El alto consumo de aceite, el humo excesivo a través del escape, el alto impacto, la potencia de salida inferior a la esperada y el aumento de la contaminación del aceite son solo algunos de los posibles resultados de un Mientras que los motores de producción en los vehículos nuevos ya están «rotos» en la fábrica, cualquier Motor «Construido» de alto rendimiento requiere un procedimiento de robo adecuado para garantizar un rendimiento máximo, un consumo mínimo de aceite y una larga vida útil., Incluso si se utilizan las mejores piezas y se ejecutó el mecanizado y el ensamblaje adecuados, un robo incorrecto puede tener algunas o todas las consecuencias negativas. Si bien no hay un método universalmente acordado para la rotura del motor, DSPORT y Club Dsport han utilizado efectivamente sus métodos para obtener resultados excepcionales durante más de 15 años. Antes de compartir nuestro proceso, describiremos los objetivos, la historia y los desafíos asociados con el robo del motor de rendimiento.,
Por Michael Ferrara / / fotos por Joe Singleton
El objetivo
ya sea que gastes 1 1,500 en tu motor de presupuesto de bricolaje o 5 50,000 en un motor capaz de establecer récords, el rendimiento de cualquiera de ellos depende de los primeros minutos de vida del motor. Un procedimiento de intrusión inadecuado afectará el rendimiento, la fiabilidad y la longevidad. El objetivo principal del proceso de rotura es establecer un perfil de desgaste ideal entre los anillos de pistón y la pared del cilindro., Cuando se ejecuta un robo adecuado, el anillo estará montado en una película de aceite en la superficie de carga del rodamiento de la pared del cilindro, mientras que los valles en la superficie de trama cruzada proporcionan una retención de aceite adecuada. Ni el anillo, ni la pared del cilindro pueden experimentar demasiado poco o demasiado desgaste para un robo adecuado. El proceso de tratar de establecer este perfil de desgaste adecuado a veces se conoce como ajuste o asiento de los anillos., Un ajuste o asiento ideal entre los anillos y el cilindro da como resultado una fuga mínima más allá de los anillos, un consumo mínimo de aceite, un desgaste reducido del cilindro, un desgaste reducido del anillo y una transferencia de calor excepcional entre los anillos y la pared del cilindro.
Años, la práctica común era perfeccionar un cilindro con un único grado de piedra abrasiva basado en el tipo de anillo para ser utilizado. Esto dejó una superficie con picos afilados que proporcionaban un contacto superficial limitado con el anillo creando un «robo»desafiante., Hoy en día, los talleres de máquinas de alto rendimiento emplean un procedimiento de bruñido de meseta donde las etapas de piedras más finas o cepillo abrasivo derriban estos picos, estableciendo una mejor superficie de carga durante el robo.
los beneficios de la rotura adecuada del motor afectan a los cuatro ciclos. Durante la carrera de admisión, el vacío presente en el cilindro tira de una cantidad mínima de aceite en el cilindro más allá de los anillos bien sellados. Durante la carrera de compresión, un sello de anillo superior limita la cantidad de carga de aire fresco y combustible que hace su camino más allá de los anillos y en el cárter., Durante la carrera de potencia, un motor correctamente roto no solo minimizará la cantidad de presión de combustión forzada más allá de los anillos, sino que también maximizará la cantidad de transferencia de calor desde los anillos a las paredes del cilindro debido a un mayor parche de contacto. Durante la carrera de escape, el robo adecuado asegura que poco o ninguno de los productos de escape encuentre una forma de pasar los anillos y entrar en el cárter.
el dibujo superior ilustra algunos de los picos y valles presentes después de un proceso de bruñido convencional de una sola etapa., La segunda ilustración de la parte superior muestra una superficie de meseta afilada y los valles que mantendrán el aceite lubricante en su lugar. Cuando se produce un robo inadecuado, una pared del cilindro puede volverse vidriada (apariencia brillante) con aceite quemado y partículas de desgaste forzadas al valle que originalmente contenían aceite. Con el tiempo, la falta de lubricación desgasta aún más el cilindro y los anillos, como se muestra en la imagen inferior.
