La puesta a punto del motor es el ajuste o modificación del motor de combustión interna o de la unidad de control del motor (ECU) para obtener un rendimiento óptimo y aumentar la potencia de salida, la economía o la durabilidad del motor. Estos objetivos pueden ser mutuamente excluyentes; un motor puede desajustarse con respecto a la potencia de salida a cambio de una mejor economía o una vida útil más prolongada del motor debido a una menor tensión en los componentes del motor.
La puesta a punto puede incluir una amplia variedad de ajustes y modificaciones, como el ajuste rutinario del carburador y el sistema de encendido , o revisiones importantes del motor. La puesta a punto del rendimiento de un motor puede implicar la revisión de algunas de las decisiones de diseño tomadas durante el desarrollo del motor.
Ajustar la velocidad de ralentí, la relación aire-combustible , el equilibrio del carburador, las distancias entre las bujías y los puntos del distribuidor y el tiempo del encendido eran tareas de mantenimiento habituales de los motores más antiguos y son los pasos finales pero esenciales en la configuración de un motor de carreras.
En los motores modernos equipados con encendido electrónico e inyección de combustible, algunas o todas estas tareas están automatizadas, pero aún requieren una calibración inicial de los controles. La ECU se encarga de estas tareas y debe calibrarse correctamente para que coincida con el hardware del motor. [1] [2]
El término "puesta a punto" suele hacer referencia al mantenimiento rutinario del motor para cumplir con las especificaciones del fabricante. Las puestas a punto son necesarias periódicamente según las recomendaciones del fabricante para garantizar que el vehículo funcione como se espera. Los motores de los automóviles modernos suelen requerir una pequeña cantidad de puestas a punto a lo largo de un recorrido aproximado de 250 000 kilómetros (160 000 millas) o una vida útil de 10 años. Esto se puede atribuir a las mejoras en el proceso de producción, en el que se redujeron las imperfecciones y los errores mediante la automatización informática, y a una mejora significativa en la calidad de los consumibles, como la disponibilidad de aceite de motor sintético.
Las puestas a punto pueden incluir lo siguiente:
El término " puesta a punto italiana " denota la conducción de un automóvil de alto rendimiento, como un Ferrari , por parte de mecánicos que terminan la puesta a punto para quemar cualquier resto de carbono acumulado.
Los motores modernos están equipados con un sistema de gestión del motor (EMS)/unidad de control del motor (ECU) que se puede ajustar a diferentes configuraciones, lo que produce distintos niveles de rendimiento. Los fabricantes suelen producir unos pocos motores que se utilizan en una gama más amplia de modelos y plataformas. Esto les permite vender automóviles en varios mercados con diferentes regulaciones sin tener que gastar dinero en desarrollar y diseñar diferentes motores para cumplir con estas regulaciones. Esto también permite que un solo motor ajustado para adaptarse al mercado de un comprador en particular sea utilizado por varias marcas.
La reprogramación es la forma más sencilla de ajustar el motor en la primera etapa; se realiza principalmente en vehículos turboalimentados que contienen una unidad de control del motor (ECU) moderna. Casi todos los vehículos modernos tienen una ECU, suministrada principalmente por Bosch o Delphi Technologies . La ECU tiene un firmware que controla los diversos parámetros con los que funciona el motor. Estos parámetros incluyen lograr el equilibrio adecuado entre consumo de combustible, potencia, par, emisiones de combustible, confiabilidad e intervalos de servicio. En la búsqueda de este equilibrio, el firmware de muchas fábricas no prioriza la potencia o el par, lo que significa que es posible aumentar el rendimiento del motor mediante la reprogramación de la ECU.
Muchos fabricantes construyen un motor y utilizan varias versiones de firmware, conocidas como mapas, para lograr diferentes niveles de potencia y diferenciar vehículos que, en esencia, tienen un motor idéntico. Esto ofrece a los usuarios la oportunidad de liberar más potencia del motor con unos pocos cambios en el software de fábrica, leyendo y editando el firmware de fábrica desde la ECU mediante herramientas especializadas conectadas al puerto de diagnóstico a bordo (OBD). Las herramientas se pueden conectar al puerto OBD de cualquier automóvil para leer el archivo de fábrica que está guardado en la ECU. Hay disponible software para leer tipos específicos de archivos de fábrica.
