
agujeros y se amplia hasta la pared del carter, eso esel reservorio, ahí es
donde el aceite queda depositado esperando su circulación hacia elrodamiento.Si
al motor no se le aumenta en exceso el nº de revoluciones, es suficiente con
agrandar el agujero que trae de fabrica, para eso, con el rodamiento
sacado, miraremos si elagujero es cónico, es decir con mayor diámetro en uno de
sus extremos, en ese caso,mediremos el diámetro menor y pasaremos una broca de
una medida superior a eseagujero. En la parte superior se procederá a hacer
la misma operación que en la imagen,es decir, avellanado del agujero y construcción del canal del reservorio ( la profundidad
del canal del reservorio tiene una ligera inclinación hacia los agujeros
deengrase, es decir mayor profundidad en los agujeros y mas suave en su
parte final)
También se puede observar en la cabeza de biela, el rebaje
hecho para el engrase de la jaula de agujas que está hecho en cruz.
Fijaros en las arandelas de separación,apreciareis un rebaje bien visible que
coincide con el cuerpo de la biela y otro quecoincide paralelo al engrase
propio de la biela. (marcado con las flechas)
Ya Comentamos anteriormente, que una de los puntos
fundamentales a modificar en un motor, aparte dela lubricación, es el apartado
de rodamientos y jaulas de agujas, que aparte de tener que contar con
esalubricación extra, deben de ser de las características adecuadas al nuevo
giro del motor.En la imagen de la izquierda, vemos como se quita un
rodamientodel carter para sustituirlo por otro nuevo. Una vez colocado el
carter sobre una superficie completamente plana, se golpea firmemente pero
con cuidado con un botador como se aprecia en la imagen.Para la inserción
existen tres metodos:1.-
Colocarlo en frío en una prensa.
2.-
Colocarlo en frío golpeándolo
con cuidado ( debemos de prestar atención a que no se tuerza
en elalojamiento y debemos golpearlo con el rodamiento viejo que es del
mismo tamaño y se ajustarán perfectamente en el casquillo interior y
exterior para no deformar el rodamiento.
3.- Colocarlo con calor. Esta opción se hace con un simple
soldador de fontanero, dandocalor con muchísimo cuidado al carter para que no
se deforme, una vez dilatadoligeramente el alojamiento del rodamiento, este entrará
sólo. ( esta operación no sedebe hacer si en el carter hay retenes
instalados ya que podrían deformarse y causar fugas
que debe de ir colocado cada agujero. Con un goniómetro
o transportador de ángulos,marcamos sobre la plantilla la distancia que
nos dio y sólo queda pegar esa plantillasobre el engranaje
y perforar.
Supongamos que en un engranaje queremos colocar 8agujeros.
Entonces dividimos 360º (longitud de la circunferencia) por el nº de agujeros,
en este caso 8 ,dándonos un resultado de 45 . Es decir que tenemos que
colocar un agujero cada 45º. Si quisiéramoscolocar 12 agujeros, nos daría
un resultado de 30, es decir un agujero cada 30º. Etc.En esta imagen
podemos apreciar las posibilidades del aligerado de un piñón de salida.Puede
apreciarse como los agujeros están perfectamente centrados entre sí y la
diferencia en el nº deagujeros y el tamaño, dependiendo del espacio
y el grado de aligeramiento.La operación es similar para todo tipo de
engranajes (embrague, cambio, catalina, distribución ...)Otra de las
modificaciones mas comunes para obtener un mejor rendimiento del motor con la
mínima perdida de potencia , es la sustitución de los engranaje con
dientes Helicoidales por los engranajes condientes rectos.Los engranajes de
dientes helicoidales tienen un mayor rozamiento que los que tienen los
dientes rectos y por lo tanto una mayor pérdida de potencia.En la imagen
de la izquierda, se puede ver dos engranajes del mismo motor, el de la
izquierda helicoidal ,el que montaba el motor de origen y el de la derecha con
los dientes rectos que fue montado comomodificaciónEl cambio de este tipo
de engranajes se nota considerablemente, y si aun encima se aligera, el
cambio es brutal No debemos de olvidarnos de hacer elcorrespondiente
equilibrado, para evitar las vibraciones indeseadas.