una superficie ideal para una pared de cilindro sería perfectamente plana al área de contacto máxima mientras proporciona un resovoir de tamaño adecuado para la retención de aceite., Un bruñido de meseta se acerca a este ideal con el valor Rpk que representa la altura de los picos que probablemente se eliminarán durante el robo. El valor Rk representa la cantidad de superficie que está disponible para desgastarse, mientras que el valor RvK es la medida de las profundidades de los valles de retención de aceite
entonces y ahora
mientras que los motores de «alto rendimiento» y de carreras se han construido durante más de 100 años, muchas de las opiniones que rodean las técnicas de rotura del motor no han cambiado con los tiempos., Hoy en día, la tecnología de anillo de pistón incorpora materiales superiores y recubrimientos duros de alta tecnología en muchos casos. Como resultado, un anillo superior de acero recubierto de PVD de 1,0 mm de espesor se puede seleccionar hoy en día sobre un anillo superior de hierro fundido liso de 2,0 mm (5/64″) que era popular hace 20 años. Diferentes materiales, diferentes perfiles de cara y diferentes recubrimientos influyen en cómo se desgastará el anillo., Al mismo tiempo, la capacidad de perfeccionar los cilindros para obtener un perfil superior (más redondo y con menos conicidad que nunca) y una superficie que coincida con todos los Cilindros del motor es posible hoy en día, mientras que no era posible hace años. Por lo tanto, la técnica de prueba completa utilizada por el amigo de su tío o padre para romper el récord de motores de carreras V8 incluso construidos hace 10 años puede no ser una técnica ideal para un motor de serie de Referencia de última generación construido en el Club dsport hoy.,
los materiales mejorados y los recubrimientos especializados (o tratamientos) crean una superficie dura en la cara de los anillos que aceleran la rotura y reducen el desgaste.
Nippon Piston Ring (NPR), Mahle, Riken y total Seal son los fabricantes probables de los anillos de pistón que se encuentran en cualquier marca de pistón de alto rendimiento que encontrará en un motor que utiliza «mm» en lugar de «pulgadas» para medir el tamaño del orificio., Estas cuatro compañías están constantemente impulsando el desarrollo de materiales de mayor resistencia y la aplicación de recubrimientos o procesos de alta tecnología útiles para los anillos de pistón cuando se trata de la compresión y los segundos anillos. Además, estos fabricantes también están buscando formas de desarrollar anillos de aceite que proporcionen un consumo mínimo de aceite con una tensión mínima del anillo (para reducir la fricción y mejorar el ahorro de combustible). Desafortunadamente, el acabado superficial ideal rara vez, si es que alguna vez, se proporciona al cliente del nuevo conjunto de pistones y anillos. ¿Por qué? Porque menos de 1.,0-por ciento de los talleres de maquinaria en el país tienen los medios para medir o lograr un acabado de cilindro específico. Como resultado, pueden estar entregando motores a clientes donde algunos o todos los Cilindros son «demasiado ásperos» o «demasiado lisos» en los términos más básicos. En estas circunstancias, algunos o todos los cilindros pueden no colocar correctamente los anillos (independientemente del proceso de rotura utilizado)., Si el taller de máquinas o el constructor de motores que usted seleccione no posee un perfilómetro, no tiene la capacidad de igualar el acabado superficial de todos los cilindros y no tiene una línea directa de comunicación con el fabricante del anillo, estará lanzando los dados en cuanto a tener un motor que sea capaz de establecer un sello de anillo adecuado.
únase al CLUB
en Club Dsport tan pronto como la culata del cilindro se tuerza al bloque, se registra una medición de la fuga del cilindro para cada cilindro., Este es el valor inicial «frío» para leakdown. En este momento, también se observa cuando la fuga es más probable que ocurra escuchando el puerto de admisión, el puerto de escape y el cárter. Como se mencionó anteriormente, estos números de fuga del cilindro son sustancialmente mejores cuando el trabajo de la válvula para la culata se realiza con una placa de par de culata (también conocida como placa «caliente») en su lugar. Cuando se utiliza una placa caliente Club DSPORT, todas las fugas en cada cilindro solo son audibles en el cárter.,
evaluar la calidad del Break-In
así como no hay métodos universalmente acordados para el break-in DEL MOTOR, tampoco hay puntos de referencia universalmente acordados para evaluar la efectividad o el éxito de un proceso de break-in. Afortunadamente, hemos identificado algunos indicadores que todos los motores correctamente rotos compartirán.
