UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL

FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA E

INDUSTRIAS

CARRERA DE INGENIERÍA AUTOMOTRIZ

ESTUDIO Y ADAPTACIÓN DEL MOTOR PARA UN VEHÍCULO

DE RALLY

TRABAJO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO

AUTOMOTRIZ

LUIS ANDRÉS BENALCÁZAR HERRERA

DIRECTOR: ING. ALEXANDER PERALVO M.Sc.

Quito, octubre 2016

© Universidad Tecnológica Equinoccial. 2016

Reservados todos los derechos de reproducción

DECLARACIÓN

Yo, LUIS ANDRÉS BENALCÁZAR HERRERA, declaro que el trabajo aquí

descrito es de mi autoría; que no ha sido previamente presentado para

ningún grado o calificación profesional; y, que he consultado las referencias

bibliográficas que se incluyen en este documento.

La Universidad Tecnológica Equinoccial puede hacer uso de los derechos

correspondientes a este trabajo, según lo establecido por la Ley de

Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por la normativa institucional

vigente.

_________________________

Luis Andrés Benalcázar Herrera

C.I. 1717461584

CERTIFICACIÓN

Certifico que el presente trabajo que lleva por título “Estudio y

adaptación del motor para un vehículo de rally”, que, para aspirar al

título de Ingeniero Automotriz fue desarrollado por Luis Andrés

Benalcázar Herrera, bajo mi dirección y supervisión, en la Facultad de

Ciencias de la Ingeniería e Industrias; y cumple con las condiciones

requeridas por el reglamento de Trabajos de Titulación artículos 19, 27 y

28.

Ing. Alexander Peralvo M.Sc.

DIRECTOR DEL TRABAJO

C.I. 1718133448

DEDICATORIA

Deseo dedicar con todo mi amor y todo mi corazón la realización

y la ejecución de esta proyecto a toda mi familia, por apoyarme

incondicionalmente a lo largo de todos estos años de formación

personal y académica; especialmente a mis Padres y a mis

Abuelitos…

¡Gracias por todo, esto es por ustedes y para ustedes; a mi Mami

Anita, a mi Papi Marco, Y a Mis Coquitos!

A mi amada esposa Carolina, que con su amor, su sabiduría y su

paciencia, ha sido el pilar fundamental de mi crecimiento

espiritual, personal y profesional, y me ha permitido llegar a esta

etapa de mi vida en la que juntos cumplimos otra meta más de las

muchas que llegarán…

¡Esto es por ti, por nosotros, por nuestro futuro y por nuestra

eternidad Mi Angelito, Mi Princesa, Mi Vida, Mi Amor Eterno!

AGRADECIMIENTO

Agradezco en primer lugar a Mi Padre Celestial y a su Hijo Jesucristo por

haberme otorgado el tiempo, los dones, la sabiduría y las bendiciones

necesarias para la realización y la terminación de este proyecto.

Agradezco también a todos los profesores que me enseñaron y me educaron

a largo de estos años; agradezco sus consejos, ha sido un honor y un

orgullo el haber sido su estudiante; su legado continuara.

Agradezco a todas las personas e instituciones que me permitieron

complementar mi formación académica y profesional; sus enseñanzas,

experiencias y consejos me han permitido culminar con éxito mis estudios

superiores.

Deseo agradecer de manera especial a mis Mejores Amigos por haber

compartido conmigo todos estos años de experiencias; gracias por estar ahí

cuando más los necesite y por permitirme ser su Amigo.

También deseo agradecer de manera especial a todo el personal que

conforma la gloriosa Universidad Tecnológica Equinoccial por brindarme

todas las comodidades y facilidades para desarrollarme académica y

profesionalmente sin limitaciones.

FORMULARIO DE REGISTRO BIBLIOGRÁFICO

PROYECTO DE TITULACIÓN

DATOS DE CONTACTO

CEDULA DE IDENTIDAD: 1717461584

APELLIDO Y NOMBRES: Benalcázar Herrera Luis Andrés

DIRECCIÓN: Alma Lojana, Calle F, Casa S2-442

EMAIL: lbenalcazar.ingautomotriz@gmail.com

TELÉFONO FIJO: 2087238

TELÉFONO MÓVIL: 0995360685

DATOS DE LA OBRA

TÍTULO: Estudio y adaptación del motor para un vehículo de rally

AUTOR O AUTORES: Benalcázar Herrera Luis Andrés

FECHA DE ENTREGA DEL PROYECTO

DE TITULACIÓN:

20/10/2016

DIRECTOR DEL PROYECTO DE

TITULACIÓN:

Ing. Alexander Peralvo, M.Sc.

PROGRAMA:

Pregrado Posgrado

TÍTULO POR EL QUE OPTA: Ingeniero Automotriz

RESUMEN: Mínimo 250 palabras Para iniciar el proceso de trucaje y preparación del motor G10 del vehículo Suzuki Forza I, se identificó los elementos móviles que fueron reemplazados, mediante los cuales se determinó también los trabajos específicos de rectificación que se realizaron en los elementos fijos del motor. El diámetro de los pistones, que cambió de 73 mm a 76.5 mm, y las características del árbol de levas fueron las especificaciones mecánicas más importantes para lograr el aumento de potencia requerido en el motor que le permitieron ser apto técnicamente, bajo reglamentos de la FEDAK para competencias de rally a nivel nacional. El block de cilindros se

X

rectificó y se adaptó camisas de motor diésel que permitieron la instalación de los nuevos pistones; así mismo, se concluyó que el cabezote no requirió ser rectificado ya que produciría un aumento de temperatura excesivo afectando al rendimiento del motor con lo que el sistema de refrigeración que se adaptó no sería suficiente para mantener estable dicha temperatura. Los parámetros técnicos específicos del motor se calcularon en su etapa estándar y final, teniendo en cuenta la dimensión del diámetro de los pistones y se estableció que la cilindrada total inicial fue de 966.82 cc y la relación de compresión alcanzada fue de 8.59:1; en la etapa final los cálculos demostraron que la cilindrada total final del motor alcanzó 1061.76 cc y la relación de compresión aumentó hasta 9.33:1. El reemplazo de árbol de levas estándar por uno de competencia, logró que el régimen de desplazamiento de las válvulas, que también se reemplazaron por aquellas del motor G16 del vehículo Suzuki Vitara 1.6, aumente de 4.5 mm hasta 6.8 mm, lo cual permitió calcular también las dimensiones del Header que se adaptó al sistema de escape del motor para mejorar la distribución y la velocidad de salida de los gases. Finalmente, el cálculo de la potencia inicial y final que entregó el motor en todo el proceso de modificación y preparación, demostró que esta aumentó de 49,59 HP hasta 52,17 HP en un régimen de 6150 RPM, valores que se comprobaron con las curvas obtenidas en la prueba que se ejecutó en el dinamómetro.

PALABRAS CLAVES: Aumento de potencia, rendimiento del motor, cilindrada, relación de compresión, Header.

ABSTRACT: To initiate the preparation process of the G10 engine from the Suzuki Forza I vehicle its moving parts to replaced were identified, by which it was determined the specific rectification works that was performed on the engine’s fixed elements. The pistons diameter, which changed from 73 to 76.5 millimeters, and the camshaft characteristics were the most important mechanical specifications to achieve the required engine’s power boost that allowed it to be technically suitable, under FEDAK's regulations to rally racing nationwide. The engine cylinder block was rectified and gasoil engine cylinder liners were adapted on it, which allowed the installation of the new pistons; likewise, it was concluded that engine’s cylinder head did not require to be rectified because it would produce an excessive temperature raise, affecting to engine’s performance by which the adapted refrigeration system would not be enough to maintain this temperature stable. The engine’s specific technical parameters were calculated at its final and standard stages, considering the dimension of the pistons diameter, and it was established that total standard cylinder displacement was 966.82 cm³ and reached compression ratio was 8.59:1; at final stage the calculations demonstrated that total final cylinder displacement reached 1061.76 cm³ and compression ratio increased to 9.33:1. The replacement from a standard camshaft to a racing camshaft, did achieve that regime displacement of the valves, which were replaced by those from the G16 engine of the Suzuki Vitara 1.6 vehicle, increase from 4.5 mm to 6.8 mm, that also

allowed to calculate the Header dimensions, which was adapted to engine’s exhaust system to improve the distribution and velocity of the exhaust gases. Finally, the calculation of the initial and final power developed by this engine at the whole modification and preparation process, demonstrated its increase from 49.59 HP to 52.17 HP at 6150 engine RPM, these values were checked with the lines obtained from the executed tests on dynamometer.

KEYWORDS: Power boost, engine performance, cylinder displacement, compression ratio, Header.

Se autoriza la publicación de este Proyecto de Titulación en el Repositorio

Digital de la Institución.

f: __________________________________________

BENALCÁZAR HERRERA LUIS ANDRÉS

1717461584

DECLARACIÓN Y AUTORIZACIÓN

Yo, BENALCÁZAR HERRERA LUIS ANDRÉS, CI 171746158-4 autor del proyecto titulado:

“ESTUDIO Y ADAPTACIÓN DEL MOTOR PARA UN VEHÍCULO DE RALLY” previo a la

obtención del título de INGENIERO AUTOMOTRIZ en la Universidad Tecnológica

Equinoccial.

1. Declaro tener pleno conocimiento de la obligación que tienen las Instituciones de

Educación Superior, de conformidad con el Artículo 144 de la Ley Orgánica de

Educación Superior, de entregar a la SENESCYT en formato digital una copia del

referido trabajo de graduación para que sea integrado al Sistema Nacional de

información de la Educación Superior del Ecuador para su difusión pública

respetando los derechos de autor.

2. Autorizo a la BIBLIOTECA de la Universidad Tecnológica Equinoccial a tener una

copia del referido trabajo de graduación con el propósito de generar un Repositorio

que democratice la información, respetando las políticas de propiedad intelectual

vigentes.

Quito, 20 de octubre del 2016

f:__________________________________________

BENALCÁZAR HERRERA LUIS ANDRÉS

171746158-4

i

ÍNDICE DE CONTENIDOS

PÁGINA

RESUMEN ................................................................................................ XVIII

ABSTRACT ................................................................................................ XIX

1. INTRODUCCIÓN .................................................................................... 1

2. MARCO TEÓRICO ................................................................................. 4

2.1. MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA ............................................. 4

2.2. ELEMENTOS FIJOS DEL MCI .......................................................... 4

2.2.1. CULATA O CABEZOTE ............................................................. 5

2.2.2. EMPAQUE O JUNTA DE LA CULATA ....................................... 6

2.2.3. BLOQUE DE MOTOR ................................................................ 8

2.2.4. LOS CILINDROS ........................................................................ 9

2.2.5. COLECTORES O MÚLTIPLES ................................................ 10

2.2.5.1. Colector o múltiple de admisión ............................................ 11

2.2.5.2. Colector o múltiple de escape ............................................... 11

2.3. ELEMENTOS MÓVILES DEL MCI .................................................. 12

2.3.1. EJE O ÁRBOL DE LEVAS ....................................................... 12

2.3.2. VÁLVULAS ............................................................................... 16

2.3.2.1. Construcción de la válvula .................................................... 17

ii

2.3.2.2. Problema de temperatura ..................................................... 19

2.3.2.3. Cabeza de la válvula ............................................................. 19

2.3.2.4. Vástago ................................................................................. 20

2.3.2.5. Asientos de válvula ............................................................... 21

2.3.2.6. Muelles de válvula ................................................................ 21

2.3.2.7. Copela del muelle de válvula ................................................ 22

2.3.2.8. Guías de válvula ................................................................... 22

2.3.2.9. Accionamiento de las válvulas .............................................. 23

2.3.2.10. Sistema de distribución OHC ............................................. 24

2.3.3. BALANCINES .......................................................................... 24

2.3.4. EJE DE BALANCINES ............................................................. 25

2.3.5. MANDO DESMODRÓNICO ..................................................... 26

2.3.6. PISTONES O ÉMBOLOS ......................................................... 27

2.3.6.1. Segmentos o rines del pistón ................................................ 29

2.3.6.2. Bulón o pasador del émbolo. ................................................ 31

2.3.7. LA BIELA .................................................................................. 32

2.3.8. EL CIGÜEÑAL.......................................................................... 33

2.3.8.1. Equilibrado del cigüeñal ........................................................ 35

2.3.9. CASQUETES O COJINETES .................................................. 36

2.3.10. VOLANTE DE INERCIA ........................................................... 39

2.4. REGLAMENTO TÉCNICO DE LA FEDAK ...................................... 40

iii

2.4.1. REGLAMENTO TÉCNICO DE CIRCUITOS ............................ 40

2.4.1.1. Objetivo ................................................................................. 40

2.4.1.2. Generalidades ....................................................................... 40

2.4.1.3. Sistema de escape ............................................................... 41

2.4.1.4. Combustible .......................................................................... 41

2.4.1.5. Disposiciones complementarias ............................................ 41

2.4.1.6. Relación Peso-Potencia ........................................................ 41

2.4.1.7. Restrictores ........................................................................... 42

2.4.1.8. Hermeticidad del ducto de admisión ..................................... 42

2.4.1.9. Categoría TN: Turismo Nacional ........................................... 43

2.4.1.10. Categoría TE: Turismo Especial ........................................ 44

2.4.1.11. Otros elementos de seguridad ........................................... 45

2.4.1.12. Tanque y tapa del combustible .......................................... 45

2.4.1.13. Recuperador de aceite ...................................................... 46

3. METODOLOGÍA ................................................................................... 47

4. ANÁLISIS DE RESULTADOS .............................................................. 52

4.1. SELECCIÓN DEL MOTOR PARA PREPARACIÓN

Y TRUCAJE .............................................................................................. 52

4.2. ESTADO INICIAL DEL MOTOR G10 .............................................. 53

iv

4.3. IDENTIFICACIÓN DE LOS PARÁMETROS TÉCNICOS

INICIALES DEL MOTOR SUZUKI G-10 .................................................... 54

4.4. IDENTIFICACIÓN DE ELEMENTOS DEL MOTOR G10

PARA CAMBIO Y TRUCAJE .................................................................... 55

4.5. MEDICIÓN DE PIEZAS Y ELEMENTOS ESTÁNDAR (STD) .......... 56

4.5.1. DIÁMETRO DE PISTONES ESTÁNDAR ................................. 56

4.5.2. LONGITUD DE LA CARRERA DEL PISTÓN ........................... 57

4.5.3. VOLUMEN DE LA CÁMARA DE COMBUSTIÓN ..................... 58

4.6. CÁLCULO DE LOS PARÁMETROS INICIALES DEL

MOTOR G10 STD ..................................................................................... 58

4.6.1. TRANSFORMACIÓN DE DIMENSIONES Y MAGNITUDES ... 58

4.6.2. CÁLCULO DE LOS PARÁMETROS INICIALES

DEL MOTOR G10 ................................................................................. 62

4.6.2.1. Cilindrada unitaria (Vu) ......................................................... 62

4.6.2.2. Cilindrada Total (Vh) ............................................................. 63

4.6.2.3. Relación de compresión (Rc) ................................................ 64

4.6.3. COMPARACIÓN ENTRE DATOS TÉCNICOS ESTÁNDAR

ESTABLECIDOS Y CALCULADOS ...................................................... 69

4.7. CAMBIO, MODIFICACIÓN Y PREPARACIÓN DE PIEZAS Y

ELEMENTOS DEL MOTOR G10 .............................................................. 71

4.7.1. RECTIFICACIÓN Y PREPARACIÓN DE CILINDROS

DEL MOTOR ......................................................................................... 71

v

4.7.2. RECTIFICACIÓN Y PREPARACIÓN DEL CABEZOTE ........... 73

4.7.2.1. Rectificación y preparación de toberas de admisión ............. 74

4.7.2.2. Rectificación y preparación de toberas de escape ................ 76

4.7.3. REEMPLAZO DE VÁLVULAS Y MUELLES: ADMISIÓN Y

ESCAPE ................................................................................................ 78

4.7.3.1. Válvulas y muelles de admisión y escape STD

originales ............................................................................................ 78

4.7.3.2. Válvulas y muelles de motor Suzuki Vitara 1.6

(Motor G16-A) .................................................................................... 80