Los piñones de dientes rectos, permiten el poder hacer
los cambios de marchas sin necesidad de usar elembrague, siempre que el motor
esté en el régimen de vueltas adecuados.Esta técnica, la de cambiar de marchas
sin usar el embrague, es muy utilizada en moto-cross, asítendremos el
manillar siempre perfectamente agarrado.
MODIFICACION DEL CARBURADOR.-Primero vamos a mostrar un carburador
desarmado para que podamos ver de que piezasestá compuesto y así poder
entender mejor su funcionamiento para poder aplicar lasmejoras
para obtener un mayor rendimiento del motor modificando este elemento osimplemente
para que su funcionamiento sea correcto.En la imagen de la derecha,
podemos ver un carburador Dell´Orto, con bomba deaceleración formado por las
siguientes piezas:1- Muelle de retroceso de la campana.2- Campana.
3- Aguja y grapa de regulación de la altura.4- Tapa superior del
carburador.5- Membrana de la bomba de aceleración.6- Muelle membrana
de aceleración.7- Tapa bomba de aceleración.8- Tapa de cierre de
la cuba ( donde va el filtro del Surt.Principal).9- Tapa de unión con el
deposito con filtro incorporado.10- Pasador y aguja del flotador.11-
Flotador.12- Surtidores del dispositivo de starter, de válvula bomba
aspiración.13- Válvula porta-pulverizador 14- Surtidores de alta y de
baja.Una vez mencionados los componentes, vamos detallar cuales son
las posiblesmodificaciones y mantenimiento de los mas importantes.La
campana.-La función principal de la campana es producir
la mezcla aire - gasolina, ya que permite el
paso del aire del exterior y lo mezcla con la gasolina que sale por el
surtidor por la acción del aspirado que efectúa el cilindro.Cuando
queremos que pase mas cantidad de aire, empobrecer la mezcla, se puederebajar
la campana según se muestra en la figura de la izquierda. Esta operación
se debede hacer en la cara de la campana que mira hacia el filtro del aire.La
aguja.-Su función es permitir que a través de la válvula porta-pulverizador,
pase mas o menoscantidad de gasolina y con eso conseguimos tener una
mezcla con mas cantidad degasolina (mezcla rica) o menos cantidad de
gasolina (mezcla pobre). Normalmente las agujas tienen una forma cónica
y un longitud determinada, en elmercado suele haber varios tipos para
un mismo carburador , mas o menos cónicas, pudiendo colocar la mas
adecuada según nuestras necesidades.Las agujas suelen tener unas muescas,
normalmente 3, donde se aloja una grapa, según posicionemos la grapa en la
ranura la aguja quedará mas o menos baja, taponando mas omenos la salida
del porta-pulverizador.Si colocamos la grapa en la ranura superior,
la aguja queda mas larga taponando mas lasalida del porta-pulverizador haciendo
una mezcla mas pobre. Si por el contrariocolocamos la grapa de la
aguja en la posición mas inferior la aguja taponará menos la
El Flotador.-
La función del flotador, es mantener unnivel adecuado de
combustible en la cuba, para que cuando se abre la campana a tope yde repente,
el combustible que pasa de la cuba por el porta-pulverizador sea la cantidadadecuada
para crear la mezcla adecuada.Si el nivel de combustible es bajo, el
motor no tendrá una respuesta inmediata e irá asaltos, ya que no tendrá
gasolina suficiente.Si el nivel es muy alto, puede provocar el
desbordamiento del carburador, con la posibilidad de producirse un
incendio
La regulación de la altura del flotador se realiza con un calibre
o pie de rey midiendo como refleja lailustración de la izquierda, la altura
debe darla el fabricante, en caso de no poder conseguirla, se
optará por ponerlo lo mas horizontal posible con el cuerpo del carburador,
hay que poner los dos flotadores a lamisma altura.La regulación se hace
abriendo o cerrando la pletina que acciona a la aguja del carburador, con
unalicates, según la imagen de la derecha.