En primer lugar, las pruebas de fuga del cilindro del motor antes, durante y después del proceso de rotura en un estado de temperatura de funcionamiento tanto en frío como normal indicarán directamente la calidad del sello desde los anillos superior y segundo., Todos y cada uno de los cilindros deben mejorar durante el proceso de entrada hasta un punto en el que la fuga se estabilice a un número final. Si el número disminuye inicialmente, pero luego comienza a aumentar, alguna parte del procedimiento de intrusión que se está utilizando puede no ser ideal para el motor que está experimentando el proceso.
si su constructor de motor no suministró las cifras de fuga de cilindros en su nuevo motor, asegúrese de registrar los valores antes del proceso de introducción. También tendrá que tomar lecturas durante el proceso de allanamiento.,
en segundo lugar, el banco de potencia del chasis que se utiliza para el arranque del motor también se puede utilizar como indicador. El proceso de ruptura debe realizarse con el control electrónico del solenoide de refuerzo sin pasar por alto para limitar la presión de refuerzo al resorte de descarga. Esto debería proporcionar presiones de refuerzo muy consistentes durante el robo. Sin cambiar ninguna calibración de combustible o encendido al motor, el motor debe mostrar una mejora constante en la potencia de salida a medida que el sello del anillo mejora durante la interrupción del proceso., Cuando se alcanza un punto en el que la potencia ya no continúa aumentando, es probable que los anillos superior y segundo estén casi o completamente asentados. Se recomiendan algunos pases más después del procedimiento de allanamiento para garantizar una condición completamente sentada.
En tercer lugar, cuando un sistema PCV está en su lugar, la medición de la presión del cárter también puede servir como un indicador de la calidad de la rotura y el sello del anillo resultante. Si la presión del cárter se puede registrar durante un funcionamiento del dyno, debe haber una reducción en la presión mientras que el sello del anillo se mejora durante el proceso de la rotura., Desafortunadamente, muchos motores de competición han sido modificados para reducir o eliminar la presión del cárter incluso en casos de blowby extremo. Por lo tanto, esto solo puede ser viable para motores con sistemas de ventilación del cárter no modificados.
En cuarto lugar, mantener un registro del consumo de petróleo puede ser una gran indicación de la calidad del procedimiento de intrusión, pero es probable que sea demasiado tarde para mejorar la situación en este punto del proceso. Aún así, una inspección del aceite en cada llenado en busca de cambios en el color y el olor puede indicar la calidad del sello del anillo., Si el aceite en el nuevo motor huele a combustible y se vuelve negro rápidamente, lo más probable es que el proceso de robo fue limitado en su éxito.
El ángulo del patrón de rayado determinará la velocidad a la que los anillos de girar sobre el pistón. Este patrón debe permanecer constante de arriba a abajo del cilindro. La pared del cilindro de este Club DSPORT big-bore FA20 tiene el ángulo de escotilla cruzada, los valores RpK, Rk y RvK optimizados mientras mantiene una redondez mejor que 0.0003″.,
finalmente, la inspección de los orificios del cilindro a menudo puede indicar la calidad del procedimiento de intrusión. Dependiendo del motor, a veces se puede usar un visor de perforación para echar un vistazo a las paredes del cilindro. Cuando se rompen correctamente, las paredes del cilindro deben mostrar el patrón de trama cruzada con ausencia de líneas verticales o puntos brillantes en el orificio. Si el patrón de crosshatch ha desaparecido y el orificio del cilindro parece brillante, se ha producido un desgaste excesivo en el orificio y los cilindros deben volver a pulirse y se debe instalar un nuevo conjunto de anillos.,
Descanso-En Trampas
Entonces, ¿qué hace que el motor tiene un fallido rodaje? Dos de los errores más comunes involucran lavado de combustible y carga inadecuada del motor. El lavado de combustible ocurre cuando un motor se inunda con combustible en el arranque inicial o antes de que se haya producido un asiento de anillo adecuado. El exceso de combustible tira el cilindro de la película de aceite normalmente presente entre los anillos de los pistones y la pared del cilindro. Sin aceite en su lugar, el contacto de metal a metal produce arañazos. El desgaste también puede ocurrir si no hay una película de aceite durante el proceso de montaje y el motor se arranca en seco., ¿Cómo se puede evitar el lavado de combustible? Dado que los motores que funcionan con E85 son más difíciles de arrancar y tienen más probabilidades de inundarse, los motores nuevos deben encenderse con gasolina siempre que sea posible (los OEM en realidad usan un combustible seco como gas natural o propano cuando se inician los motores nuevos para evitar cualquier posibilidad de lavado de combustible). Además, los inyectores de combustible deben ser nuevos o haber sido reparados para garantizar que no se filtre combustible adicional en los cilindros. En los motores que utilizan retroalimentación lambda, también se recomienda un conjunto de sensores de O2 nuevos.,
un aceite sintético de calidad es definitivamente la opción correcta después de que el motor se rompe. Úselo demasiado pronto y es posible que nunca asiente los anillos.