4.7.4. RECTIFICACIÓN Y PREPARACIÓN DE ASIENTOS

DE VÁLVULA ........................................................................................ 82

4.7.5. REEMPLAZO DEL ÁRBOL DE LEVAS STD POR EL

DE COMPETENCIA .............................................................................. 83

4.7.6. REEMPLAZO DE LOS BRAZOS DE BIELA ............................ 86

4.7.7. DIÁMETRO DE LAS GARGANTAS DEL CARBURADOR ....... 87

4.8. CÁLCULOS DE PARÁMETROS TÉCNICOS DEL MOTOR

MODIFICADOS ........................................................................................ 88

4.8.1. DIÁMETRO FINAL DEL PISTÓN PREPARADO (Df) ............... 89

4.8.2. CÁLCULO DE LA CILINDRADA UNITARIA FINAL (Vuᵳ) ......... 89

4.8.3. CÁLCULO DE LA CILINDRADA TOTAL FINAL (Vhᵳ) .............. 90

4.8.4. VOLUMEN FINAL DE LA CÁMARA DE COMBUSTIÓN .......... 91

4.8.5. RELACIÓN DE COMPRESIÓN FINAL (Rcᵳ) ........................... 92

vi

4.9. COMPARACIÓN FINAL ENTRE PARÁMETROS INICIALES

Y PREPARADOS DEL MOTOR ................................................................ 93

4.9.1. CÁLCULOS DE LAS LONGITUDES ESPECÍFICAS DEL

HEADER ............................................................................................... 93

4.9.1.1. Longitud del tubo primario..................................................... 94

4.9.1.2. Diámetro del tubo primario .................................................... 96

4.9.1.3. Diámetro de tubo secundario ................................................ 97

4.9.2. ADAPTACIÓN DEL HEADER A MEDIDA ................................ 98

4.10. CÁLCULO FINAL DE LA POTENCIA REAL OTORGADA

POR EL MOTOR....................................................................................... 99

4.10.1. REPRESENTACIÓN DE LA CURVA DE POTENCIA REAL .. 101

4.10.2. POTENCIA INICIAL VS POTENCIA FINAL (REAL)............... 102

4.11. PRUEBAS EN EL DINAMÓMETRO DEL MOTOR G10 ................ 102

4.11.1. PRUEBA INICIAL DEL MOTOR G10 ..................................... 103

4.11.2. PRUEBA FINAL DEL MOTOR G10 ....................................... 103

4.12. CÁLCULO DE LA RELACIÓN PESO POTENCIA (FEDAK) .......... 104

4.12.1. ESTABLECIMIENTO DE CATEGORÍAS APTAS

PARA COMPETENCIA ....................................................................... 105

4.13. ESTADO Y CONDICIÓN FINAL DEL MOTOR G10 ...................... 108

4.14. ADAPTACIÓN DE SISTEMAS COMPLEMENTARIOS ................. 109

4.14.1. SISTEMA ADAPTADO DE ENCENDIDO DEL MOTOR ........ 110

vii

4.14.1.1. Elementos del sistema adaptado de

encendido del motor ......................................................................... 111

4.14.2. SISTEMA ADAPTADO DE REFRIGERACIÓN

DEL MOTOR ....................................................................................... 112

4.14.2.1. Funcionamiento del sistema adaptado de refrigeración .. 113

4.14.3. SISTEMA ADAPATADO DE ALIMENTACIÓN DE

COMBUSTIBLE ................................................................................... 114

4.14.4. MANTEMIMIENTO ................................................................. 115

4.14.4.1. Sistemas auxiliares de mantenimiento y control .............. 116

5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ...................................... 118

5.1. CONCLUSIONES ......................................................................... 118

5.2. RECOMENDACIONES ................................................................. 119

NOMENCLATURA O GLOSÁRIO ............................................................ 120

BIBLIOGRAFÍA ......................................................................................... 121

ANEXOS .................................................................................................... 124

viii

ÍNDICE DE TABLAS

PÁGINA

Tabla 1. Estándar de desgaste de los cilindros. .......................................... 10

Tabla 2. Perfil de levas ................................................................................ 14

Tabla 3. Ventajas y desventajas de la correa dentada de distribución. ....... 15

Tabla 4. Holgura entre guías y válvulas de admisión y escape. .................. 23

Tabla 5. Funciones y cualidades de un pistón. ............................................ 27

Tabla 6. Partes principales y fundamentales de un pistón. ......................... 28

Tabla 7. Propiedades constructivas de un cojinete ..................................... 37

Tabla 8. Categorías FEDAK correspondientes a Rally. ............................... 40

Tabla 9. Pesos Categoría TN ...................................................................... 43

Tabla 10. Pesos Categoría TE .................................................................... 44

Tabla 11. Capacidad máxima de combustible por categorías. .................... 46

Tabla 12. Características y piezas adaptables de motores de serie G ........ 52

Tabla 13. Costos de reparación y trucaje del motor G10 ............................ 53

Tabla 14. Identificación del vehículo. ........................................................... 55

Tabla 15. Equivalencias de magnitudes simplificadas a magnitudes

básicas del SI. .............................................................................................. 59

Tabla 16. Comparación de dimensiones y magnitudes entre

procedimiento de cálculo y aplicación de factores de conversión. ............... 61

Tabla 17. Datos de los parámetros iniciales del motor. ............................... 62

ix

Tabla 18. Datos alternos para el cálculo de la relación de compresión. ...... 65

Tabla 19. Comparación de la Relación de Compresión calculada por

diferentes métodos. ..................................................................................... 66

Tabla 20. Datos técnicos iniciales para el cálculo de la potencia del

motor. ........................................................................................................... 67

Tabla 21. Datos técnicos calculados y definitivos para determinar

la potencia del motor. ................................................................................... 67

Tabla 22. Variables determinantes para el esquema de potencia

inicial del motor. ........................................................................................... 68

Tabla 23. Comparación de datos técnicos estándar y datos calculados. .... 69

Tabla 24. Índice de variación de datos técnicos STD. ................................. 70

Tabla 25. Rango de aptitud (permisibilidad) del estado actual del motor. ... 71

Tabla 26. Dimensión final del diámetro de las toberas de admisión. ........... 75

Tabla 27. Dimensiones finales de las toberas de escape. ........................... 77

Tabla 28. Dimensiones y parámetros STD de válvulas de admisión

y escape (motor G-10). ................................................................................ 78

Tabla 29. Dimensiones y parámetros STD de muelles de válvulas

(Motor G-10). ............................................................................................... 79

Tabla 30. Defecto máximo de perpendicularidad respecto

a la válvula. (Motor G-10). ........................................................................... 79

Tabla 31. Dimensiones y parámetros de válvulas de admisión y

escape. (Motor G16-A). ............................................................................... 80

x

Tabla 32. Dimensiones y parámetros de guías de válvula.

(Motor G16-A). ............................................................................................. 80

Tabla 33. Dimensiones y parámetros de los asientos de válvula.

(Motor G16-A). ............................................................................................. 81

Tabla 34. Dimensiones y parámetros técnicos de muelles de válvula.

(Motor G16-A). ............................................................................................. 81

Tabla 35. Comparación entre diámetro inicial y diámetro final

de los asientos de válvula. ........................................................................... 83

Tabla 36. Parámetros técnicos del árbol de levas original del

Motor G-10. .................................................................................................. 84

Tabla 37. Parámetros técnicos del eje de levas (6 válvulas) preparado. ..... 85

Tabla 38. Comparación final entre eje de levas STD y eje de levas

preparado. ................................................................................................... 85

Tabla 39. Diámetros de shiglores iniciales y finales. ................................... 87

Tabla 40. Datos para el cálculo de la cilindrada unitaria final ...................... 90

Tabla 41. Datos para el cálculo de la cilindrada total final. .......................... 90

Tabla 42. Datos para el cálculo de la relación de compresión final. ............ 92

Tabla 43. Índice de variación de cálculos iniciales (Motor STD) y

finales (Motor preparado). ............................................................................ 93

Tabla 44. Datos para el cálculo de la longitud del tubo primario

del Header. .................................................................................................. 95

Tabla 45. Datos para el cálculo del diámetro del tubo primario

del Header. .................................................................................................. 96

xi

Tabla 46. Datos para el cálculo del diámetro del tubo secundario

del Header. .................................................................................................. 97

Tabla 47. Dimensiones finales para la fabricación del Header. ................... 98

Tabla 48. Comparación entre torque inicial (Motor STD) y el torque

final (Motor Preparado) .............................................................................. 100

Tabla 49. Parámetros finales de la Potencia Real otorgada por

el Motor. ..................................................................................................... 101

Tabla 50. Comparación final de la presión de compresión inicial y

final del motor G10 ..................................................................................... 108

Tabla 51. Mantenimiento preventivo del motor preparado. ....................... 116

Tabla 52. Presiones de aceite correctas. .................................................. 117

xii

ÍNDICE DE FIGURAS

PÁGINA

Figura 1. Elementos fijos del MCI ................................................................. 5

Figura 2. Cabezote de un MCI. ..................................................................... 6

Figura 3. Junta de la culata. .......................................................................... 7

Figura 4. Esfuerzos ejercidos sobre la junta. ................................................ 7

Figura 5. Bloque del motor. ........................................................................... 8

Figura 6. Camisa húmeda y camisa seca. .................................................... 9

Figura 7. Disposición de múltiples de admisión y escape. .......................... 10

Figura 8. Disposición e instalación del múltiple de admisión. ..................... 11

Figura 9. Colector de escape con tubos múltiples para altas

revoluciones. ................................................................................................ 12

Figura 10. Eje de levas y elementos. .......................................................... 13

Figura 11. Elementos de la leva. ................................................................. 14

Figura 12. Sistema básico de distribución. .................................................. 15

Figura 13. Distribución por correa dentada. ................................................ 15

Figura 14. Forma constructiva de la correa dentada de distribución. .......... 16

Figura 15. Forma constructiva de la válvula. ............................................... 17

Figura 16. Diagrama de una válvula hueca con relleno de sodio. ............... 18

Figura 17. Temperaturas alcanzadas en una válvula de escape. ............... 19

Figura 18. Esquemas de las partes de una válvula. .................................... 23

xiii

Figura 19. Sistema de distribución OHC montada en un motor

Chrysler. ...................................................................................................... 24

Figura 20. Despiece de un balancín. ........................................................... 25

Figura 21. Formas de accionamiento de un balancín. ................................ 25

Figura 22. Despiece del eje de balancines en diferentes montajes. ........... 26

Figura 23. Ejemplos de mandos desmodrónicos. ....................................... 27

Figura 24. Holgura entre pistón-cilindro y, forma de evacuación

de calor. ....................................................................................................... 28

Figura 25. Elementos de un pistón. ............................................................. 29

Figura 26. Forma de las puntas de los rines y juegos axial y radial. ........... 30

Figura 27. Disposición y forma de los segmentos en el pistón. .................. 30

Figura 28. Pasador o bulón fijo. .................................................................. 31

Figura 29. Pasador o bulón libre. ................................................................ 31

Figura 30. Pasador o bulón semiflotante. .................................................... 32

Figura 31. Anatomía y despiece de una biela. ............................................ 33

Figura 32. Secciones de un cigüeñal. ......................................................... 34

Figura 33. Equilibrio estático y dinámico del cigüeñal respecto

a su eje. ....................................................................................................... 36

Figura 34. Ubicación de cojinetes en el conjunto pistón-biela-cigüeñal. ..... 36

Figura 35. Partes de un cojinete ................................................................. 37

Figura 36. Materiales de construcción de un cojinete. ................................ 38

Figura 37. Casquillo o cojinete de una pieza. ............................................. 38

xiv

Figura 38. Semicojinetes ............................................................................. 38

Figura 39. Semicojinetes axiales. ................................................................ 39

Figura 40. Disposición y elementos del volante de inercia. ......................... 39

Figura 41. Estado inicial del motor G10. ..................................................... 54

Figura 42. Estado inicial general del vehículo Suzuki Forza I. .................... 54

Figura 43. Diámetro Inicial (Do) del pistón STD. ......................................... 56

Figura 44. Pistón original (STD) de motor Suzuki G10. .............................. 57

Figura 45. Carrera (s) del cilindro. ............................................................... 57

Figura 46. Representación de la medida de la cámara de

combustión STD. ......................................................................................... 58

Figura 47. Esquema gráfico de la relación de compresión. ........................ 65

Figura 48. Esquema grafico de la potencia inicial del motor. ...................... 69

Figura 49. Rectificación y preparación de cilindros. .................................... 72

Figura 50. Camisa de cilindro para motor diésel. ........................................ 72

Figura 51. Adaptación y estado final de bloque de cilindros. ...................... 73

Figura 52. Dimensiones milimétricas de la tobera de admisión. ................. 74

Figura 53. Estado inicial de las toberas de admisión y trazado de

rectificación. ................................................................................................. 75

Figura 54. Estado y preparación final de las toberas de admisión. ............. 75

Figura 55. Dimensiones iniciales de las toberas de escape;

a) vista lateral y b) vista superior. ................................................................ 76

xv

Figura 56. Estado inicial de las toberas de escape y trazado

de la superficie de rectificación. ................................................................... 77

Figura 57. Estado y preparación final de las toberas de escape. ................ 77

Figura 58. Determinación del defecto máximo de perpendicularidad

del muelle. ................................................................................................... 79

Figura 59. Mecanizado de los asientos de válvulas de admisión

y escape. (Motor G-10). ............................................................................... 82

Figura 60. Ilustración de distribuciones para diferentes aplicaciones. ........ 83

Figura 61. Eje de levas (6 válvulas) de competencia. ................................. 84

Figura 62. Esquema comparativo entre: a) distribución STD y,

b) distribución preparada. ............................................................................ 85

Figura 63. Diagrama comparativo entre: a) bielas STD del Motor G10,

y b) biela Motor G13. ................................................................................... 86

Figura 64. Diagramas de shiglores originales: a) gasolina, y b) aire. .......... 87

Figura 65. Diferencia de diámetro entre: a) shiglor original y,

b) shiglor de competencia. ........................................................................... 88

Figura 66. Comparación física entre: a) pistón STD Motor G-10 y,

b) pistón Mitsubishi 4G65. ........................................................................... 88

Figura 67. Diámetro final (preparado) de Motor Mitsubishi 4G-65. ............. 89

Figura 68. Medición final del volumen de la cámara de combustión. .......... 91

Figura 69. Múltiple de escape original del Motor G-10. ............................... 94

Figura 70. Representación de las dimensiones del Header. ....................... 94

Figura 71. Representación del Header fabricado. ....................................... 99

xvi

Figura 72. Adaptación final del Header en el motor G10 preparado. .......... 99

Figura 73. Representación de la curva de potencia final otorgada

por el Motor. ............................................................................................... 101

Figura 74. Comparación final: Potencia Inicial vs Potencia Final Real. ..... 102

Figura 75. Prueba inicial con dinamómetro. .............................................. 103

Figura 76. Prueba final del motor G10 en el dinamómetro. ....................... 104

Figura 77. Montaje final motor G10 ........................................................... 109

Figura 78. Presentación final del vehículo Suzuki Forza I. ........................ 109

Figura 79. Tablero de mandos modificado. ............................................... 110

Figura 80. Elementos del sistema de encendido del motor. ..................... 111

Figura 81. Componentes del sistema de refrigeración adaptado. ............. 113

Figura 82. Activación del sistema de refrigeración complementario

según medida de manómetro. ................................................................... 114

Figura 83. Sistema auxiliar de alimentación de combustible activado. ..... 115

Figura 84. Elementos auxiliares de control y mantenimiento. ................... 116

xvii

ÍNDICE DE ANEXOS

PÁGINA

Anexo 1

Sistema de encendido del motor G10 del vehículo Suzuki Forza I ............ 124

Anexo 2

Reglaje y emisiones del motor G10 del vehículo Suzuki Forza I ............... 125

Anexo 3

Bujías de encendido y sistema de alimentación de combustible

del motor G10 del vehículo Suzuki Forza I ................................................ 128

Anexo 4

Mantenimiento, reglajes y capacidades de lubricantes del motor

G10 del vehículo Suzuki Forza I ................................................................ 129

Anexo 5

Pares de apriete del motor G10 del vehículo Suzuki Forza I ..................... 130

Anexo 6

Arranque y carga del motor G10 del vehículo Suzuki Forza I .................... 131

Anexo 7

Prueba inicial del motor G10 en dinamómetro. .......................................... 132