Aguja del Flotador.-
La aguja del flotador es la encargada de cerrar el orificio
deentrada del combustible procedente del depósito, cuando el flotador llega a
su altura determinada.Para que la aguja cierre ese orifico, la parte que está
en contacto con el agujero es de forma cónica y degoma, debemos de
examinar que dicha goma se encuentre en perfecto estado para que obture el
orificiocuando el flotador llega a su altura, sino, la gasolina seguirá
entrando llenando la cuba en exceso ydesbordando el carburador. (Imagen de
la izquierda)
Toma de Carburador.-
La toma del carburador es el tubo que une el carburador con el
cilindro o carter, según el caso.Al igual que en las lumbreras del cilindro,
para mejorar el rendimiento se puede proceder a pulir lasuperficie de
asperezas, e incluso si el espesor de la pared lo permite, proceder a
agrandar el diámetro
para obtener un mayor llenado. Esta operación de
agrandado, se puede hacer también en el carburador, así podremos convertir
un carburador de por ejemplo 19 a un 19,5 o un 20 e incluso llegar a
un 21.
LAMINAS.-Preparación de la caja de laminas. (articulo de
Top-Racing)
Para que nuestro motor funcione correctamente, tanto la
caja de láminas como las láminas deben de estar en consonancia
con el resto de los componentes del motor.
Yamaha
, en sus experimentos descubrió que el área de la caja
de laminas debía ser alrededor del 80-90%del área del carburador.Esto quiere
decir que si por el carburador circula aire a 90 m/s, por la caja de
laminas ha de circular lamezcla aire-gasolina entre 112.5 y 100 m/s.Vamos a ver
como dimensionar una caja de laminas una vez que ya hemos calculado el
carburador adecuado a las características del motor.la reducción en la
sección provoca un aumento de velocidad en la mezcla (por tanto aumenta la
energíacinética) que va a provocar una mejor apertura y cierre de las laminas.
Esto a su vez producirá un mejor flujo a través de la caja de
laminas.Hemos de recordar que las laminas son una obstrucción al flujo, un
obstáculo a vencer, y como tal,necesitamos que la mezcla aire-gasolina tenga una
alta energía cinética que produzca grandes fuerzascapaces de vencer las
fuerzas que oponen las laminas.Los preparadores de motores aficionados
siempre suelen pensar del modo "preparar un motor significahacer mas
grandes todos sus agujeros", y este es uno de los errores mas comunes.
¿Por qué y Cómo se mide el área de una caja de laminas?
Existen motores que originalmente montan unas cajas de
laminas enormes, otros muy pequeñas, ...Cuando el fabricante utiliza
originalmente cajas de laminas muy pequeñas es normalmente porque
estáncalculadas pensando en el carburador original. Cuando el motor se prepara
y se hace necesario utilizar uncarburador mayor, la caja de laminas queda
excesivamente pequeña. También se da el caso de queoriginalmente la caja de
laminas sea demasiado grande. Esto suele ocurrir en motores de poca
cilindradebido a que el fabricante por ahorrar costes utiliza la misma caja de
laminas que en los modelosinmediatamente superiores.Un ejemplo podría ser los
motores Minarelli, Derbi y Honda (de cambio manual de velocidades) de
iniciode los años 90's. Estos motores nacieron a partir de motores de 80 cc al
que se cambiaron las cotas dediámetro y carrera para reducir la cilindrada
a 50 cc.Por eso, debemos de conocer el área de una caja de laminas para
saber si debemos de agrandarla oreducirla.Calcular el área de una caja de
laminas, es muy sencillo siguiendo los siguientes pasos:1º.-desmontaremos las
laminas y los topes2º.-con un pie de rey o bien una regla mediremos los
conductos de la siguiente forma
La admisión por válvula rotativa, efectúala misma función
que el pistón, cerrar y abrir la lumbrera de admisión, pero con la
diferencia de que podemos conseguir una distribución Asimétrica, que
por otra parte, en la admisión por falda de pistón no podemos
conseguir, ya que va en función de la posición del pistón. En la válvula
rotativa no influye tantola posición y la longitud del pistón y no nos
condiciona tanto a la hora de hacer una preparación, aunquesí hay que tener mas
conocimientos y las ideas mas claras de lo que realmente queremos conseguir.Se
puede apreciar en la imagen de la derecha, como los bordes encargados de
efectuar la apertura y elcierres, tienen una forma ligeramente redondeada
para favorecer la admisión, no están completamenterectas como en la imagen de
la izquierda. También podemos observar como se practicó un pequeño rebajea todo
lo largo de la pieza para aligerarla y favorecer la admisión.