incluso cuando se evita el lavado de combustible, una carga inadecuada del motor durante sus primeros minutos de vida útil también puede conducir a un fallo en la rotura y el asiento de los anillos de pistón. Si el motor pasa demasiado tiempo llegando a la temperatura de funcionamiento normal y luego no está lo suficientemente cargado, los anillos pueden no ver las temperaturas y presiones necesarias para ejercer la cantidad adecuada de fuerza en la pared del cilindro., Una ausencia de la fuerza apropiada conducirá a un establecimiento de pequeños parches de contacto en lugar de una banda completa de contacto a través de cada anillo y cilindro entero. El anillo de ajuste incorrecto permite que la presión de combustión escape más allá de las áreas donde nunca se estableció el contacto. Como resultado, muchos abogan por un procedimiento rápido y difícil para la carga de un motor recién construido.,
Ritual de pre-arranque
el propósito del ritual de pre-arranque para un correcto arranque del motor es hacer todo lo posible para que el motor se encienda lo más rápido posible mientras se ejecuta una adecuada relación aire-combustible y se alcanzan temperaturas de funcionamiento normales en poco tiempo. Una forma de garantizar esto es nunca intentar forzar un motor al mismo tiempo que intenta calibrar un nuevo sistema de gestión del motor y la configuración del sistema de combustible. Tratar de lograr ambos al mismo tiempo es una receta para el desastre., En su lugar, es mejor que la calibración de combustible y chispa se marque lo más posible en el motor original, antes de que se instale el nuevo motor. Alternativamente, el uso de un sistema completo de gestión de combustible y motor de fábrica en un motor nuevo También puede tener resultados significativamente mejores que tirar los dados en ser capaz de obtener una calibración decente completada durante la corta ventana de oportunidad.
también es recomendable comprobar el estado del sistema de encendido y la calidad de la chispa que se entrega., Con la conexión eléctrica a los inyectores quitada, la ECU puede ser engañada para disparar las bobinas cuando se gira el sensor de ángulo de leva. Esto no funciona en todos los vehículos, pero lo hará en algunos. Comprobar que todas las bobinas se encienden y se emite una fuerte chispa azul cuando la porción roscada de la bujía está conectada a tierra al motor significa que el sistema de encendido debe ser capaz de encender la mezcla de aire y combustible necesaria para que el motor funcione.,
realizar la prueba de fuga del cilindro del motor en frío no solo establecerá la condición de referencia del motor de rotura «antes», sino que también puede arrojar luz sobre un problema que se puede abordar antes de que se encienda el motor.
La selección de aceite es fundamental para el robo adecuado. Una serie de fabricantes ofrecen mezclas específicas de aceites minerales y aditivos específicamente para «Engine break-in».»Estos aceites son muy recomendables, ya que tanto el aceite base como el paquete de aditivos están diseñados específicamente para este propósito., Si no tiene acceso a un aceite de arranque del motor, la siguiente mejor opción es seleccionar un aceite no sintético de alta calidad y combinarlo con un concentrado de arranque del motor. Los concentrados de arranque del motor incluyen aditivos antidesgaste especiales que ayudan a proteger las piezas tras el arranque inicial. El uso de un aceite no sintético con grado API solo puede no proporcionar suficiente protección antidesgaste, ya que los aceites con grado API han eliminado la mayoría de los aditivos antidesgaste en los últimos años con fines de emisiones. Finalmente, evite los aceites semisintéticos y totalmente sintéticos completamente como aceites de ruptura., Estos aceites no permitirán la cantidad requerida de desgaste y entregarán un robo inadecuado que es similar a un motor que no vio suficiente carga durante el robo. Idealmente, un pre-engrasador del motor se utiliza para cebar el sistema de engrase de modo que la presión de aceite corriente se alcanzó incluso antes de arrancar el motor. Esto garantiza que no haya componentes en el sistema de lubricación del motor que se ejecuten en seco al arrancar. Además, también se recomienda cebar el sistema de combustible para establecer la presión de combustible en funcionamiento en el carril de combustible para una puesta en marcha rápida.,
el uso de un pre-engrasador del motor o un acumulador Moroso para alimentar el aceite presurizado del motor antes de encenderlo por primera vez garantiza que el sistema de engrase esté preparado y listo para funcionar.