Anexo 8

Prueba final del motor G10 en dinamómetro. ............................................ 133

xviii

RESUMEN

Para iniciar el proceso de trucaje y preparación del motor G10 del vehículo

Suzuki Forza I, se identificó los elementos móviles que fueron reemplazados,

mediante los cuales se determinó también los trabajos específicos de

rectificación que se realizaron en los elementos fijos del motor. El diámetro

de los pistones, que cambió de 73 mm a 76.5 mm, y las características del

árbol de levas fueron las especificaciones mecánicas más importantes para

lograr el aumento de potencia requerido en el motor que le permitieron ser

apto técnicamente, bajo reglamentos de la FEDAK para competencias de

rally a nivel nacional. El block de cilindros se rectificó y se adaptó camisas de

motor diésel que permitieron la instalación de los nuevos pistones; así

mismo, se concluyó que el cabezote no requirió ser rectificado ya que

produciría un aumento de temperatura excesivo afectando al rendimiento del

motor con lo que el sistema de refrigeración que se adaptó no sería

suficiente para mantener estable dicha temperatura. Los parámetros

técnicos específicos del motor se calcularon en su etapa estándar y final,

teniendo en cuenta la dimensión del diámetro de los pistones y se estableció

que la cilindrada total inicial fue de 966.82 cc y la relación de compresión

alcanzada fue de 8.59:1; en la etapa final los cálculos demostraron que la

cilindrada total final del motor alcanzó 1061.76 cc y la relación de

compresión aumentó hasta 9.33:1. El reemplazo de árbol de levas estándar

por uno de competencia, logró que el régimen de desplazamiento de las

válvulas, que también se reemplazaron por aquellas del motor G16 del

vehículo Suzuki Vitara 1.6, aumente de 4.5 mm hasta 6.8 mm, lo cual

permitió calcular también las dimensiones del Header que se adaptó al

sistema de escape del motor para mejorar la distribución y la velocidad de

salida de los gases. Finalmente, el cálculo de la potencia inicial y final que

entregó el motor en todo el proceso de modificación y preparación, demostró

que esta aumentó de 49.59 HP hasta 52.17 HP en un régimen de 6150

RPM, valores que se comprobaron con las curvas obtenidas en la prueba

que se ejecutó en el dinamómetro.

xix

ABSTRACT

To initiate the preparation process of the G10 engine from the Suzuki Forza I

vehicle its moving parts to replaced were identified, by which it was

determined the specific rectification works that was performed on the

engine’s fixed elements. The pistons diameter, which changed from 73 to

76.5 millimeters, and the camshaft characteristics were the most important

mechanical specifications to achieve the required engine’s power boost that

allowed it to be technically suitable, under FEDAK's regulations to rally racing

nationwide. The engine cylinder block was rectified and gasoil engine

cylinder liners were adapted on it, which allowed the installation of the new

pistons; likewise, it was concluded that engine’s cylinder head did not require

to be rectified because it would produce an excessive temperature raise,

affecting to engine’s performance by which the adapted refrigeration system

would not be enough to maintain this temperature stable. The engine’s

specific technical parameters were calculated at its final and standard stages,

considering the dimension of the pistons diameter, and it was established

that total standard cylinder displacement was 966.82 cm³ and reached

compression ratio was 8.59:1; at final stage the calculations demonstrated

that total final cylinder displacement reached 1061.76 cm³ and compression

ratio increased to 9.33:1. The replacement from a standard camshaft to a

racing camshaft, did achieve that regime displacement of the valves, which

were replaced by those from the G16 engine of the Suzuki Vitara 1.6 vehicle,

increase from 4.5 mm to 6.8 mm, that also allowed to calculate the Header

dimensions, which was adapted to engine’s exhaust system to improve the

distribution and velocity of the exhaust gases. Finally, the calculation of the

initial and final power developed by this engine at the whole modification and

preparation process, demonstrated its increase from 49.59 HP to 52.17 HP at

6150 engine RPM, these values were checked with the lines obtained from

the executed tests on dynamometer.

INTRODUCCIÓN

1

1. INTRODUCCIÓN

En el proceso de desarrollo investigativo y académico la carrera de

Ingeniería Automotriz de la Universidad Tecnológica Equinoccial está

buscando introducirse de manera activa y permanente en el entorno

deportivo profesional automovilístico competitivo, para lo cual hace algunos

semestres se contó con la participación de un vehículo HYUNDAI i10 con

motor modificado para competencias en pista, el mismo que representó

externa y parcialmente a la universidad en competencia en el Autódromo

Internacional de Yaguarcocha. Tomando en cuenta el requerimiento de la

universidad de ampliar sus áreas de aplicación en los aspectos

investigativos y académicos sobre la modificación del conjunto del sistema

motor para el entorno de las competencias automotrices nacionales, se

aportará a este avance desarrollando la modificación técnica y reglamentaria

del motor de un vehículo SUZUKI FORZA I, el mismo que será apto para

competencias de Rally y que representará de manera activa y constante a la

institución en dichas competencias; así mismo, servirá para el futuro estudio

y desarrollo de nuevas tecnologías a implementarse en el mencionado motor

preparado del vehículo mediante la participación de los docentes y

estudiantes de las futuras generaciones de la carrera de Ingeniería

Automotriz de la UTE.

La modificación técnica y reglamentaria del sistema motor para

competencias automovilísticas profesionales de Rally ha tenido un

crecimiento y desarrollo tecnológico importante y sostenible en los últimos

años a nivel nacional. Debido a la gran demanda competitiva y participativa

que esta ha generado, la carrera de Ingeniería Automotriz de la UTE

requiere estar a la par con el avance suscitado y participar de manera activa

en los mencionados eventos con un elemento propio que la represente, es

por ello que se desarrolla este proyecto de modificación del sistema motor

de un vehículo para otorgar a la institución la capacidad de ingresar al

mencionado entorno competitivo y brindar a sus futuras generaciones de

docentes y estudiantes el medio inicial para incrementar su aptitud y

2

conocimiento académico, técnico y práctico para desarrollar nuevas

tecnologías en la modificación de dicho sistema según el reglamento

vigente, y mejorar de manera continua el desenvolvimiento de dicho motor

en competencia y convertirse en un referente académico, investigativo y

tecnológico.

Ya en el nuevo siglo, entre los años 2007 y 2010 específicamente, los

vehículos de la categoría World Rally Car incorporaron a sus funcionalidades

novedosas tecnologías en el ámbito de la transmisión. Los modelos Citroën

C4 WRC y Ford Focus RS WRC compitieron con una caja de cambios

secuencial con accionamiento por levas ubicadas detrás del volante, que les

permitía realizar el cambio de marchas con eficiencia y rapidez.

Finalmente, las nuevas y mejoradas tecnologías implementadas en las

competencias de Rally incluyen luces inteligente de tipo led, que ya se ha

aplicado a los modelos de serie, las cuales detectan el ambiente donde se

encuentra para evaluar y determinar la cantidad de luz que el auto debe

emitir sin que el piloto tenga que accionarlas y se probaron por primera vez

en el vehículo de competencia Ford Fiesta R2 en el Rally de Valls en 2013.

También se han hecho investigaciones y avances para implementar motores

híbridos de competencia, en donde Citroën fue pionera en desarrollar un

proyecto con un modelo Hibrido, combinando un motor de gasolina de alto

rendimiento con una batería de litio. Otros de los avances en este ámbito es

la investigación de combustibles alternos a los derivados del petróleo, tales

como el alcohol derivado de la caña de azúcar que ya se están usando en

vehículos Fiat 147 en el Rally de Brasil. Otro combustible alterno que ya se

utilizó en competencia es el gas, el cual fue probado en 2014 por el piloto

italiano Giandomenico Basso, el cual venció en una prueba en su país con

una versión del Ford Fiesta R5 propulsado por este combustible.

El proyecto se desarrollará en la ciudad de Quito y se aplicará a un vehículo

para Rally, el mismo que será donado a la UTE y será utilizado en futuras

participaciones en el Campeonato Nacional de Rally de acuerdo a su

categoría respectiva, teniendo en cuenta que la mencionada preparación se

lleva a cabo para que el vehículo compita única y exclusivamente en los

3

circuitos destinados a dichas competencias, no debe ser usado para

demostraciones o competencias en pista asfaltada, así mismo, para ser

trasladado hasta el lugar de la competencia se debe transportar sobre una

plataforma, ya que no está autorizado a circular en las calles de ninguna

provincia del País. No se debe ejecutar ningún trabajo de modificación o

rectificación en el motor de este vehículo bajo ningún concepto, sin previa

autorización o consulta al ejecutor de este trabajo, así mismo, se debe seguir

obligatoriamente las directrices y tiempos establecidos para el

mantenimiento del motor, mencionados en el desarrollo de este proyecto.

Para cumplir y lograr los objetivos de este proyecto se debe realizar el

estudio del proceso de modificación según reglamento de la FEDAK de un

motor estándar (STD) del vehículo SUZUKI FORZA I, y adaptarlo para que

sea apto para competencias de Rally a nivel nacional. En su desarrollo se

debe identificar y definir las partes, sistemas y elementos del conjunto motor

STD que se analizarán y modificarán estudiando el reglamento técnico

establecido para la preparación de dicho motor con sus respectivas

aplicaciones y adaptaciones. Además, hay que determinar las piezas y

elementos del conjunto del sistema motor que deben ser modificados y

realizar las mediciones y el análisis técnico en las mismas para la ejecución

de la preparación específica para finalmente adaptar el motor modificado y

acoplarlo a los sistemas complementarios para su correcto funcionamiento.

Para concluir la ejecución del trabajo y demostrar que todo el proceso se

desarrolló correctamente, se debe realizar una prueba con dinamómetro

para comprobar los resultados obtenidos.

MARCO TEÓRICO

4

2. MARCO TEÓRICO

2.1. MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA

“Se denomina motor de combustión interna o MCI, porque realiza trabajo en

el interior de la cámara cerrada mediante la aportación del calor producido al

quemarse el combustible. Es una maquina capaz de transformar energía

térmica en energía mecánica”. (Martínez, 2012). “La ignición del combustible

se realiza por la mezcla aire-gasolina que se produce al interior de la cámara

de combustión creando un aumento de presión, la cual es aprovechada en

el conjunto cilindro-pistón”. (Rondón N. , 2012). “El pistón es el elemento

móvil que transmite la fuerza ejercida por la presión en un movimiento lineal

a la biela, que interactuando con el cigüeñal es transformado en movimiento

circular consiguiendo un par”. (Santander, 2010).

Este MCI de tres cilindros es una maquina capaz de transformar la energía

térmica, proporcionada por la ignición de combustible en el interior de la

cámara de combustión gracias a la mezcla estequiométrica aire-gasolina, en

energía mecánica que se transporta desde los pistones que transforman

esta energía en movimiento lineal debido a su desplazamiento vertical dentro

de los cilindros en el bloque del motor; las bielas reciben este movimiento de

los pistones y lo transmiten a su vez al cigüeñal, que finalmente transforma

dicho movimiento lineal en movimiento rotativo o giratorio que es el

necesario para desarrollar todas las funciones del motor.

2.2. ELEMENTOS FIJOS DEL MCI

“En este grupo están encuadrados aquellos elementos estáticos necesarios

para el funcionamiento del motor. Forman el armazón del motor y de los

cilindros, en cuyo interior tiene lugar el proceso de combustión”. (Salazar,

Elementos fijos del motor, 2015).

Los elementos fijos del motor son aquellos que no producen ningún

movimiento o desplazamiento por si solos en su funcionamiento.

5

Estos elementos alojan y sostienen a los elementos móviles que se

desplazan en su interior, permitiendo que desarrollen sus funciones sin

limitaciones técnicas y acoplándose entre sí. Además, componen la

estructura externa del motor otorgándole rigidez y sostenibilidad

complementándose el uno al otro, como se observa en la figura 1.

Figura 1. Elementos fijos del MCI (Quehuarucho, 2014).

2.2.1. CULATA O CABEZOTE

“Es una pieza que se fabrica de aluminio y aleaciones, con el objetivo

fundamental de reducir el peso neto de todo el conjunto motor y mejorar la

conductividad térmica; se ubica sobre el bloque del motor y desarrolla

múltiples funciones”. (Martínez, 2012). Estas son:

Delimitar todo el espacio de la cámara combustión.

Delimitar los conductos de admisión de aire al motor y de escape de

gases de combustión.

Alojar el eje (árbol) de levas y permitir su colocación adecuada para el

funcionamiento.

Alojar las válvulas y permitir que funcionen correctamente.

Aloja las bujías.

Brindar máxima rigidez al sistema.

Contiene los conductos de refrigeración de agua o refrigerante y de

aceite, y permite que estos funcionen correctamente para mantener una

estabilidad y conductibilidad térmica del sistema.

6

Técnicamente, el cabezote sella la parte superior de los cilindros permitiendo

que el proceso de combustión se realice de forma correcta, lo que hará que

soporte grandes esfuerzos mecánicos y térmicos, por lo que se requiere un

selle perfectamente hermético con el bloque de cilindros. Por esto es

indispensable que cumpla con varios requisitos, como se muestra en la

figura 2:

Debe ser lo más compacta posible (es decir que la relación superficie-

volumen sea lo más pequeña posible), con esto se obtendrá un proceso

de combustión más estable y perdidas térmicas mínimas lo que permitirá

tener presiones máximas en el cilindro.

“Tener el punto de encendido lo más centrado posible (menor distancia a

recorrer en el frente de llama), con lo que se gana en velocidad de

combustión.

Tener el punto más alejado de la bujía en la zona más fría (disminuyendo

el riesgo de picado y autoencendido).

Poder contener válvulas del diámetro lo más grande posible (mejora de la

potencia a alto régimen)”. (Martínez, 2012).

Figura 2. Cabezote de un MCI. (Sanchez)

2.2.2. EMPAQUE O JUNTA DE LA CULATA

“Para sellar la unión entre la culata y el bloque de cilindros evitando el

escape de gases o líquidos se coloca el empaque, el cual posee

perforaciones que sirven para los cilindros, espárragos, varillas, camisas de

agua y aceite”. (Santander, 2010). Para garantizar el selle hermético entre el

cabezote y el bloque de cilindros se coloca una junta conocida como

empaque; esta se construye de materiales aminados o cualquier otro tipo de

material flexible, para soportar las altas temperaturas que se generan dentro

7

del cabezote bajo todas las condiciones de trabajo del motor, además de

mantener estancos tanto hacia el interior como al exterior los diferentes

fluidos que circulan por el cabezote (refrigerante, aceite del motor, gases de

combustión). La figura 3 muestra la estructura de una junta.

Figura 3. Junta de la culata. (Martínez, 2012).

El lado de la junta que está expuesto a la carga térmica más elevada es

aquel que esta hacia la cámara de combustión, lo que implica que este debe

estar constituido por una chapa metálica. Uno de los materiales metálicos

que brinda gran resistencia a las altas temperaturas es el amianto; este se

utiliza en toda la superficie de la mencionada junta y es impregnada además

con grafito, esto para evitar que se suelde con las piezas metálicas que une.

Para aumentar la presión superficial que puede resistir la junta se realiza

sobre ella serigrafiados superficiales, a parte del revestimiento superficial

completo que posee; además, se puede ribetear con metales o con

elastómeros alrededor de los orificios de paso de aceite. La figura 4

representa el esquema de las cargas que soporta un empaque.

Figura 4. Esfuerzos ejercidos sobre la junta. (Martínez, 2012).

8

2.2.3. BLOQUE DE MOTOR

“El bloque del motor o también llamado bloque de cilindros es la pieza solida

de mayor dimensión y volumen del motor, y generalmente su material de

fabricación es de hierro fundido con aleaciones de cromo, níquel o

molibdeno”. (Martínez, 2012). Este bloque se fabrica de aleaciones ligeras

de aluminio con el propósito de reducir su peso neto y mejorar la

conductibilidad térmica. Las características de rigidez que debe poseer este

bloque son indispensables ya que tiene que resistir y distribuir de manera

ideal la fuerza producida por el proceso de combustión, debe resistir y evitar

la corrosión que se pudiera presentar, y debe evacuar por proceso físico de

conducción parte del calor generado sobre sí mismo.

Esta pieza es la más importante de todo el conjunto motor ya que es el

elemento base donde se apoyan todas las otras; aloja a los cilindros y los

asientos o bancadas que sirven de apoyo al cigüeñal. También, en la parte

interna alojan cavidades tubulares por la cuales circulará el líquido

refrigerante y el aceite de lubricación.

La instalación específica de este bloque se localiza bajo el cabezote y sobre

el cárter, formando así un solo cuerpo; también se encuentra suspendido

sobre el bastidor o chasis del vehículo, fijado en su parte superior por

soportes. En la figura 5 se puede apreciar el bloque y todos sus

componentes.

Figura 5. Bloque del motor. (Santander, 2010).

9

2.2.4. LOS CILINDROS

“Los cilindros son las cavidades cilíndricas en las cuales los pistones se

desplazan de manera rectilínea y vertical entre el punto muerto superior o

PMS y el punto muerto inferior o PMI”. (Santander, 2010). La superficie

interna está permanentemente expuesta a un continuo rozamiento y

sometida a fuertes presiones, por lo cual, requiere que esta se encuentre

perfectamente alisada; además se someten a un revestimiento de cromo en

sus paredes para aumentar la dureza y la resistencia a la corrosión.