Los parámetros de los archivos de fábrica, como la inyección de combustible, la presión de sobrealimentación, la presión del raíl, la presión de la bomba de combustible y el tiempo de encendido, se ajustan a límites seguros que son establecidos por un experto para que el rendimiento desbloqueado no comprometa los niveles seguros de confiabilidad, consumo de combustible y emisiones del automóvil. El mapa se puede personalizar para uso en ciudad, para rendimiento en pista o para un mapa general que proporcione potencia en toda la banda de manera lineal. Una vez ajustado, el archivo editado se vuelve a escribir en la ECU con las mismas herramientas utilizadas para la lectura inicial, después de lo cual se prueba el motor para determinar su rendimiento, los niveles de humo y cualquier problema. El ajuste fino se realiza de acuerdo con los comentarios, lo que produce un motor de mejor rendimiento y más eficiente.
La reprogramación puede aumentar la temperatura de los gases de escape .
El tuning de rendimiento es el ajuste de un motor para los deportes de motor . Muchos de estos automóviles pueden no competir nunca, pero están construidos para exhibiciones o conducción recreativa. En este contexto, la potencia de salida (por ejemplo, en caballos de fuerza ), el torque y la capacidad de respuesta del motor son de suma importancia, pero la confiabilidad y la eficiencia de combustible también son relevantes. En las carreras, el motor debe ser lo suficientemente fuerte como para soportar el estrés adicional que se le impone y el automóvil debe llevar suficiente combustible, por lo que a menudo es mucho más fuerte y tiene un rendimiento superior al del diseño producido en masa en el que puede estar basado. Es posible que sea necesario modificar la transmisión , el eje de transmisión y otros componentes del tren motriz que transmiten carga para soportar la carga del aumento de potencia.
Existen muchas técnicas que se pueden utilizar para aumentar la potencia y/o la eficiencia de un motor. Esto se puede lograr modificando la mezcla de aire y combustible que se introduce en el motor, modificando la relación de compresión estática o dinámica del motor, modificando el combustible utilizado (por ejemplo, mayor octanaje , diferentes tipos o químicas de combustible), inyectando agua o metanol, modificando el tiempo y la duración de los eventos de ignición y comprimiendo el aire de admisión. Los medidores de relación aire-combustible se utilizan para medir con precisión la cantidad de combustible en la mezcla. El peso del combustible afectará el rendimiento del automóvil, por lo que el ahorro de combustible (y, por lo tanto, la eficiencia) es una ventaja competitiva.
Las formas de aumentar la potencia incluyen:
La elección de la modificación depende del grado de mejora de rendimiento deseado, del presupuesto y de las características del motor que se va a modificar. Las mejoras de admisión, escape y de chip suelen estar entre las primeras modificaciones que se realizan porque son las más económicas y aportan mejoras generales razonables. Un cambio de árbol de levas, por ejemplo, requiere un compromiso entre suavidad a bajas revoluciones del motor y mejoras a altas revoluciones del motor.
Un motor reacondicionado es aquel que se ha quitado, desmontado, limpiado, inspeccionado, reparado según sea necesario y probado utilizando procedimientos aprobados por el manual de servicio de fábrica . El procedimiento generalmente implica el pulido , nuevos anillos de pistón , cojinetes , juntas y sellos de aceite. El motor se puede reacondicionar hasta "nuevos límites" o "límites de servicio", o una combinación de los dos utilizando piezas usadas, piezas nuevas del fabricante de equipos originales (OEM) o piezas nuevas del mercado de accesorios . Se mantiene el historial de funcionamiento anterior del motor y se devuelve con cero horas desde la revisión general.
Los fabricantes de piezas de recambio suelen ser los proveedores de piezas OEM de los principales fabricantes de motores. [4]
Una "revisión general" consiste en la sustitución de componentes dentro de la culata sin desmontar el motor del vehículo, como la sustitución de válvulas y balancines. Puede incluir un " trabajo de válvulas ". Una "revisión general" consiste en el conjunto completo del motor, lo que requiere que el motor se retire del vehículo y se traslade a un soporte para motores. Una revisión general cuesta más que una revisión general.