si bien a menudo es difícil de lograr, acercar la temperatura del refrigerante del motor a su temperatura de funcionamiento también mejorará las posibilidades de un arranque rápido. Cuando esto no se puede lograr, simplemente elegir arrancar el motor en la parte más cálida del día también será ventajoso.,
procedimiento de entrada forzada: encender hasta purgar
con solo un poco de aceite de motor convencional básico llenando el cárter, la primera prioridad con un motor nuevo es encenderlo y alcanzar su temperatura de funcionamiento normal lo antes posible. Una vez que el motor se enciende, es mejor mantener la velocidad del motor variando entre 1,500 y 3,500 RPM hasta que se alcance la temperatura normal del refrigerante del motor. La variación de la velocidad del motor ayudará a garantizar que no se establezca un patrón de desgaste establecido antes de que el motor esté a temperaturas de funcionamiento normales., Una vez que el motor alcance las temperaturas normales de funcionamiento, apague el motor y realice un cambio de aceite y filtro de aceite. Este procedimiento de lavado elimina la mayor parte de los lubricantes de montaje utilizados en el motor, junto con los contaminantes que se pueden haber perdido en el proceso de limpieza antes del montaje del motor. Llene el motor con aceite de arranque o aceite convencional con un aditivo de arranque en este punto.
procedimiento de entrada forzada: tiempo de dinamómetro
establezca el limitador de revoluciones entre el 50 y el 60 por ciento de la línea roja y verifique que boost no exceda la configuración de wastegate., Con su nuevo aceite de arranque y el nuevo filtro de aceite en su lugar, el motor está listo para ver algo de carga en el banco de potencia tan pronto como se alcancen de nuevo las temperaturas normales de funcionamiento. En el banco de potencia del chasis, poner el coche al día y en el engranaje donde es típicamente dyno probado. Con un dinamómetro basado en inercia, comience con un acelerador de aproximadamente 50 por ciento y deje que el motor trabaje a través de las RPM hasta justo antes del limitador de revoluciones. Una vez cerca del limitador de revoluciones, salga del acelerador y deje que el motor se detenga permaneciendo en marcha de vuelta a sus RPM de arranque para la tracción (generalmente alrededor de 2,000-2,500 RPM)., Repita esto para un total de tres a cinco pasadas al 50 por ciento del acelerador. El número de pases será indicativo de la capacidad del motor para mantenerse dentro de sus temperaturas normales de funcionamiento. Cada pasada no debe tardar más de 2.0 segundos por cada 1,000 RPM cubiertas. Si lleva más tiempo, vaya a una marcha más baja y repita la prueba. No enganche el embrague ni ponga la transmisión en punto muerto durante el tiempo de rodaje. Para los dinamómetros de chasis de tipo freno, ajuste la carga de modo que la velocidad de barrido de las RPM del motor esté entre 1.0 y 2.0 segundos por 1.000 RPM., Una vez que se completen estas tres pasadas, ponga el vehículo en ralentí, aplique el freno dinamométrico y apague el motor. Tome una lectura de fuga de cilindro del cilindro más fácil de acceder y registre el valor.