La mayoría de cilindros son mecanizados de manera directa en el bloque del

motor, pero existe también cilindros que se pueden remover con facilidad

con el principal objetivo de agilizar el mantenimiento frente al desgaste que

sufren por el rozamiento con los anillos del pistón; estos cilindros especiales

se conocen también como camisas, las cuales están representadas en la

figura 6.

Figura 6. Camisa húmeda y camisa seca. (Santander, 2010).

Las características constructivas que deben poseer los cilindros, sean estos

labrados en el mismo bloque del motor o desmontables son:

Resistencia al desgaste.

Resistencia superficial.

Bajo coeficiente de rozamiento.

Cualidades lubricantes.

Conductibilidad térmica.

El desgaste de los cilindros se produce principalmente debido al empuje

lateral de los pistones contra sus paredes; este suele ser ligeramente

10

ovalado y con conicidad de mayor diámetro en la parte superior del cilindro,

ocasionado por la presión de los rines del pistón. Otros factores que influyen

directamente en el desgaste son la temperatura del funcionamiento del

motor, la eficiencia de la lubricación, el tipo de lubricante y la cantidad de

abrasivos que este contenga, el combustible empleado, detonaciones por

preencendido, y la manera de conducción. La tabla 1 muestra el rango

máximo permitido de desgaste en los cilindros.

Tabla 1. Estándar de desgaste de los cilindros.

Diámetro interior Conicidad

Cilindro nuevo 0,038 mm 0,024 mm

Cilindro con desgaste 0,127 mm, máximo 0,254 mm, máximo

(Santander, 2010).

2.2.5. COLECTORES O MÚLTIPLES

“Los colectores son los elementos que canalizan, dirigen y transportan los

gases tanto de admisión como de escape que se producen en el

funcionamiento normal del motor”. (Santander, 2010). Estos múltiples se

acoplan en las secciones laterales de la culata correspondientemente

mediante pernos o espárragos y con juntas metálicas que ayudan a la

resistencia y distribución del calor generado por la temperatura de

funcionamiento. En la figura 7 se aprecia la instalación de los múltiples de

admisión y escape respecto al cabezote.

Figura 7. Disposición de múltiples de admisión y escape. (Santander, 2010).

11

2.2.5.1. Colector o múltiple de admisión

“El múltiple de admisión es el encargado de canalizar los gases frescos

hacia el interior de la culata a las válvulas, y sirve de soporte para el

carburador”. (Martínez, 2012). Se fabrica de aleaciones de aluminio y de

plástico para reducir el peso neto del motor, y están diseñados para que su

diámetro interior y la distancia hacia cada uno de los cilindros sean

correspondientes e ideales. Las vibraciones a las que está expuesto el

múltiple de admisión afectan de manera directa a su rendimiento

volumétrico, es decir, a la potencia máxima que el motor puede alcanzar, y

es por esto que su acabado superficial es muy importante para no generar

pérdidas de carga respecto a la mezcla estequiométrica. En la figura 8 se

puede apreciar la posición del múltiple de admisión respecto al carburador.

Figura 8. Disposición e instalación del múltiple de admisión. (Martínez, 2012).

2.2.5.2. Colector o múltiple de escape

“El múltiple de escape es el encargado de canalizar la salida de los gases de

combustión producidos por el motor, desde la culata hacia el exterior por

medio de las válvulas”. (Martínez, 2012). Estos se fabrican en fundición de

hierro o acero, que son materiales con alta resistencia a la temperatura y su

diseño debe evitar la generación de contrapresiones de los gases para

agilizar su salida.

12

En motores de altas revoluciones, se instala colectores de escape con tubos

de acero independientes más largos y con diseño, disposición y forma

múltiple para mejorar y acelerar la salida de los gases de combustión, como

los que se indican en la figura 9.

Figura 9. Colector de escape con tubos múltiples para altas revoluciones. (Martínez, 2012).

2.3. ELEMENTOS MÓVILES DEL MCI

“El grupo de elementos motrices se encarga de transformar la energía

térmica, desarrollada en el interior del cilindro, en energía mecánica, a través

de un sistema biela-manivela que transforma el movimiento alternativo del

émbolo en movimiento de rotación del cigüeñal”. (Meganeboy, 2014).

Todos los elementos móviles funcionan complementariamente unos a otros

para permitir el desarrollo y el rendimiento ideal del motor, sin que se

generen fallos o averías recurrentes, con el objetivo principal que el motor

entregue la potencia requerida en cada condición a la que se ve expuesto;

estos elementos necesitan un mantenimiento preventivo periódico para

prolongar la vida útil del motor.

2.3.1. EJE O ÁRBOL DE LEVAS

“El árbol de levas es el elemento del motor que cumple la función de mover

las válvulas y está ubicado en el cabezote; realiza un giro completo cada dos

vueltas de giro el cigüeñal, cumpliendo un ciclo completo de trabajo para el

motor”. (Martínez, 2012).

13

Para realizar su trabajo posee salientes excéntricos mecanizados sobre su

eje que se denominan levas, las mismas que se encuentran desfasadas

entre si y se encargan de regular todo el ciclo de funcionamiento, efectuando

el empuje necesario a las válvulas para abrirlas y cerrarlas. También posee

tres puntos de apoyo como mínimo, dependiendo estos de su longitud y que

tienen la finalidad de sujetar y permitir el giro del eje, además evitan

flexiones y vibraciones que se podrían generar; posee también un plato de

anclaje en uno de sus extremos que sirve para asentar y apoyar el piñón

conducido.

Dependiendo del ciclo y el emplazamiento en el que trabajará el árbol de

levas, lleva tallado sobre si un engranaje que permite sincronizar su giro con

el de la bomba de aceite y con el distribuidor de encendido; también pueden

incorporar una leva excéntrica adicional que proporciona el movimiento o

giro de una bomba mecánica del sistema de alimentación, tal como se

muestra en la figura 10.

Figura 10. Eje de levas y elementos. (Martínez, 2012).

El material que se emplea para la fabricación del árbol de levas es una

aleación de hierro fundido; además es un elemento constructivo de una sola

pieza ya que se funde en moldes. “Se fabrica mediante un proceso de forja y

luego es sometido a acabados superficiales como el cementado, que le da

fortaleza sin llegar a endurecer su núcleo.” (Rondón N. , 2012).

El perfil de la leva es la superficie que actúa sobre la válvula, y su forma

dependerá del movimiento que se desea imprimir para lograr un rendimiento

volumétrico ideal. En la figura 11 se puede apreciar sus elementos:

14

“Un tramo circular correspondiente al periodo de cierre de la válvula que

forma parte del llamado circulo base.

Los flancos, que son los que producen el levantamiento y bajado de la

válvula.

La cresta, que es la parte donde se desarrolla la máxima apertura de la

válvula.” (Martínez, 2012).

Figura 11. Elementos de la leva. (Martínez, 2012).

La tabla 2 describe los diferentes perfiles que posee una leva y las

funciones que estas ejecutan para aportar al funcionamiento y desarrollo

del motor.

Tabla 2. Perfil de levas

Perfil de flancos convexos Perfil de flancos planos

Permite tener aceleraciones más suaves,

tanto positivas como negativas. El periodo

de máxima apertura es corto.

Brinda mayores aceleraciones con fases

de apertura y cierre que tienen menos

duración, lo que implica una posición de

máxima alzada de mayor tiempo.

(Martínez, 2012).

Cuando el cigüeñal gira dos vueltas, en cada cilindro se generan los cuatro

tiempos del ciclo de funcionamiento. Para lograr esto, el árbol de levas gira a

la mitad de velocidad del giro del cigüeñal, lo que implica que su piñón

tendrá el doble de dientes y diámetro que el piñón del cigüeñal, como se

indica en la figura 12.

15

Figura 12. Sistema básico de distribución. (Martínez, 2012).

Para conseguir el funcionamiento ideal del sistema de distribución es

necesario sincronizar el giro del cigüeñal con el del árbol de levas ubicado

en el cabezote, incorporando entre ambos una correa dentada o banda de

distribución. Para lograr esto, los piñones instalados en ambos ejes disponen

de marcas que permiten conseguir este objetivo. La figura 13 muestra un

sistema distribución accionado por correa dentada.

Figura 13. Distribución por correa dentada. (Martínez, 2012).

La tabla 3 expone las ventajas y desventajas que aporta un sistema de

distribución accionado por correa dentada.

Tabla 3. Ventajas y desventajas de la correa dentada de distribución.

Ventajas Desventajas

- Genera poco ruido.

- No necesita ser engrasada.

- Puede ubicarse en el exterior del

bloque de cilindros.

- Su costo es más bajo.

- Mantenimiento más accesible y fácil.

- Es menos resistente y duradera en

cuanto a tiempo de uso (vida útil).

- Necesita mantenimiento periódico con

más frecuencia.

16

La estructura constructiva de la correa de distribución es muy importante

para que logre realizar la transmisión de movimiento entre ambos ejes y que

logre su objetivo el mayor tiempo posible sin romperse (hasta 80000 Km,

como máximo); esta estructura se indica en la figura 14.

Figura 14. Forma constructiva de la correa dentada de distribución. (Martínez, 2012).

1. Dorso de la correa.

2. Cabo de tracción.

3. El lecho.

4. El dentado.

5. El tejido protector.

“El dorso de la correa (1) y también los dientes (4) son de materiales de gran

calidad sobre una base de policloropreno. Estos se adhieren de forma

excelente al cabo de tracción (2) y al tejido protector.” (Martínez, 2012).

Estas correas deben poseer una resistencia a la tracción muy grande, para

esto, incorporan cabos de fibra de vidrio en forma de tornillo que cumplen

con esta función de manera eficiente. De manera complementaria, al

instalarse en la distribución debe estar tensada de forma precisa y correcta,

ya que al existir una falla en la tensión de la misma puede generar el salto de

un diente de los engranajes y provocar graves averías a todo el sistema de

distribución.

2.3.2. VÁLVULAS

“Son los dispositivos mecánicos encargados de controlar la entrada de los

gases de admisión y la salida de los gases quemados en el proceso de

combustión”. (Rondón N. , 2012)

17

Las válvulas del motor cumplen la función de abrir y cerrar los conductos que

comunican al interior de la cámara de combustión con los colectores de

admisión y escape respectivamente; también sellan herméticamente la

mencionada cámara en la fase de compresión y explosión en el

funcionamiento del motor, hasta el instante en que la válvula de escape se

abra.

La forma constructiva de una válvula posee varios elementos que se

complementan unos a otros y que forman un solo cuerpo. La figura 15

presenta estas partes, las cuales son:

Una cabeza que lleva mecanizada toda su periferia con una inclinación

conocida como ángulo, la que permite el cierre hermético de la misma

sobre el orifico de la culata.

Un vástago cilíndrico y alargado conocido como cola, unido a la

mencionada cabeza el cual cumple con algunas funciones, las cuales

son:

- Guiar a la válvula en su desplazamiento.

- Centrar la cabeza de la misma en su asiento; y,

- Evacuar el calor que se genera en el proceso de combustión.

Unas ranuras en la parte superior del vástago que permiten anclar y

retener todo el cuerpo de la válvula en su posición sobre la culata.

Figura 15. Forma constructiva de la válvula. (Martínez, 2012).

2.3.2.1. Construcción de la válvula

En cada ciclo de apertura de la válvula de admisión esta se baña (se pone

en contacto directo) con una mezcla de aire y combustible que está

18

relativamente fría, lo que la mantiene por un tiempo más prolongado limpia y

fresca, aun cuando esta se expone también a la alta temperatura producida

en la cámara de combustión en el tiempo de explosión.

Por otra parte, la válvula de escape está siempre expuesta a la temperatura

mencionada antes y además a las altas temperaturas de los gases de

combustión en el tiempo de escape; por esta condición, dichas válvulas se

construyen de aleaciones especiales con propiedades físicas y metalúrgicas

que son capaces de resistir condiciones tales como:

La exposición momentánea de la válvula y su asiento a la temperatura

de combustión, que alcanza alrededor de los 3800 °F.

“Recibir el ataque corrosivo de la carga ardiente del combustible y con

frecuencia la llama retardada causada al abrirse la válvula de escape”.

(Santander, 2010).

Soportar durante su desarrollo en el funcionamiento del motor los

esfuerzos generados por la tensión del resorte y la fuerza de inercia que

se produce a altas revoluciones.

Generalmente, las válvulas se construyen con aceros aleados que tienen

gran resistencia mecánica a las altas temperaturas, así como también a la

oxidación y la corrosión; estas aleaciones varían dependiendo si se trata de

la válvula de admisión o de escape, específicamente.

Para mejorar el proceso de refrigeración algunas válvulas construyen con un

vástago hueco relleno con sodio, esto para dispersar el calor de manera más

eficiente, esta estructura se indica en la figura 16:

Figura 16. Diagrama de una válvula hueca con relleno de sodio. (Martínez, 2012).

19

2.3.2.2. Problema de temperatura

“Las temperaturas que se generan en el proceso de combustión son muy

elevadas y las válvulas están expuestas directamente a esta condición en

cada ciclo de trabajo del motor”. (Martínez, 2012). La válvula de escape es la

que recibe en mayor grado los gases más calientes generados en dicho

proceso, los cuales están el orden de los 800 °C; por otra parte, la válvula de

admisión recibe gases con temperaturas de hasta 500 °C. Otro factor a

considerar para las condiciones adversas a la que están expuestas las

válvulas es el aumento de presión.

Las válvulas se fabrican de aceros con aleaciones que le otorgan resistencia

térmica y mecánica. Las válvulas de escape se fabrican de acero inoxidable

con aleación de cromo-silicio o cromo-níquel-manganeso; por otra parte, las

válvulas de admisión se fabrican de acero templable con aleación de níquel-

cromo o cromo-níquel-silicio. En la figura 17 se muestra las temperaturas a

las que está expuesta una válvula en funcionamiento normal.

Figura 17. Temperaturas alcanzadas en una válvula de escape. (Martínez, 2012).

“Los gases calientes que salen de la válvula durante el tiempo de escape

chocan con la cabeza y la porción superior del vástago, aumentando su

temperatura. Las válvulas que no son enfriadas adecuadamente se corroen

rápidamente por acción del calor.” (Santander, 2010).

2.3.2.3. Cabeza de la válvula

“La cabeza de la válvula es la parte más importante de todo el cuerpo de la

misma, debido a que esta sección es la que soporta los esfuerzos

20

constantes producidos en todo el proceso de funcionamiento, generados por

la acción alterna de subir y bajar de la misma válvula y la tensión del

resorte”. (Rondón N. , 2012), (Martínez, 2012). La cabeza de la válvula de

escape es la que está directamente expuesta a la acción de todos los

esfuerzos físicos y químicos del proceso de combustión del motor, en

especial a los gases extremadamente calientes; así mismo a la llama que

pasa por ella, y también en el asiento de la válvula durante todo el tiempo de

escape.

El proceso de enfriamiento de las válvulas de admisión se produce el entrar

en contacto su cabeza con el asiento y el vástago con la guía, además de

que en el instante de la combustión se encuentra en contacto con las

paredes de la culata; en adición, se enfría al ponerse en contacto con la

mezcla de aire y combustible que llega relativamente fría, cuando esta pasa

por la lumbrera u orificio y no está en contacto con su asiento. Además, el

diámetro o tamaño de la cabeza de las válvulas es la variable que influye de

manera directa en la porción de superficie expuesta a la temperatura

generada; es debido a esto que las válvulas de escape se construyen de un

diámetro menor en comparación con las válvulas de admisión.

La determinación del ancho de la cara de las válvulas varía en función de

cada motor, así mismo como el radio de envoltura en el punto de unión del

vástago con la cabeza, esto debido al perfil de cada diseño que permitirá la

entrada y salida de los gases de manera ideal.

2.3.2.4. Vástago

El diseño de casi todos los vástagos en sus diversos tipos y demás, tienen

una forma constructiva similar; mediante un proceso electroquímico se

coloca una capa de cromo duro sobre este y su espesor dependerá de su

utilidad (admisión o escape); “este recubrimiento tiene la función principal de

disminuir el coeficiente de rozamiento entre el vástago y la guía, y almacenar

entre sus microfisuras pequeñas cantidades de lubricante. Esto permite un

mejor funcionamiento y aumenta la vida útil de los vástagos y las guías.”

(Master, 2009).

21

Las diferencias principales de cada modelo se encuentran en características

específicas tales como:

El diámetro.

La longitud.

Extremo o cola ranurada o rebajada; y,

El tipo de seguro utilizado.