Los "límites nuevos" son los ajustes y tolerancias aprobados en el manual de servicio de fábrica según los cuales se fabrica un motor nuevo. Esto se puede lograr utilizando tolerancias "estándar" o "de tamaño inferior" y "de tamaño superior" aprobadas. Los "límites de servicio" son los ajustes y tolerancias de desgaste permitidos en el manual de servicio de fábrica según los cuales una pieza con límites nuevos puede deteriorarse y aún así seguir siendo un componente utilizable. Esto también se puede lograr utilizando tolerancias "estándar" y "de tamaño inferior" y "de tamaño superior" aprobadas. [4]
Los motores remanufacturados son motores usados que han sido reconstruidos según unas especificaciones aproximadas a las del fabricante. [5]
Se utiliza una combinación de piezas nuevas y usadas, y al menos el bloque de cilindros se recicla, generalmente después de haberlo desengrasado y limpiado con vapor, de haber limpiado sus conductos de refrigerante y sus galerías y conductos de aceite, y de haberlo inspeccionado para detectar grietas y otros defectos. Las reconstrucciones de alta calidad incluirán el bruñido de los cilindros y, por lo general, se ajustarán al desgaste estándar mediante la instalación, según sea necesario, de cojinetes, anillos y otros componentes similares propensos al desgaste ligeramente más grandes, nuevos resortes y guías de válvulas, pulido de los asientos de las válvulas y, de otro modo, acercando razonablemente el motor a las especificaciones del fabricante. Mejor aún, la remanufactura puede incluir pistones nuevos y el mandrilado de los orificios desgastados del cigüeñal y del árbol de levas para permitir la instalación de bujes más grandes.
Diseñar un motor significa construirlo según especificaciones de diseño, límites y tolerancias exactas creadas por sus ingenieros OEM.
A pesar de esa definición, el término se utiliza a menudo de manera coloquial para referirse a la búsqueda de tolerancias y rendimiento mejores que los de fábrica, posiblemente con especificaciones personalizadas (como en las carreras).
Los objetivos comunes incluyen la refabricación de motores para lograr la potencia nominal según el diseño del fabricante y la reconstrucción de un motor para optimizar su rendimiento mediante el cumplimiento o la superación de las especificaciones exigentes del fabricante. Los componentes diseñados a medida permiten un equilibrio más exacto de las piezas recíprocas y los conjuntos giratorios, de modo que se pierde menos potencia debido a las vibraciones excesivas del motor y otras ineficiencias mecánicas.
Cuando es posible, como en el caso de un equipo de carreras patrocinado por una fábrica, se realizan planos de los componentes retirados de la línea de producción antes del equilibrado y el acabado normales. Se rechazan las piezas sobremecanizadas, fundidas por debajo de la capacidad y fabricadas de forma deficiente, y solo se seleccionan aquellas que cumplen exactamente las especificaciones o permiten la eliminación del material sobrante. Los fabricantes de piezas de recambio y los particulares deben trabajar con lo que tienen o buscar repuestos adecuados que se puedan adaptar a las especificaciones, siguiendo las mismas pautas.
El ajuste moderno de motores fue el resultado de la combinación de los avances en las carreras, el movimiento práctico de hot rods de la posguerra y la electrónica y las tecnologías avanzadas desarrolladas durante la Segunda Guerra Mundial.
El comprobador de encendido electrónico 'Igniscope' fue producido por English Electric durante la década de 1940, originalmente como 'tipo UED' para uso militar durante la Segunda Guerra Mundial . [6] La versión de posguerra, el comprobador de encendido electrónico 'tipo ZWA', fue publicitado como "el primero de su tipo, que empleaba una técnica completamente nueva". [7]
El Igniscopio utilizaba un tubo de rayos catódicos , lo que proporcionaba un método de diagnóstico completamente visual. Fue inventado por D. Napier & Son , una subsidiaria de English Electric. [8] El Igniscopio era capaz de diagnosticar fallas latentes y reales tanto en los sistemas de encendido por bobina como por magneto , incluyendo una mala conexión de la fuente de alimentación de la batería, problemas con los puntos y el condensador, fallas del distribuidor y espacio entre las bujías. [9] Una característica era un control de "carga" que hacía que las fallas latentes fueran más visibles.
El manual UED incluye el orden de encendido de las bujías de los tanques y vehículos utilizados por las fuerzas armadas británicas. [10]