A la hora de desarmar la válvula, debemos de hacer una
marca para ponerla en sumisma posición con respecto al estriado dentado
del cigüeñal para no alterar ladistribución.
COMO CONSTRUIRSE UN COMPROBADOR DE PRESIÓNQué es la
prueba de presión?
Está basado en la maquina que tienen los fontaneros y los
instaladores de gas parar comprobar si tienenfugas.
En un motor de dos tiempos, la prueba de presión se
realiza para asegurarse de que el motor no tieneninguna fuga de aire. Una
fuga o escape de aire en un motor de dos tiempos puede causar una mezclainapropiada
del aire-combustible de los motores, provocando un daño serio al motor,(
Gripaje del pistón,detonación, etc.) Nota: No hay manera de
asegurarse de que el motor no tiene una fuga de aire sin la
ejecución de esta prueba antes de encender el motor. Por eso antes de
terminar de montarlo se puede hacer estacomprobación y saber si tenemos alguna
fuga por los retenes de cigüeñal u otra parte y solucionar
el problema .
¿Cómo se efectúa la prueba?Para la prueba de presión del
motor, necesitaremos algunos mecanismos especiales ysencillos. (Mas abajo detallaremos las instrucciones para
la construcción de tu propiocomprobador para poder efectuar
la prueba de la presión.Para probar el motor: el cilindro, la culata
,la caja de lámina, la bujía etc.. debe deestar todo instalado y apretado
correctamente , EXCEPTO el tubo de escape y elcarburador. ( también
dejaremos sin montar la parte del embrague y del encendido paratener los
retenes de cigüeñal a la vista)
1.- Debemos de fabricar una placa de acero o de
aluminio del tamaño exacto delalojamiento del escape y fabricar también una
junta de goma de la medida que se alojaráen la base del cilindro para
evitar fugas. Si el motor tiene mas de un cilindro, se tienenque tapar todas
las salidas de escape con este sistema.2.- En la toma del carburador se
colocará el comprobador de presión.El manómetro de presión irá enroscado
en una pieza de teflón u otro material yse puede construir para que se introduzca
ajustado en la toma del carburador, recordar que no puede tener fugas.(se
puede colocar con una toma de goma con abrazaderascomo si fuese un
carburador quizás, mas eficaz y sencillo .)Si el motor tiene mas de un cilindro
hay que taponar las otras tomas decarburador.En algunos motores puede ser necesaria
taponar la manguera del respiradero dela transmisión.3 .- El aire se
introduce con un bombín de mano a una presión de aire de 6libras.(1 psi = 0,07
Kgcm²)4 .- Una vez que el manómetro tiene 6 libras de presión se fija
y se espera duranteunos 6 minutos Y al cabo de ese tiempo no debe de haber
bajado nada la presión.5 .- Si la presión baja, hay que mojar
con agua jabonosa las juntas y uniones de las partes
del motor (cárter-cárter, cilindro-cárter, cilindro-culata, retenes, bujía
etc..) dondehaya una fuga de aire saldrán burbujas.6 .- Si después de 6
minutos no hay muestras de pérdida en la presión, se desarmael
equipo de presión y se continua con el montaje del motor.
Construcción de su comprobador de presión.
Todas las piezas se pueden encontrar en cualquier almacén
dedicado a la venta demateriales Neumáticos (Compresores, Mangueras para
pistolas etc...) y el precio es pequeño lo mas caro es el manómetro
pero como es de baja presión no es caro , por menos de 5000 pts se
debe de poder hacer dependiendo de la marca del manómetro.
1 .- Hoja pequeña del acero o del aluminio para
hacer la tapadel escape.2 .- Hoja del material de goma para la juntaCortar
la chapa a la medida y hacer los agujeros de los pernos para atornillarla en el
cilindro.Hacer lo mismo con la junta de goma.Colocar la placa en su lugar.