2.3.2.5. Asientos de válvula

“El asiento de la válvula es la superficie de la culata en donde se apoya la

válvula al cerrarse en los diferentes ciclos del motor; además, el mencionado

asiento forma un ángulo correspondiente al plano de la cabeza de la

válvula”. (Santander, 2010). Cabe señalar que este ángulo está determinado

por el fabricante de manera específica en cada motor, debido al régimen

específico de cada marca.

La fabricación de los asientos de válvulas se realiza específicamente de dos

maneras:

En las culatas que se construyen de hierro fundido, se realiza

mecanizándolos directamente en la misma; y,

En las culatas de aleaciones ligeras, que son las más utilizadas en la

actualidad, los asientos de válvulas son postizos.

Para montar estos asientos de válvulas postizos se utiliza ajuste forzado, es

decir: la superficie de la culata donde se introducirá el asiento se calienta a

una temperatura determinada, y al mismo tiempo el asiento se enfría con

hielo seco; este proceso permitirá que por el fenómeno de contracción el

asiento entre sin causar problemas a sí mismo o a la culata, y cuando ambas

partes alcancen el equilibrio térmico se acoplen adecuadamente y no

generen fallos posteriores.

2.3.2.6. Muelles de válvula

“Los muelles de válvula o resortes se encargan de mantener selladas las

válvulas en sus asientos, son helicoidales y se montan en los motores según

22

la necesidad o la carga que resistirán”. (Martínez, 2012). Existen dos

maneras específicas de montar los muelles, estas son:

Utilizando muelles simples, que poseen carga elástica de tensión

gradual; y,

Muelles dobles, que tienen la finalidad de evitar el efecto de rebote en

motores de altas revoluciones, que se podrían generar por movimientos

vibratorios debido a una excesiva elasticidad.

Estos resortes han ido evolucionando y se han ido desarrollando a través del

tiempo con el objetivo fundamental de optimizar su funcionamiento y mejorar

dos condiciones específicas que se producían, estas son: evitar su rotura y

reducir hasta eliminar el traqueteo de las válvulas.

El efecto específico que produce roturas de los resortes es la generación de

vibraciones. Para reducir dicho fenómeno y el ruido que produce, se cambió

el diámetro y la reparación de las espiras obteniendo un funcionamiento que

es mucho más silencioso y de mayor duración, alargando la vida útil del

sistema.

2.3.2.7. Copela del muelle de válvula

Para conseguir de manera efectiva el selle hermético de las válvulas, el

muelle debe estar comprimido y sujeto correctamente en la parte alta de la

misma, es decir, en la cola.

En esta sección de la válvula se encuentran las ranuras que ayudan a fijar

las copelas de tope mediante dos semiconos.

2.3.2.8. Guías de válvula

“Las guías de válvula son unos casquillos cilíndricos que se insertan en la

culata y tienen como finalidad mantener centrada la válvula en su

desplazamiento para un correcto asiento. También realizan la misión de

evacuar el calor que están recibiendo del vástago de la válvula, hacia la

culata.” (Martínez, 2012).

23

Existen motores en los cuales las guías de válvula no son nada más que

agujeros simples en la culata dentro de los cuales el vástago se desplaza de

arriba hacia abajo. Para montarlas se utiliza ajuste forzado permitiendo una

holgura o juego entre la misma guía y el vástago debido a la dilatación que

experimentan, considerando que la válvula de escape tendrá un rango mayor

de dilatación por la temperatura a la que está expuesta; el orden de holgura

comprendido para cada válvula se indica en la tabla 4:

Tabla 4. Holgura entre guías y válvulas de admisión y escape.

Válvula Holgura (mm)

Válvula de admisión 0,004 a 0,007

Válvula de escape 0,007 a 0,01

En la parte superior de la guía suele colocarse un retenedor, esto con el

objetivo de regular el paso de aceite al interior de la misma evitando que se

generen fugas hacia el interior de la cámara de compresión. La figura 18

presenta el esquema de las partes y el montaje de las válvulas.

Figura 18. Esquemas de las partes de una válvula. (Santander, 2010), (Martínez, 2012).

2.3.2.9. Accionamiento de las válvulas

“Los mecanismos de accionamiento encargados de transmitir a la válvula el

movimiento lineal obtenido por el giro de la leva están constituidos por un

24

serie de elementos que dependerán en forma y disposición según el tipo de

distribución utilizada.” (Martínez, 2012).

La ejecución y desarrollo normal de su funcionamiento dependerá

exclusivamente de la posición que tengan las válvulas respecto a la situación

del eje de levas en el motor; esto genera que existan varios sistemas de

distribución, a saber los sistemas: SV, OHC Y DOHC.

2.3.2.10. Sistema de distribución OHC

“El sistema de distribución OHC o sistema con árbol de levas único al

cabezote, por sus siglas en inglés (Over Head Camshaft), lleva el árbol de

levas en la culata, prácticamente en contacto con las válvulas”. (Rondón N. ,

2012). Al tener esta disposición, el árbol de levas acciona las válvulas con

menos elementos generando menos inercia, brindando al motor más

potencia que aquel que posee varillas empujadoras.

En su mayoría, este sistema acciona las válvulas con intervención directa del

árbol de levas; una interpone taqués entre dicho árbol y las válvulas, y la otra

mediante balancines acodados de igual manera, como se indica en la figura

19:

Figura 19. Sistema de distribución OHC montada en un motor Chrysler. (Martínez, 2012).

2.3.3. BALANCINES

Los balancines son piezas mecánicas que se construyen de acero colado y

provisto de dos brazos, de los cuales uno es más largo que el otro; además,

posee un agujero que lo mantiene centrado en el eje de balancines.

25

En motores donde se instala balancines de brazo corto, estos tienen un

agujero en su extremo para acoplar el tornillo de ajuste, el cual tiene la punta

esférica que cabe en la copilla del extremo superior de la varilla de empuje;

en otros modelos de motores, en el extremo del brazo corto del balancín

existe una cavidad en la cual se ajusta el extremo superior redondeado de la

varilla de empuje. “En ambos casos el extremo del brazo largo del balancín

descansa normalmente sobre el extremo del vástago de la válvula del motor.

El balancín ajusta suavemente en su eje.” (Santander, 2010). La figura 20

muestra el esquema del despiece de un balancín.

Figura 20. Despiece de un balancín. (Martínez, 2012).

Específicamente, existen dos maneras en las cuales el balancín acciona la

válvula: una de ellas es impulsarla desde al árbol de levas, y la otra forma es

mediante la varilla de empuje. Este proceso se logra mediante la oscilación

del balancín alrededor de un eje hueco, por el cual circula aceite a presión

en su interior; estas formas de accionamiento se muestran en la figura 21.

Figura 21. Formas de accionamiento de un balancín. (Martínez, 2012).

2.3.4. EJE DE BALANCINES

“El eje de balancines es cilíndrico, hueco y alargado, en el cual se fabrican

varios orificios cuya función es permitir la lubricación de los balancines y los

26

vástagos de las válvulas, así como la colocación de pernos y soportes para

el mismo eje”. (Martínez, 2012).

El funcionamiento ideal del eje de balancines cumple dos funciones:

sostener en su posición a los balancines y, conducir el aceite lubricante para

las piezas. De esta manera, permite que por su interior circule aceite que

permite lubricar de manera constante a los balancines y direcciona dicho

aceite hacia los vástagos de las válvulas. El despiece y la estructura del eje

de balancines se indican en la figura 22.

Figura 22. Despiece del eje de balancines en diferentes montajes. (Martínez, 2012).

2.3.5. MANDO DESMODRÓNICO

“El mando desmodrónico es un sistema característico del funcionamiento de

las válvulas mediante el árbol de levas, el cual acciona el conjunto de

válvulas de manera mecánica con el objetivo particular de evitar las

diferentes perturbaciones o fenómenos que puedan suscitarse en motores

que trabajan a altas revoluciones”. (Martínez, 2012), (Rondón N. , 2012). Tal

es el caso de motores de vehículos de competencia los cuales se desarrollan

por encima de las 8000 RPM, en los que el accionamiento de los muelles o

resortes puede darse con lentitud.

Con la evolución de la tecnología para motores de competencia, se ha

logrado desarrollar algunos sistemas de mando desmodrónico que se han

montado en dichos motores, los cuales han otorgado grandes avances y han

aumentado el rendimiento, así mismo como disminuir fallas y averías

generadas y con esto reducir el mantenimiento y revisión constante de los

mismos. Los esquemas de estos mandos se indican en la figura 23.

27

Figura 23. Ejemplos de mandos desmodrónicos. (Martínez, 2012).

2.3.6. PISTONES O ÉMBOLOS

El pistón es un elemento móvil de motor que se desplaza en el interior del

cilindro, transmitiendo este movimiento rectilíneo alternativo al cigüeñal por

medio de la biela.

La parte superior de la cabeza del pistón se acopla dentro del cilindro del

motor con dirección a la cámara de combustión. “Sobre dicho extremo actúa

la fuerza de expansión de la combustión de la mezcla aire-combustible, para

empujar el pistón hacia abajo, dentro del cilindro en el tiempo de expansión.”

(Santander, 2010). La sección inferior del pistón es abierta con el fin de

acoplar la biela mediante el pasador, permitiendo así el oscilamiento de la

misma. Además tiene el fin de disminuir el peso neto del pistón, servir de

guía para el extremo superior de la biela, y portar los anillos o rines. La tabla

5 presenta las características específicas de un pistón.

Tabla 5. Funciones y cualidades de un pistón.

Funciones Cualidades

Transmitir a la biela la fuerza de los gases

(hasta 75 bares).

Fabricado a precisión para mantenerse

ajustado dentro del cilindro.

Asegurar la estanqueidad de gases y

lubricante.

Rango mínimo de dilatación en temperatura

normal de funcionamiento.

Absorber la mayor cantidad posible de calor

producido por la combustión.

Material con peso neto mínimo para alcanzar

mayores velocidades de desplazamiento.

Evacuar el calor de la combustión hacia las

paredes del cilindro.

Resistencia máxima al desgaste y a los

agentes corrosivos de combustibles y

lubricantes.

(Martínez, 2012).

28

“En los motores actuales, los pistones alcanzan altas velocidades de

desplazamiento, por esto se fabrican de aleaciones ligeras a base de

aluminio y silicio con ligeros contenidos de cobre, níquel y magnesio, con la

finalidad de reducir su peso neto”. (Rondón N. , 2012).

El silicio reduce el coeficiente de dilatación y la densidad del pistón, mejora

su conductibilidad y aumenta la resistencia a la rotura. Además, para mejorar

su índice de rozamiento se recubre con un tratamiento térmico con una

ligera capa de plomo, estaño o grafito; y para aumentar su resistencia

térmica, en su cabeza se coloca un tratamiento con cerámica.

Considerando el índice de dilatación que sufre cada metal debido a la acción

del calor y la necesidad de circulación del lubricante, el pistón se ajusta con

holgura entre él y las paredes del cilindro, como indica la figura 24.

Figura 24. Holgura entre pistón-cilindro y, forma de evacuación de calor. (Santander, 2010).

La tabla 6 describe las partes principales de la forma constructiva que

constituyen un pistón:

Tabla 6. Partes principales y fundamentales de un pistón.

Partes Sección Descripción

Cabeza

Corona Sección cerrada y superior del pistón.

Zona de anillos Ranuras de alojamiento de los segmentos.

Espacios interlunares Rebordes entre ranuras de los anillos.

Falda

Soporte del pasador Agujero que acopla el bulón del pistón.

Guía del pistón para su desplazamiento.

(Santander, 2010), (Martínez, 2012).

29

La figura 25 presenta la construcción y las partes fundamentales de un

pistón.

Figura 25. Elementos de un pistón. (Santander, 2010).

2.3.6.1. Segmentos o rines del pistón

“Los rines son anillos circulares y elásticos que se colocan en las ranuras de

los anillos del pistón y cumplen la función de mantener sellada y sin salida

los gases (la presión) provocada en el tiempo de explosión y compresión en

la cámara de combustión para que no llegue al cárter del motor”. (Martínez,

2012). Es decir, evitar el efecto blowby; también controlan la cantidad de

lubricante que debe llegar a las paredes del cilindro para una lubricación

adecuada, no permitir que el lubricante llegue a la cámara de combustión

para evitar la formación de depósitos de carbón en las válvulas y bujías, y

transmitir el calor producido por el pistón hacia las paredes del cilindro.

El material de fabricación de los rines debe tener cualidades de resistencia

mecánica, caloríficas y de engrase, y ser de una dureza menor al material de

la pared del cilindro, ya que en el proceso de fricción los rines deben

deteriorarse y no el cilindro; para lograr esto se construyen de hierro fundido

de grano fino y aleaciones especiales de silicio, níquel y manganeso. En el

segmento de fuego o compresión, dadas las condiciones extremas de

trabajo, su capa expuesta se recubre con cromo o molibdeno para mejorar la

resistencia al rozamiento.

30

Cuando estos rines ya se han comprimido en el pistón, la separación entre

sus puntas debe poseer la tolerancia que permita su dilatación. Para lograr

este objetivo hay tres formas específicas de construcción de las mismas

considerando el juego lateral o axial y de fondo o radial para que no exista

agarrotamiento. La figura 26 representa estas holguras.

Figura 26. Forma de las puntas de los rines y juegos axial y radial. (Martínez, 2012).

“El segmento o rin de compresión es el encargado de evitar el efecto blowby,

fenómeno de regresión del esfuerzo de explosión y compresión producido en

la cámara de combustión hacia el cárter”. (Santander, 2010). Se expande

debido a la presión de los gases de combustión y su propia tensión.

Generalmente, este se colocan en las dos primeras ranuras desde la cabeza

del pistón; el superior o segmento de fuego se acopla más cercano a las

altas temperaturas de la combustión, y el inferior o segmento rascador se

coloca para regular la cantidad de aceite que llega a los segmentos de

compresión. El segmento o rin de engrase elimina el exceso de lubricante de

las paredes del cilindro y lo transporta por su periferia al interior del pistón

por medio de sus orificios. Este segmento se acopla en la última ranura para

los anillos desde la cabeza del mencionado pistón. La instalación de estos

rines se presenta en la figura 27.

Figura 27. Disposición y forma de los segmentos en el pistón. (Martínez, 2012).

31

2.3.6.2. Bulón o pasador del émbolo.

“El bulón es el elemento encargado de mantener unida la biela al pistón; se

construye hueco para reducir el peso neto del pistón y se monta con un

juego que permite el movimiento pendular de la biela”. (Martínez, 2012).

Se fabrica de acero cementado capaz de resistir los esfuerzos de flexión y

cizallamiento generados por el pistón, y transmitirlos a la biela, además

dispone de buenas propiedades antifricción.

Para evitar que este pasador se desplace lateralmente y ralle las paredes del

cilindro, existen tres instalaciones específicas a saber:

“Pasador fijo: se afianza al pistón con un esparrago o tornillo de presión.”

(Santander, 2010). Las partes y la estructura de este pasador se

muestran en la figura 28.

Figura 28. Pasador o bulón fijo. (Santander, 2010), (Martínez, 2012).

Pasador libre: se sujeta en cada extremo por medio de pines de presión

y gira libremente con pistón y biela. Se comprime para instalarlo y al

expandirse se aloja en una ranura circular que evita su salida. El

esquema completo de este pasador se presenta en la figura 29.

Figura 29. Pasador o bulón libre. (Santander, 2010), (Martínez, 2012).

32

Pasador semiflotante: es pasador se enclava a la parte inferior de la

biela por medio de un tornillo que aprieta una abrazadera. Gira libre en

los soportes del pistón. La estructura de este pasador se indica en la

figura 30.

Figura 30. Pasador o bulón semiflotante. (Santander, 2010), (Martínez, 2012).

2.3.7. LA BIELA

“La biela es el elemento móvil de motor que transmite el movimiento del

pistón, el cual se conecta a la misma mediante el pasador, hacia el cigüeñal

que se une por medio de su muñequilla”. (Martínez, 2012).

Debido al proceso de combustión al que está expuesta, la biela debe resistir

esfuerzos de tracción, compresión y flexión, por lo que su material de

fabricación debe poseer una estabilidad mecánica ideal que le permita

resistir dichos esfuerzos y a la vez, su masa neta debe ser mínima para

reducir al máximo la inercia que pueda generar, por ello, la biela es una

pieza forjada de acero al carbón aleado con níquel-cromo-manganeso o

níquel-cromo-molibdeno, que le brinda las cualidades requeridas. En

algunos motores de competición que alcanzan altas revoluciones, la aleación

con titanio le otorga cualidades excepcionales, pero debido al alto costo que

implica no se lo fabrica en serie.