en este punto, se debe permitir que el motor se enfríe durante 15-20 minutos. Este período de enfriamiento permite que las válvulas se ajusten a los asientos de las válvulas, al tiempo que proporciona el tiempo adecuado para que el calor se transfiera desde los anillos de pistón que solo pueden estar parcialmente asentados a las paredes del cilindro. Repita el proceso y registre leakdown., A continuación, eleve el limitador de revoluciones al 70 a 80 por ciento de la línea roja. Una vez más, el motor debe ser arrancado y llevado a la temperatura de funcionamiento para la próxima serie de tirones. Esta vez el proceso se repite a la velocidad más alta del motor al 75 por ciento del acelerador. Después de completar de tres a cinco pasadas, ponga el vehículo en ralentí, aplique el freno dinamométrico y apague el motor. Tome una lectura de fuga del cilindro del cilindro más fácil de acceder y registre el valor durante el período de descanso de 15-20 minutos antes del siguiente conjunto de tirones.
ahora el limitador de revoluciones se puede ajustar a su línea roja real., Para la serie final de pases, el acelerador también estará al 100 por ciento. Configura el dinamómetro para registrar los caballos de fuerza de cada una de las pasadas. Haga el primer tirón completo a la línea roja y luego ponga el vehículo al ralentí, aplique el freno dinamométrico y apague el motor. Tome una lectura de fuga del cilindro del cilindro más fácil de acceder y registre el valor durante el período de descanso de 15 a 20 minutos antes de la siguiente extracción. En este punto, es esencial mantener el tiempo entre tirones lo más similar posible. Además, trate de obtener el refrigerante del motor, la temperatura del aceite y la temperatura del aire de admisión lo más similar posible., Esto puede requerir un período de enfriamiento más corto o más largo entre carreras. Durante este proceso, es de esperar que sean testigos de dos consistencias. En primer lugar, la potencia y la salida de par del motor deben aumentar con cada tirón a medida que el sello del anillo mejora con el asiento adecuado de los anillos de pistón contra la pared del cilindro. En segundo lugar, la pérdida medida del cilindro debe disminuir con cada tirón sucesivo por la misma razón. En algún momento del proceso, el motor dejará de producir potencia adicional y ya no mostrará disminuciones en la cantidad de fugas de los cilindros., En este punto, los anillos y cilindros han hecho un ajuste casi completo o completamente completo. Se deben hacer dos o tres tirones adicionales para verificar esta condición.
en este punto, el aceite del motor y el filtro de aceite se pueden cambiar al aceite que se recomienda para el funcionamiento normal. Dado que el robo ha sido verificado como exitoso y completo, está bien cambiar a un aceite sintético en este punto para su protección superior.
procedimiento de entrada forzada: Road Warrior
Idealmente, usted será capaz de entrar en su motor en un banco de potencia del chasis como se describe anteriormente., Sin embargo, no es realista abordar a los muchos que elegirán irrumpir en un nuevo motor en la calle. El aspecto más importante aquí es asegurarse de que tiene un vehículo que sea apto para circular y seguro y elegir una ubicación que no lo ponga a usted ni a otros conductores en peligro. El proceso para romper el motor en la carretera sigue un patrón similar al de la carga del dinamómetro del chasis. Sin embargo, puede requerir marchas más bajas para no exceder las velocidades seguras. En este caso, se debe hacer un mayor número de pases en cada etapa., Dejar que el vehículo se enfríe durante 15-20 minutos entre las sesiones de carretera, es clave. Si bien puede no ser tan fácil o práctico como en el caso del método dyno, tomar pruebas de fuga de cilindros para registrar la efectividad del proceso es esencial. Estas lecturas serán el único indicador de la probabilidad de éxito en el proceso de robo.
resultados ganadores
Más potencia, más par, mayor durabilidad del motor, mayor vida útil del motor, Cero golpes y mínima contaminación del aceite son algunos de los beneficios de una sesión de arranque adecuada para un motor nuevo., Si bien el mal trabajo de la máquina y los componentes de calidad inferior pueden dictar un curso de acción diferente para lograr un robo adecuado, el proceso, los procedimientos y los métodos descritos aquí tendrán excelentes resultados para la mayoría de las construcciones de motores de buena a excelente calidad. Mediante el empleo de los resultados dyno y los resultados de fuga del cilindro, se puede rastrear el progreso y el éxito del proceso de irrupción. El uso de estas herramientas como indicadores evita que el proceso termine demasiado pronto (no logre el resultado deseado) o que se empuje demasiado tiempo (creando más desgaste del necesario)., Dado que cualquier procedimiento está abierto a mejoras, nos encantaría conocer su experiencia con el procedimiento Club DSPORT y los resultados que obtiene.