Utilizar una cantidad pequeña de grasa en la junta para ayudar
alsellado y hacer el apretado final. ( Si tenéis un escape viejo inservible,
lo podéis aprovechar cortando el
codo lo mas cerca posible del cilindro ,unos 2 cm como
mucho, y taponarlo con una chapa soldada asítendréis asegurado que no
tendréis fugas y servirá en ese motor para efectuar todas las comprobacionesque
queramos)
Comprobador de presión.
Materiales1.- Un tubo de PVC que quede ajustado dentro
de la toma de admisión ( o del diámetro exterior dela toma de admisión
para poder unirlos con una toma de goma apretado con abrazaderas ,
personalmente prefiero esta forma porque un tubo dentro del otro es mas
fácil que tenga fugas y además la realización esmas sencilla)2.- Una
entre-rosca plástica del tubo de 3/4 x 1 pulgada. Mostrado en negro.3.- Un
racor en tubo de 3/4 (el cuerpo) que tiene el alojamiento
roscada hembra de 3/8 pulgada para el manómetro y un alojamiento
para la válvula de aire en el otro extremo (la válvula tiene que tener anti-retorno, la válvula de un neumático vale perfectamente o sino, comprar una con el cierremecánico
a través de una tuerca para poder sacar el aire del motor mas facil,(con
válvula de neumáticotendremos que tener apretado el “obus” o desarmarlo,
seria el unico inconveniente)
4. - Un manómetro de baja presión de aire.5. -
Teflón o sellador anaeróbico de fontanero para sellar las roscas.Ensamblar
todos los elementos según la fotografía de la izquierda , usando el
sellador de rosca en todos los empalmes roscados.En la imagen de la
derecha, podemos ver un esquema de donde va colocado elmanómetro, (en la toma
del carburador) y donde va colocada la chapa que tapona elescape.
RECUERDA USAR SOLAMENTE UNA BOMBA DE MANO PARA
INTRODUCIR LAPRESIÓN AL MOTOR.La seguridad lo primero, utiliza siempre sentido
común
Longitud del Tubo de Escape.
Cuando hablamos de la longitud del tubo de escape,
nos referimos a la longitud del tubo de escape hastael
primer cono (cono de entrada) viene determinado por la siguiente
formula:donde:
Lt
= longitud del tubo en mm
Ao
= es la velocidad de los gases en m/s
0ep
= duración del escape en grados.
Diámetro del Tubo de Escape.
El diámetro del tubo de escape esta relacionado con el
área de la lumbrera de escape yse calcula con la siguiente formula:
EXD
= Diámetro del tubo en mm
Width
= Ancho de la lumbrera de escape del cilindro.
Heigh
= Alto de la lumbrera de escape del cilindro
II
= 3,1416
Coeficientes necesarios para calcular la cámara de
expansión del escape
Calculo de la Cámara de Expansión de un escape de dos
etapas
La longitud del tubo LP1 incluye la distancia que hay en
el escape desde la camisa hasta el borde delcilindro señalado como LP0
MEDIDAS Camara de expansion de un escape de dos etapas.Las
longitudes son
:
LP1
= 0,10 Lt
LP2
= 0,41. Lt
LP3
= 0,14. Lt
LP4
= 0,11. Lt
LP5
= 0,24. Lt
LP6
= LP5
Los Diámetros son:
D1
= K1.EXD
D3
= K2.EXD
D4
= K0.EXD
Diseño Cámara de expansión de un escape de tres
etapasMEDIDAS camara de expasion de un escape de tres etapas
D1
= K1.EXD
D4
= K2.EXD
D5
= K0.EXD
Vemos que aparecen dos valores nuevos
K 12
y
K 13
y se calculan :
Observamos en estas formulas que aparece un nuevo
coeficiente que le llama Kh llamado "coeficienteHorn" con
valores comprendidos entre 1 y 2 .Valores pequeños de Kh son
recomendados para motores de GP con bandas de potencia estrechos y losvalores
mas grandes son para motores mas flexibles con bandas de potencia mas
anchos.Las Longitudes también son diferentes y se calculan según los
siguientes parámetros:
LP1
= 0,10 LT
LP2
= 0,275LT
LP3
= 0,183 LT
LP4
= 0 ,092LT
LP5
= 0,11 LT
LP6
= 0,24 LT
LP7
= LP
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