A pesar de que la biela se mecaniza en un solo cuerpo, tiene tres partes

fundamentales que se distinguen, estas son:

El pie de biela, que es la sección que se articula con el pistón mediante

el pasador o bulón.

33

El cuerpo de la biela, que es la parte central de la misma y une la cabeza

con el pie de biela, además asegura la rigidez de la pieza.

La cabeza de biela, que es la sección más ancha y se conecta al

cigüeñal en su muñequilla, girando en su codo. Para esto, a su vez

consta de dos secciones más; la semicabeza o superior, mecanizada en

el mismo cuerpo, y la tapa o inferior, unida mediante tornillos o pernos

de presión.

Otra característica constructiva del cuerpo de la biela es su forma de H

debido a los esfuerzos adicionales de compresión y pandeo que debe

soportar, además, en su extensión, es decir desde la cabeza hacia el pie de

biela, posee un conducto perforado para la distribución ideal del lubricante

bajo presión con el objetivo de lubricar el pasador correctamente. Las partes

y forma de una biela se muestran en la figura 31.

Figura 31. Anatomía y despiece de una biela. (Santander, 2010), (Martínez, 2012).

2.3.8. EL CIGÜEÑAL

“El cigüeñal o árbol del motor, es el encargado de transformar la energía de

combustión en energía mecánica mediante el movimiento lineal de los

pistones en movimiento rotativo, y transmitir este par motor obtenido a los

restantes elementos y sistemas mecánicos de dicho motor”. (Martínez,

2012). Un extremo de este cigüeñal se aprovecha para otorgar movimiento

34

al vehículo y el otro extremo aporta el par requerido para mover sistemas

auxiliares como el sistema de distribución o el compresor de climatización,

entre otros. Es el elemento que completa el conjunto biela-manivela.

La figura 32 muestra las partes o secciones principales y más importantes

que debe poseer un cigüeñal ideal, las cuales son:

Apoyos, los cuales deben estar alineados respecto a su eje y son los

que se asientan sobre la bancada del bloque.

Muñequillas o codos de biela, es la sección acodada que se encuentra

descentrada de su eje y en donde se acoplan las cabezas de biela.

Codos o brazos del cigüeñal, son las secciones del cigüeñal que unen

los codos de biela y se ubican entre estos y los apoyos de bancada;

además son contrapesos que sirven para equilibrar el eje.

Plato de anclaje posterior, en el cual se fija el volante del motor.

Eje anterior, el cual tiene un chavetero y es donde se acopla y fija la

polea de distribución.

Orificios de engrase, que se mecanizan en todas las secciones

acodadas y permite que el lubricante fluya desde los apoyos de bancada

hacia los codos de biela, para lubricar todo el sistema.

Figura 32. Secciones de un cigüeñal. (Santander, 2010).

35

Debido a las cargas y esfuerzas de tracción, flexión y torsión a las que está

sometido el cigüeñal por el empuje que ejercen los pistones en el tiempo de

expansión del motor, este debe poseer la fortaleza adecuada para resistir

estas fatigas sin deformarse. Es por esto que el cigüeñal se fabrica de acero

fundido con aleaciones de cromo-silicio que le brinda una resistencia a la

tracción de hasta 80 Kgf/mm²; en motores de altas revoluciones donde los

esfuerzos de tracción alcanzan los 110 Kgf/mm², el cigüeñal se fabrica

mediante estampación de acero con aleaciones de cromo-níquel-molibdeno

o cromo-níquel-manganeso y tratamiento superficial posterior, así mismo,

para reducir su peso neto, los cigüeñales se fabrican huecos con el fin de

hacerlos gruesos y robustos. Si no se encuentra equilibrado y centrado

adecuadamente, tiende a sufrir deformaciones y pandeo superficial debido a

compresiones laterales que pueden surgir en su funcionamiento normal en el

giro del MCI; en competencia, estos parámetros deben ser mayores.

2.3.8.1. Equilibrado del cigüeñal

“El cigüeñal debe tener un equilibrio estático y dinámico en su eje para

eliminar ruidos y vibraciones que se pueden generar por el peso de sus

codos en donde se montan el conjunto biela-pistón, eliminando posibles

averías importantes al sistema”. (Martínez, 2012).

El equilibrio estático o de apoyo se consigue cuando el peso total del

cigüeñal se distribuye de manera uniforme alrededor de todo su eje, es decir,

no existe desfases entre todos sus apoyos. El equilibrio dinámico o equilibrio

rotatorio implica que el peso del cigüeñal se distribuye proporcionalmente

por todo su eje haciendo que la fuerza centrífuga sea uniforme cuando gira a

altas revoluciones. Para conseguir este fenómeno en el cigüeñal se

mecanizan masas conocidas como contrapesos en las secciones opuestas a

los codos de biela, los cuales equilibran el peso de la biela. Además, en la

sección externa del cigüeñal la incorporación del volante de inercia le brinda

un equilibrio adicional, así como la absorción de posibles vibraciones

producidas, tal como se muestra en la figura 33.

36

Figura 33. Equilibrio estático y dinámico del cigüeñal respecto a su eje. (Martínez, 2012).

2.3.9. CASQUETES O COJINETES

“La función principal de los cojinetes de fricción es reducir al máximo el

rozamiento que se produce entre las piezas móviles y fijas del motor

interponiéndose entre ellas, y mantener el sistema lubricado en todo

momento”. (Santander, 2010). Considerando que estos elementos se

encuentran en el conjunto pistón-biela-cigüeñal, los lugares donde se monta

estos cojinetes se indican en el esquema de la figura 34:

“Entre los apoyos del cigüeñal y los alojamientos del bloque motor.

Entre las muñequillas del cigüeñal y la cabeza de biela.

Entre el pie de biela y el pasador del pistón”. (Martínez, 2012).

Figura 34. Ubicación de cojinetes en el conjunto pistón-biela-cigüeñal. (Martínez, 2012).

Estos cojinetes se montan sujetos a las partes fijas del motor y permiten el

transporte de una capa fina de lubricante a presión, evitando el contacto

37

directo entre su sección interior y el eje, especialmente en la zona donde la

película de aceite es más delgada; para lograr esta lubricación ideal los

casquetes poseen un juego que consta de ranuras en su superficie interna, y

permiten la distribución del aceite para todo el sistema. Las partes

elementales de un cojinete, por su fabricación, se indican en la figura 35:

Los orificios o ranuras de lubricación.

Pestaña u orejeta localizadora.

El contrapeso.

Figura 35. Partes de un cojinete (Santander, 2010).

Aun cuando estos cojinetes se encuentran aislados del movimiento de los

elementos por la película de lubricante, el desgaste es normal durante el

funcionamiento del motor ya que son piezas menos duras que los ejes,

evitando así que estos sufran daños irreparables, es por esto que son piezas

que se fabrican a tolerancias exactas e intercambiables. Las propiedades de

los cojinetes se exponen en la tabla 7.

Tabla 7. Propiedades constructivas de un cojinete

Propiedades Características

Resistencia a la fatiga Aptitud para soportar cargas repetitivas.

Incrustabilidad Capacidad de absorber suciedad o partículas

extrañas.

Resistencia a la temperatura Debe mantener estable su dureza aun cuando la

temperatura de funcionamiento sea elevada.

38

Estos cojinetes se fabrican con distintas capas de algunos materiales ya que

no existe un solo material que reúna todas estas características debido a

que algunas de estas son opuestas. Por ejemplo, un material no puede ser

duro para soportar altas cargas de trabajo y blando a la vez, para absorber

partículas de suciedad. Esta característica se indica en la figura 36.

Figura 36. Materiales de construcción de un cojinete. (Martínez, 2012).

Los cojinetes adoptan una forma cilíndrica para cumplir de manera efectiva

con su función y tienen tres configuraciones específicas dependiendo del

lugar donde se montan.

Los cojinetes de una sola pieza o llamados casquillos, se colocan en el

pasador del pistón, en la sección del pie de biela, como el de la figura 37.

Figura 37. Casquillo o cojinete de una pieza. (Martínez, 2012).

La figura 38 muestra cojinetes divididos o semicojinetes, que son aquellos

que se colocan sobre los apoyos del cigüeñal y también en sus muñequillas.

Figura 38. Semicojinetes (Martínez, 2012).

Tabla 7. Propiedades constructivas de un cojinete. (Continuación)

Resistencia a la corrosión Evitar el ataque de productos corrosivos, generados

por lubricantes de mala calidad a altas temperaturas.

39

La figura 39 representa semicojinetes axiales, que son aquellos que se

montan para evitar el desplazamiento longitudinal del cigüeñal.

Figura 39. Semicojinetes axiales. (Martínez, 2012).

2.3.10. VOLANTE DE INERCIA

“El volante motor es una masa de inercia que regulariza y equilibra el giro del

cigüeñal”. (Martínez, 2012). Es el elemento del motor que se fabrica de

acero fundido y se encarga de almacenar la energía que desarrolla dicho

motor en el instante que genera el impulso en el tiempo de explosión, y

restituye esta energía para completar todos los ciclos de funcionamiento.

Para cumplir su objetivo, este volante se instala en el extremo del cigüeñal

más cercano a la caja de cambios, y al mismo tiempo sirve como plato de

apoyo para el embrague, y posee además la corona de lanzamiento para el

motor en su sección dentada, como muestra la figura 40.

Figura 40. Disposición y elementos del volante de inercia. (Martínez, 2012).

El cigüeñal y el volante inician su movimiento por la fuerza que el pistón

transmite a la biela en el ciclo de explosión del motor; la inercia que genera

40

el volante permite al cigüeñal continuar su giro mientras los otros ciclos se

desarrollan, hasta alcanzar el siguiente instante de explosión en el cual el

volante y el cigüeñal reciben un nuevo impulso para seguir su movimiento.

2.4. REGLAMENTO TÉCNICO DE LA FEDAK

El presente reglamento establece las directrices administrativas y de

carácter técnico que regulan las competencias de rally en el Ecuador.

2.4.1. REGLAMENTO TÉCNICO DE CIRCUITOS

La Federación Ecuatoriana de Automovilismo y Kartismo Deportivo FEDAK,

impone su Reglamento Técnico de Circuitos para las competiciones

automovilísticas a nivel nacional bajo las siguientes directrices:

2.4.1.1. Objetivo

“El presente reglamento técnico ha sido desarrollado con el propósito de

establecer requisitos mínimos de seguridad y límites técnicas al rendimiento

de los vehículos de competición admitidos, para que la competición ofrezca

a los pilotos y equipos las mismas oportunidades de competitividad y

un buen espectáculo para el público asistente.” (FEDAK ECUADOR, 2015).

2.4.1.2. Generalidades

Expresa exclusivamente las categorías existentes para las competencias y

sus definiciones; en este caso solo se tomará en cuenta aquellas que

correspondan con la definición de Rally. En la tabla 8 se establecen las

siguientes categorías:

Tabla 8. Categorías FEDAK correspondientes a Rally.

Categoría Simbología Definición

Turismo Nacional TN Vehículos fabricados en serie sin limitaciones de

preparación, excepto por las establecidas en este

reglamento. Turismo Especial TE

41

2.4.1.3. Sistema de escape

Se puede adaptar salida libre de gases de escape para las categorías

mencionadas, ubicada a un costado o por la parte posterior del vehículo.

Este reglamento prohíbe explícitamente la salida de los gases de escape por

la parte frontal de las ruedas delanteras y a su vez, con dirección al piso por

la parte central del vehículo.

2.4.1.4. Combustible

El uso de combustible para los vehículos de esta competencia está regulado

bajo las disposiciones del Código Deportivo Internacional de la Federación

internacional de Automovilismo FIA, inclusive; dispone que el combustible

que será utilizado de manera obligatoria por los vehículos de las categorías

mencionadas debe ser gasolina comercial EXTRA O SUPER que se

expenden en las estaciones de servicio nacionales, y permite además el uso

de aditivos de venta comercial.

Se prohíbe exclusivamente la utilización de combustible de avioneta AVGAS

para gasolina en competencia o como aditivo, además de la instalación de

sistemas de óxido nitroso, gas o metanol; todas estas restricciones se basan

directamente en la influencia del número de octanos RON del combustible

en la aceleración final en pista del vehículo.

2.4.1.5. Disposiciones complementarias

Las disposiciones complementarias de este reglamento se refieren

específicamente a los parámetros técnicos que influyen directamente en el

desarrollo y rendimiento del vehículo preparado.

2.4.1.6. Relación Peso-Potencia

Para las categorías de competencia establecidas la relación peso-potencia

es un valor mínimo referencial que se utiliza para que los comisarios

42

técnicos FEDAK y participantes definan el peso mínimo respecto al diámetro

máximo del restrictor de admisión que se puede adaptar en el vehículo. La

manera adecuada de obtener dicha relación es la utilización de una fórmula

establecida en este reglamento y que debe tener una precisión de ±5 Kg, la

cual se debe aplicar de la siguiente manera:

[1]

En dónde:

RPP: Relación Peso-Potencia

Pe: Peso, (Kg)

P: Potencia, (HP)

2.4.1.7. Restrictores

El restrictor es un ducto común geométricamente circular que se puede

adaptar e instalar en la admisión en el motor del vehículo de competencia,

con el objetivo de incrementar o reducir su potencia. Las dimensiones de

este restrictor son modificables y se utilizan de esta manera para lograr la

relación Peso-Potencia requerida para cada categoría específica.

Se debe instalar un solo restrictor antes del ingreso a la mariposa del

sistema de admisión, con el objetivo principal de facilitar la medición

reglamentaria por los comisarios de pista. En el proceso de medición se

determina específicamente el diámetro interno del restrictor, el cual tiene que

tener una tolerancia máxima de +0,1 mm.

2.4.1.8. Hermeticidad del ducto de admisión

El mencionado restrictor del sistema de admisión se debe conectar en

dirección a la cámara común de ingreso de las toberas a través del ducto

hermético, el mismo que no debe permitir el ingreso adicional de aire al

sistema. Para comprobar dicha hermeticidad, el comisario técnico de la

FEDAK solicita que el motor del vehículo sea puesto en marcha a velocidad

43

de ralentí, luego de lo cual procede a bloquear el ducto de admisión para

impedir el ingreso de aire al motor mediante el restrictor, lo que genera que

este se apague bajo una situación normal de funcionamiento. En el caso que

el motor no se apagase después del procedimiento de verificación visual y

practico, se aplicará las sanciones establecidas en el presente reglamento.

2.4.1.9. Categoría TN: Turismo Nacional

La procedencia y la marca del motor del vehículo debe ser igual que la

marca del chasis. Además, los motores permitidos para esta categoría

deben cumplir con dos condiciones específicas, que se detallan en la tabla 9;

estas son:

“Motores de pistón de aspiración natural de hasta 6000 cc.

Motores de pistón turbo o turbo cargados cuya cilindrada nominal deberá

multiplicarse por un factor de 1,7; con el valor resultante deberá

establecer el peso mínimo”. (FEDAK ECUADOR, 2015).

Tabla 9. Pesos Categoría TN

Motor Fijo

Cilindrada Peso mínimo Diámetro máximo del restrictor de admisión

cm³ Kg mm

ATMOSFERICO, de pistones

0 a 1300 700 30,1

ATMOSFERICO, de pistones

1301 a 1650 820 32,5

ATMOSFERICO, de pistones

1651 a 1850 1000 35,9

ATMOSFERICO, de pistones

1851 a 2050 1020 36,3

ATMOSFERICO, de pistones

2051 a 2200 1070 37,2

ATMOSFERICO, de pistones

2201 a 2500 1100 37,7

ATMOSFERICO, de pistones

2501 a 3100 1160 38,7

ATMOSFERICO, de pistones

3101 a 4000 1230 39,9

ATMOSFERICO, de pistones

4001 a 6000 1300 41,0

(FEDAK ECUADOR, 2015)

44

Además, la relación Peso-Potencia referencial establecida para esta

categoría tiene las siguientes condiciones:

“Motores atmosféricos con la potencia medida bajo condiciones ISO, es

de 5,29 kg/HP.

Motores turbo, con la potencia real medida en Quito, es de 7,86 kg/HP.

Motores turbo, con la potencia real medida en Yaguarcocha, es de 7,03

kg/HP”. (FEDAK ECUADOR, 2015).

2.4.1.10. Categoría TE: Turismo Especial

Los motores que están permitidos para participar en esta categoría deben

reunir las siguientes características, que se detallan y se explican en la tabla

10:

“Motores de pistón de aspiración natural de hasta 6000 cc.

Motores de pistón turbo o turbo cargados cuya cilindrada nominal deberá

multiplicarse por un factor de 1,7; y con el valor resultante deberá

establecer el peso mínimo”. (FEDAK ECUADOR, 2015).

Tabla 10. Pesos Categoría TE

Motor Fijo

Cilindrada Peso mínimo Diámetro máximo del restrictor de admisión

cm³ Kg mm

ATMOSFERICO, de pistones

0 a 1300 700 32,5

ATMOSFERICO, de pistones

1301 a 1650 820 35,2

ATMOSFERICO, de pistones

1651 a 1850 1000 38,9

ATMOSFERICO, de pistones

1851 a 2050 1020 39,3

ATMOSFERICO, de pistones

2051 a 2200 1070 40,2

ATMOSFERICO, de pistones

2201 a 2500 1100 40,8

ATMOSFERICO, de pistones

2501 a 3100 1160 41,9

ATMOSFERICO, de pistones

3101 a 4000 1230 43,1

ATMOSFERICO, de pistones

4001 a 6000 1300 44,3

(FEDAK ECUADOR, 2015).

45

La relación Peso-Potencia establecida de manera referencial para los

motores en los vehículos de esta categoría es:

“Motores atmosféricos con la potencia medida bajo condiciones ISO, es

de 4,52 kg/HP.

Motores turbo, con la potencia real medida en Quito, es de 6,72 kg/HP.

Motores turbo, con la potencia real medida en Yaguarcocha, es de 6,01

kg/HP”. (FEDAK ECUADOR, 2015).

2.4.1.11. Otros elementos de seguridad

“Todos los dispositivos como Bombas de Combustible, Batería, depósitos de

Líquidos, deberán estar perfectamente aislados del piloto y en caso de

ubicarse dentro del habitáculo del piloto deberán tener tapas o cajas

metálicas únicamente.” (FEDAK ECUADOR, 2015).

2.4.1.12. Tanque y tapa del combustible

La posición ideal del depósito de combustible no debe ser cambiada para

mejor la distribución del peso total del vehículo, es preferible que

permanezca en su posición original. Si este se encuentra o ya ha sido

desplazado hacia el habitáculo donde se ubica la tripulación, debe ser

asegurado perfectamente con preferencia en los soportes o abrazaderas

metálicas, y separado del mismo mediante un recubrimiento integro por una

capa de metal.

La tapa que sella herméticamente el depósito de combustible

obligatoriamente debe estar ubicada en el exterior del vehículo, así también

como sus desfogues, evitando que estos ingresen hacia el habitáculo de la

tripulación.

En este sistema se regula una capacidad máxima de galones que debe

llevar un depósito de combustible en competencia, para garantizar al máximo

su seguridad y reducir al mínimo los incidentes que se puedan producir.

46

En la tabla 11 se presentan las capacidades máximas de combustible que

pueden cargar los vehículos en competencia, por categoría:

Tabla 11. Capacidad máxima de combustible por categorías.

Categoría Capacidad máxima de combustible en pista

Turismo Nacional – TN Hasta 20 galones

Turismo Especial – TE Hasta 25 galones

2.4.1.13. Recuperador de aceite

“Se debe instalar un recuperador de aceite que recupere gases y

condensados de aceite desde los desfogues de las tapas de válvulas, cárter

y recipiente del cárter seco en caso de tenerlo, con una capacidad mínima

de 1 litro.” (FEDAK ECUADOR, 2015).

METODOLOGÍA

47

3. METODOLOGÍA

Para el desarrollo de este proyecto de titulación se ha decidido llevar a cabo

los siguientes procedimientos y cumplir con varios requisitos, los cuales son:

Revisión del reglamento vigente para Rally de la FEDAK

Para iniciar el desarrollo de este proyecto se revisó y estudió el reglamento

de la FEDAK del año 2015, el cual incluye reglamentos y directrices

específicos que sirven de guía para identificar los parámetros exactos que

se requieren conocer sobre las características técnicas, competitivas y

deportivas para los vehículos de Rally en el Ecuador, y así determinar el

vehículo que permitirá obtener las mejores opciones de modificación del

motor.

Obtención de un vehículo para iniciar el proceso de trucaje.

La identificación del vehículo que brinda las mejores opciones para el

proyecto de modificación lleva a la búsqueda y adquisición de un automóvil

SUZUKI FORZA I STD (ESTÁNDAR), que se encuentra apto técnica y

legalmente para la circulación normal en las vías de la ciudad de Quito; al

mismo tiempo, se inicia la búsqueda y recolección de datos técnicos del

motor del mencionado vehículo.

Recolección de datos de los elementos modificables del motor.

Se identifica las partes y elementos específicos del motor que pueden ser

modificados bajo la norma del reglamento técnico de la FEDAK, y se inicia

la recopilación de datos bibliográficos de los mismos para profundizar en

sus características y especificaciones, determinando cuáles serán los

procedimientos exactos a seguir con el fin de complementar y aplicar la

sección teórica a la práctica y lograr los objetivos planteados.

Comparaciones técnicas entre el Motor STD y el Motor modificado.

Para realizar la comparación de las características técnicas que otorga el

motor en su inicio y al final del desarrollo del proyecto, se aplicarán dos

etapas que incluyen los siguientes procesos:

48

o Se realiza el proceso de desmontaje de las piezas modificables del

motor para identificar dimensiones y magnitudes de sus elementos STD

y realizar los cálculos respectivos que permitan hacer una comparación

con los resultados obtenidos en las pruebas finales.

Para realizar el cálculo del motor y sus elementos, se aplica las siguientes

fórmulas:

Volumen del cilindro o Cilindrada Unitaria (Vu)

[2]

Cilindrada total del motor (Vh)

[3]

En donde:

Vh: Cilindrada total del motor

D: Diámetro del cilindro

s: Carrera del cilindro

n: número de cilindros

Relación de compresión (Rc)

[4]

En donde:

Diámetro del cilindro (D)

Altura del cilindro o Carrera (s)

49

Rc: Relación de compresión

Vc: Volumen de la cámara de combustión

Vu: Cilindrada unitaria

Otra manera, o fórmula que se puede aplicar para calcular la relación de

compresión dependiendo de los datos que ofrezca el problema es:

[5]

En donde:

D: Diámetro del cilindro

s: Carrera del cilindro

Vc: Volumen de la cámara de combustión

o En el proceso final, se toman las dimensiones y magnitudes de las

piezas y elementos modificados y se realiza el cálculo respectivo

aplicando las mismas fórmulas para determinar la variación de valores

que obtendrá el motor e identificar su desarrollo actual, cumpliendo con

las normas del reglamento de la FEDAK.

Para realizar el cálculo necesario de la potencia real que desarrolla el motor,

la misma que servirá para el cálculo de la Relación Peso-Potencia que exige

la FEDAK se utilizara la siguiente formula:

⁄

[6]

En donde:

P: potencia [HP]

RevMotor: revoluciones por minuto del motor [rpm]

: Factor de conversión para HP

Proceso de cálculo del Header para el sistema de evacuación de gases

de escape.

50

Las características del Header que se instalará en el sistema de escape

deben ser calculadas para que permitan al sistema funcionar de manera

correcta sin afectar al rendimiento general del motor, reduciendo al máximo

la generación de fallas que produjeren averías irreparables.

Los parámetros para calcular las dimensiones del Header serán los mismos

que se determinarán con la aplicación de las fórmulas previas; es así que las

fórmulas que se presentan para el cálculo de este elemento son las

siguientes:

Longitud del tubo primario (Lp)

[7]

En donde:

PA Esc: permanencia de la apertura de escape

RPM: Revoluciones (máxima) alcanzadas por el motor

A su vez, la permanencia de apertura del escape se calcula de la siguiente

manera:

[8]

En donde:

AAE: Adelanto a la apertura de escape (modificada)

RCE: Retraso al cierre de escape (modificada)

Diámetro del tubo primario (Dp)

√

[9]

En donde:

Vu: Cilindrada unitaria (preparada)

51

Lp: longitud del tubo primario

Diámetro del tubo secundario (Ds)

√

[10]

En donde:

Vh: Cilindrada total (preparada)

Lp: longitud del tubo primario

Para concluir este trabajo se realiza una prueba de rendimiento y potencia

en el dinamómetro para verificar las curvas específicas exactas del motor, y

compararlas con los cálculos realizados al comienzo, con los datos STD, y

en la parte final, con el motor trucado; todo esto servirá para realizar un

análisis y comparación final entre todos los parámetros obtenidos y emitir

una resolución definitiva de todo el proceso realizado y definir la aptitud total

del vehículo en general para su participación, desarrollo y desenvolvimiento

exitosos en las competencias a las que pudiera acceder y participar,

poniendo el nombre y el prestigio de la institución y la carrera en alto.

ANÁLISIS DE RESULTADOS

52

4. ANÁLISIS DE RESULTADOS

4.1. SELECCIÓN DEL MOTOR PARA PREPARACIÓN Y

TRUCAJE

El proceso de selección de aptitud e idoneidad del motor para iniciar la

preparación y trucaje se realiza en base al presupuesto económico

disponible y los parámetros técnicos accesibles que faciliten y agiliten dicha

modificación.

Se concluye que el vehículo que cumple con todos estos requisitos es el

Suzuki Forza I con motor japonés de serie G10, ya que es el más utilizado a

nivel nacional para competencias de Rally presentando una versatilidad

económica y técnica muy amplia que permitirá lograr y cumplir los objetivos

planteados para que pueda participar y representar activa y continuamente

en estas competencias a la universidad. El aspecto técnico característico

que apoya esta elección es principalmente que las piezas de recambio que

se adaptarán corresponden a la misma serie G ensamblada por el fabricante

japonés Suzuki en toda la gama de sus motores. “El motor Suzuki serie G es

un tipo de MCI fabricado por la Compañía Suzuki Motor para varios

automóviles basados primordialmente en la plataforma GM-M, incluyendo:

Suzuki Cultus y sus derivados: Suzuki Forsa, Suzuki Swift,

Geo/Chevrolet Metro, Chevrolet Sprint, Pontiac Firefly”. (Stachurski,

2005).

Los componentes de estos motores poseen características similares que

varían específicamente dependiendo del cilindraje de cada uno de ellos, es

así que en la tabla 12 se muestra las diferentes series de motores que

aportaran con piezas para el proceso de preparación del motor G10.

Tabla 12. Características y piezas adaptables de motores de serie G

Modelo del vehículo Serie del motor Pieza adaptada

Swift 1.0 SA G10 Piezas originales

Swift 1.3 3D G13 Brazos de biela

53

(Stachurski, 2005).

Otra especificación que apoya la selección de este motor es el coste

económico accesible que tendrá el proceso de modificación y trucaje,

incluyendo la reparación del mismo y las piezas de recambio que se

adaptarán. En la tabla 13 se presenta los costos que incurrirán en la puesta

a punto del motor.

Tabla 13. Costos de reparación y trucaje del motor G10

Elemento/Proceso Costo

3 Pistones Mitsubishi 4G-65 (originales) $ 120,00

3 Brazos de biela Motor G13 (Chevrolet Forza 1.3) $ 75,00

Juego de válvulas admisión y escape (6) Vitara 1.6 $ 100,00

Rectificación y limpieza de cabezote y block $ 300,00

Montaje completo del motor $ 80,00

TOTAL $ 675,00

De esta manera queda expuesto y comprobado que la elección del motor

G10 es la mejor opción para realizar la preparación del mismo, ya que

permite iniciar el trabajo sin limitaciones económicas y logísticas, brindado

así las facilidades y aptitudes requeridas para lograr y cumplir los objetivos

planteados en el menor espacio de tiempo posible sin la inversión de

capitales excesivos interrumpan el desarrollo de este trabajo.

4.2. ESTADO INICIAL DEL MOTOR G10

La condición inicial del vehículo en general, sobre todo del motor, debe

permitir iniciar los trabajos de preparación de inmediato para no incurrir en

trabajos irrelevantes que retrasen la finalización de la puesta a punta.

Tabla 12. Características y piezas adaptables de motores de serie G

(Continuación).

Vitara 1.6 G16-A Válvulas

Mitsubishi 4G-65 Pistones

54

En la figura 41 se indica, con fotografías, el estado inicial del motor

comprobando que se encuentra apto para iniciar el proceso de preparación y

trucaje.

Figura 41. Estado inicial del motor G10.

Así mismo, el estado del vehículo es importante por los mismos aspectos

descritos con anterioridad. En la figura 42 se muestra la condición inicial

general del mismo que permite también iniciar su proceso de preparación.

Figura 42. Estado inicial general del vehículo Suzuki Forza I.

4.3. IDENTIFICACIÓN DE LOS PARÁMETROS TÉCNICOS

INICIALES DEL MOTOR SUZUKI G-10

Los parámetros técnicos que se presentan a continuación se establecen

mediante manual, para posteriormente identificar la variación real del motor

G10 adquirido respecto a estos; la tabla 14 muestra estos datos. Para otras

referencias técnicas del motor, revisar anexos de 1 al 6.

55

Tabla 14. Identificación del vehículo.

Número de cilindros Tres (3)

Sistema de distribución

Tipo: SOHC (Over Head Camshaft),

Eje (árbol) de levas único sobre el

cabezote).

“Este sistema recibe la denominación de las

distribuciones que incorporan el árbol de

levas en la culata. Puede disponerse de

varias maneras:

En función del número de árboles que

incorpore podrá ser simple (SOHC)…”

(Martínez, 2012).

Cilindrada Real: 993 cc o [cm³]

Fiscal: 986 cc o [cm³]

Relación de compresión 8,8:1

Presión de compresión 117 PSI (mínimo) a 128 PSI (máximo)

Combustible Adecuado para gasolina sin plomo

Octanaje mínimo RON: 91

Sistema de combustible Marca: AISAN (Carb-2V)

Enchufe de diagnosis OBD I u OBD II: NO

(AutoData 3.18, 2007).

4.4. IDENTIFICACIÓN DE ELEMENTOS DEL MOTOR G10

PARA CAMBIO Y TRUCAJE

Las piezas del motor que se han considerado para su trucaje mediante

estudio y análisis teórico-práctico, con el propósito de lograr el desarrollo

ideal del vehículo en competencia son las siguientes:

Cilindros

Pistones

Brazos de biela

Válvulas de admisión y escape

Toberas de admisión y escape

Muelles de válvulas

Eje (árbol) de levas

56

Gargantas (shiglores) del carburador

Volante de inercia

Múltiple y conductos de escape (Header)

Cada una de estas, será cambiada, rectificada o modificada dependiendo de

las necesidad que implique cumplir con el reglamento impuesto por la

FEDAK para no sobrepasar los requerimientos máximos sobre el cilindraje

del motor y demás sistemas complementarios.

4.5. MEDICIÓN DE PIEZAS Y ELEMENTOS ESTÁNDAR (STD)

Las características de los elementos y piezas del motor estándar que son

indispensables para realizar los respectivos cálculos que permiten

determinar los parámetros iniciales del mismo son: el diámetro del pistón, la

longitud del cilindro y el volumen de la cámara de combustión.

Así mismo, estas piezas son las que se reemplazaran por unas nuevas y

modificadas que permitirán aumentar el régimen y desarrollo del motor.

Estos datos se utilizaran también para realizar la comparación con los datos

obtenidos al final de los cálculos y definir el régimen final que ha logrado el

motor.

4.5.1. DIÁMETRO DE PISTONES ESTÁNDAR

La medida del diámetro de los pistones STD es una de las variables que

determina el cilindraje actual del motor sin modificaciones, y a su vez permite

identificar la tolerancia o el rango al que se puede aumentar para la

preparación de competencia y lograr el desarrollo requerido. Este diámetro

se muestra en el esquema de la figura 43.

Figura 43. Diámetro Inicial (Do) del pistón STD.

57

Los pistones STD que lleva instalado el motor Suzuki G10 tienen una

dimensión diametral de 73 milímetros (mm), en este caso este motor no

tiene modificación o reparación previas. La figura 44 presenta los pistones

originales del motor G10.

Figura 44. Pistón original (STD) de motor Suzuki G10. (Samaniego G., 2006).

4.5.2. LONGITUD DE LA CARRERA DEL PISTÓN

La longitud de la carrera del cilindro, es decir, la distancia que recorre el

pistón desde el Punto Muerto Inferior (PMI) hasta el Punto Muerto Superior

(PMS) es otra variable que permite determinar el cilindraje del motor.

Este parámetro del motor no es admisible de modificación, ya que no se

puede aumentar o disminuir su longitud. El esquema de la figura 45

representa la carrera de este cilindro con sus respectivos puntos.

Figura 45. Carrera (s) del cilindro.

La dimensión longitudinal original que recorre el pistón desde el PMI hasta el

PMS es de 77 milímetros (mm); la misma que se mantendrá sin cambio

durante todo el proceso de preparación del motor.

58

4.5.3. VOLUMEN DE LA CÁMARA DE COMBUSTIÓN

Para determinar el volumen que ocupa la cámara de combustión se utiliza un

método casero y práctico; este consta de utilizar agua con anilina de

cualquier color, azul en este caso, y una jeringa. Se vierte el agua dentro de

la cámara hasta que colme el borde, de inmediato se toma la jeringa y se

retira el contenido que está en la cámara hacia esta y se determina la

cantidad de líquido que ingresa en la jeringa; esta medida se determina en

mililitros (ml), tal como se muestra en la figura 46.

Figura 46. Representación de la medida de la cámara de combustión STD. (Flyingblue, 2013).

El volumen de la cámara de combustión que se determina es de 42.44

mililitros (ml). Esta dimensión y magnitud es otra de las variables

indispensables que se utilizan para el cálculo de todas las características del

motor estándar (STD).

4.6. CÁLCULO DE LOS PARÁMETROS INICIALES DEL

MOTOR G10 STD

Los cálculos que se realzaran en esta sección sirven para comprobar y

establecer la condición real y actual del motor G10.

4.6.1. TRANSFORMACIÓN DE DIMENSIONES Y MAGNITUDES

Los datos iniciales obtenidos en la determinación de las dimensiones de los

elementos a reemplazar se realizan con magnitudes simplificadas, es decir

59

con aquellas que nos brindan las herramientas de medición; estas

magnitudes corresponden a milímetros para longitudes y mililitros para

volúmenes.

Las fórmulas planteadas en este trabajo utilizan las magnitudes básicas

propuestas en el Sistema Internacional de Unidades para el cálculo de

motores de combustión interna; para longitudes se debe utilizar el metro, o el

centímetro inclusive, y para volúmenes se utilizara el centímetro cúbico. La

tabla 15 indica la relación de estas dimensiones y magnitudes.

Tabla 15. Equivalencias de magnitudes simplificadas a magnitudes básicas del SI.

SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (SI)

Magnitudes simplificadas Magnitudes básicas

Milímetros (mm) Centímetros (cm)

1 cm = 10 mm

Metros (m)

1 m = 1000 mm

Mililitros (ml) Centímetros cúbicos (cm³ o cc)

1 ml = 1 cm³ o cc

Diámetro inicial (Do) del pistón:

Carrera que recorre el pistón, o longitud del cilindro:

Volumen de la cámara de combustión:

60

Otro método para realizar el cálculo de la transformación de magnitudes

simplificadas a magnitudes básicas del SI es utilizar factores de conversión;

estos se obtienen al determinar un número decimal que se opera de manera

directa a la dimensión que se requiere transformar, con su respectivas

magnitudes.

Por ejemplo, para la transformación de milímetros a centímetros se opera de

la siguiente manera:

En primer lugar, se identifica la equivalencia entre las magnitudes que

se requiere transformar:

Enseguida, se calcula del número decimal resultante de esta

equivalencia, con su respectiva magnitud:

Finalmente se aplica este nuevo factor de conversión a la dimensión y

magnitud que se requiere transformar, obteniendo un resultado más

directo:

Conociendo este procedimiento, se debe establecer los factores de

conversión para las dimensiones y magnitudes con las que se desarrolla

este trabajo. Es así que los mismos se establecen de la siguiente manera:

Factor de conversión de milímetros a centímetros

Factor de conversión de mililitros a centímetros cúbicos:

61

Los respectivos cálculos de las dimensiones y magnitudes de las variables

establecidas aplicando factores de conversión tienen los siguientes

resultados:

Diámetro inicial (Do) del pistón:

Carrera que recorre el pistón, o longitud del cilindro:

Volumen de la cámara de combustión:

La tabla 17 presenta la comparación final de los dos métodos utilizados para

determinar los valores necesarios para el cálculo del motor.

Tabla 16. Comparación de dimensiones y magnitudes entre procedimiento de cálculo y

aplicación de factores de conversión.

Procedimiento de cálculo Aplicación de factores de

conversión

Diámetro inicial (Do) del

pistón 7,3 cm 7,3 cm

Carrera (s) del pistón, o

longitud del cilindro 7,7 cm 7,7 cm

Volumen (Vc) de la cámara

de combustión 42,44 ± 0,05 cc 42,44 ± 0,05 cc

62

De esta manera se identifica que el cálculo y transformación de los valores

de las dimensiones y magnitudes del motor mediante la aplicación de los dos

métodos estudiados y analizados arrojan resultados iguales, lo que

determina que estos se pueden aplicar para el cálculo de las etapas inicial y

final del respectivo motor sin limitación evidente.

4.6.2. CÁLCULO DE LOS PARÁMETROS INICIALES DEL MOTOR G10

Los parámetros del motor que permiten identificar de manera real su estado

inicial, y que son indispensables para realizar la comparación final con los

datos que se obtengan son:

La cilindrada unitaria (Vu).

La cilindrada total (Vh).

La relación de compresión (Rc).

La potencia del motor (P).

En la tabla 17 se presentan los valores reales obtenidos para ejecutar el

cálculo de los parámetros iniciales del motor.

Tabla 17. Datos de los parámetros iniciales del motor.

Diámetro inicial

del pistón

(Do)

Longitud del

cilindro

(s)

Volumen del cámara

de combustión

(Vc)

Número total de

cilindros

(n)

73 mm 77 mm 42,44 ± 0,05 cc 3

4.6.2.1. Cilindrada unitaria (Vu)

Esta variable representa el volumen útil que posee cada cilindro del motor en

funcionamiento y desarrollo normal, es decir el volumen real que ocupa en el

cilindro desde el PMI hasta el PMS. Cada uno otorga al motor el

requerimiento necesario en cada ciclo de funcionamiento para garantizar la

continuidad ininterrumpida durante su desarrollo y alcanzar el régimen ideal

de su potencia.

63

Se aplica la fórmula [2] con los datos previamente establecidos, se obtiene el

resultado mediante el cálculo y finalmente se compara con los datos técnicos

iniciales del motor.

[2]

O,

Este procedimiento de cálculo refleja que la cilindrada unitaria real, o

cilindrada que desarrolla cada cilindro es de 322,27 cc.

4.6.2.2. Cilindrada Total (Vh)

El cilindraje total es la variable que determina el volumen útil total que

ocupan todos los cilindros en el funcionamiento y desarrollo normal del

motor, el mismo que permite definir su régimen final para cálculos

posteriores.

Para calcular esta variable se utiliza la fórmula [3], en la que únicamente se

añade el número total de cilindros del motor al cálculo de la cilindrada

unitaria realizada posteriormente; entonces se tiene:

[3]

64

O,

Al valor previamente calculado de la cilindrada unitaria se multiplica el

número total de cilindros que tiene este motor y se obtiene el resultado de la

cilindrada total, el cual es de 966, 82 ± 0,05 cc.

En este punto cabe destacar que comúnmente el valor de la cilindrada de

este motor se conoce como 1000 cc; esto se debe específicamente a fines

comerciales y para un manejo no técnico del movimiento del vehículo.

4.6.2.3. Relación de compresión (Rc)

La relación de compresión del motor es la cantidad de veces, o la proporción

que el volumen útil de cada cilindro se comprime en la cámara de

combustión por acción del movimiento vertical del pistón, para dar inicio al

proceso de explosión de la mezcla aire-combustible y permitir el movimiento

continuo del cigüeñal a través de los brazos de biela.

El primer método de cálculo que permite obtener el valor de esta variable se

lo hace con los datos proporcionados para este apartado; de esta manera se

tiene:

[5]

65

El proceso de cálculo de la relación de compresión del motor arroja un

resultado de 8,59:1 (± 0,05), es decir que el volumen del cilindro se

comprime en la cámara de combustión 8,59 veces, aproximadamente. Un

esquema representativo de la definición de la relación de compresión se

muestra en la figura 47.

Figura 47. Esquema gráfico de la relación de compresión. (Meganeboy, 2014).

El segundo método que se utiliza para calcular la relación de compresión del

motor es el planteado en la ecuación [4], el mismo que utiliza otros datos que

se han determinado previamente; se aplicará con los siguientes parámetros

expuestos en la tabla 18:

Tabla 18. Datos alternos para el cálculo de la relación de compresión.

Cilindrada unitaria (Vu) Volumen de la cámara de combustión (Vc)

322,27 ± 0,05 cc 42,44 ± 0,05 cc

[4]

66

Con estos procedimientos se demuestra que utilizando cualquiera de los dos

métodos planteados se obtiene los mismos resultados; sirve también como

análisis inicial en los parámetros estándar del motor para no generar

redundancia en el procedimiento la parte final comparativa de resultados. La

tabla 19 presenta los resultados de la Rc obtenidos con los dos métodos

propuestos.

Tabla 19. Comparación de la Relación de Compresión calculada por diferentes métodos.

Rc con datos ampliados

(Do, s, Vc)

Rc con datos reducidos

(Vu y Vc)

8,59:1 (± 0,05) 8,59:1 (± 0,05)

Finamente, el cálculo que se debe realizar en parámetros estándar del motor

es la potencia que desarrolla con los datos obtenidos. La fórmula [6]

planteada para la obtención de dicha potencia alcanzada por el motor, y que

se imprime al desarrollo del vehículo en general, permite realizar el cálculo a

partir de algunos datos técnicos no considerados con anterioridad.

Esta variable permitir calcular a su vez, la relación Peso-Potencia requerida

en el reglamento de la FEDAK para determinar la legalidad del estado del

motor del vehículo para su aptitud competitiva.

Los datos necesarios para el cálculo de esta variable se muestran en la tabla

20, y son los siguientes:

67

Tabla 20. Datos técnicos iniciales para el cálculo de la potencia del motor.

Torque*

(T)

Revoluciones del motor**

(RevMotor)

57 lb-ft 5750 rpm (inicial)

6150 rpm (final)

* El torque que brinda el manual técnico es de 57 lb-ft (sistema de medida ingles); este será

transformado a las magnitudes del SI para la realización del cálculo.

** La determinación de las RPM del motor se realizó a los valores de 5750 y 6150 [rpm], los mismos

que se utilizan en la prueba final con dinamómetro.

En esta sección, el dato del torque brindado por el manual del vehículo debe

ser transformado a las magnitudes del Sistema Internacional de Unidades

(SI), para que le magnitud esperada de Caballos de Fuerza, o Horse Power

(HP), por sus siglas en ingles no se vea afectada y el resultado final no

arroje valores erróneos que comprometan el proceso de cálculo.

La equivalencia establecida para la transformación de lb-ft (libra de fuerza-

pie) a N-m (Newton-metro) está dada por la siguiente relación:

Al obtener esta relación, el proceso de transformación de magnitudes se

realiza de la siguiente manera:

De esta manera, los datos finales y calculados que se obtienen para el

cálculo de la potencia del motor se muestran en la tabla 21, y son los

siguientes:

Tabla 21. Datos técnicos calculados y definitivos para determinar la potencia del motor.

Torque (T) Revoluciones del motor (RevMotor)

77,28 N-m 5750 rpm (inicial)

6150 rpm (final)

68

Es así que, con los datos correctos requeridos y la aplicación de la fórmula

[6], el proceso de cálculo de la potencia inicial del motor se realiza con el

siguiente método:

⁄

[6]

⁄

Para definir de una manera técnica y con más claridad el proceso de

desarrollo inicial de la potencia del motor con la variación de sus RPM, se

realiza a continuación un esquema grafico que representa estos valores,

asumiendo que la variación el torque se considera nulo ya que es demasiado

bajo (casi imperceptible) dentro del rango de revoluciones que se ha

considerado.

Así mismo, el grafico resalta los valores calculados previamente para

determinar el rango de variación que presentan frente a los parámetros que

determina el manual; a continuación en la tabla 22 se presentan los datos

del esquema:

Tabla 22. Variables determinantes para el esquema de potencia inicial del motor.

Torque (N-m) RevMotor (rpm) Constante POTENCIA

(HP)

2500 20,16

3500 28,22

4250 34,27

77 5750 0,001 46,36

6000 48,38

6150 49,59

6500 52,41

En la figura 48 se refleja la curva de potencia inicial que posee el motor:

69

Figura 48. Esquema grafico de la potencia inicial del motor.

4.6.3. COMPARACIÓN ENTRE DATOS TÉCNICOS ESTÁNDAR

ESTABLECIDOS Y CALCULADOS

La comparación que se presenta en esta sección del proyecto se realiza

para determinar el índice de variación que existe de manera real y técnica

entre los datos técnicos proporcionados por el manual técnico del vehículo

respecto al motor, y los mismos parámetros calculados en los apartados

previos. Es así que, en la tabla 23 los datos se expresan de la siguiente

manera:

Tabla 23. Comparación de datos técnicos estándar y datos calculados.

Datos técnicos STD

(Manual técnico)

Datos técnicos STD

calculados

(Estado real del motor)

Cilindrada total (Vh) 993 cc 966,82 cc

Cilindrada unitaria (Vu) 331 cc 322,27 cc

Relación de compresión (Rc) 8,8:1 8,59:1

Potencia real: Motor (P)

HP @ 5750 RPM 48 HP @ 5750 RPM 46,53 HP @ 5750 RPM

20,16

28,22

34,27

46,36 48,38 49,59

52,41

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

2500 3500 4250 5750 6000 6150 6500

PO

TEN

CIA

(H

P)

RPM

POTENCIA INICIAL

POTENCIAINICIAL

70

Los datos proporcionados en la tabla anterior indican que el estado actual y

real del motor del vehículo está muy cercano a sus condiciones iniciales

estándar de fabricación, esto se atribuye a “la edad” del motor ya que su año

de fabricación es 1988; otro factor a considerar para estos resultados es el

cuidado y el “buen trato” que el propietario previo del vehículo realizó en el

mismo para mantenerlo en tan buenas condiciones, considerando que su

motor jamás fue reparado con anterioridad.

Realizando el análisis del estado actual del motor, basado en los cálculos, se

concluye que el motor se encuentra completamente apto para continuar con

el proceso de preparación para otorgarle las características necesarias que

le brindarán un desarrollo ideal y continuo en las competencias de rally a

nivel nacional en las que se desee participar.

Finalmente, las siguientes tablas proporcionan la información sobre el índice

de variación que presentan los datos expresados en la tabla anterior, y el

rango establecido que permite determinar la aptitud del estado actual del

motor. Esta variación queda expresada en la tabla 24 de la siguiente

manera:

Tabla 24. Índice de variación de datos técnicos STD.

Datos técnicos

STD

Datos técnicos STD calculados

Índice de variación

Cilindrada Total (Vh) [cc]

993 966,82 26,18

Cilindrada Unitaria (Vu) [cc]

331 322,27 8,73

Relación de compresión (Rc) 8,8 8,59 0,21

Potencia real: Motor (HP) HP @ 5750 RPM

48 46,53 1,47

En la tabla 25 se aprecia el rango y la aptitud calculada del motor G10.

71

Tabla 25. Rango de aptitud (permisibilidad) del estado actual del motor.

Índice de

variación

Rango de

permisibilidad Aptitud

Cilindrada Total (Vh) [cc]

26,18 < 900 cc (> 93)

Reparar motor SI ES APTO

Cilindrada Unitaria (Vu) [cc]

8,73 < 300 cc (> 31)

Reparar motor SI ES APTO

Relación de compresión (Rc)

0,21 < 8,07:1 (> 0,73)

Reparar motor SI ES APTO

Potencia real: Motor (HP) HP @ 5750 RPM

1,47 < 40 HP (> 8)

Reparar motor SI ES APTO

De esta manera el análisis realizado muestra que en todos los parámetros

técnicos planteados y calculados, el estado actual del motor tiene todas las

aptitudes para comenzar el proceso de trucaje y que no presente problemas

mayores a la hora de su puesta a punta y su desarrollo y desenvolvimiento

en competencia, garantizado así su éxito.

4.7. CAMBIO, MODIFICACIÓN Y PREPARACIÓN DE PIEZAS Y

ELEMENTOS DEL MOTOR G10

Esta sección muestra los trabajos de reparación ejecutados y desarrollados

en los elementos fijos del motor que permitirán la posterior adaptación de los

nuevos y modificados elementos móviles que se desplazaran en ellos.

4.7.1. RECTIFICACIÓN Y PREPARACIÓN DE CILINDROS DEL MOTOR

En el bloque de cilindros original del vehículo, se realiza el proceso de

mecanizado y rectificado que permite la introducción de camisas de un motor

diésel en cada uno de ellos, con el objetivo de soportar las cargas

mecánicas y térmicas a las que estarán expuestos y evitar daños, fallas y

averías a corto plazo que comprometan el desarrollo del motor del vehículo

en competencia. Este proceso de rectificación se muestra en la figura 49.

72

Figura 49. Rectificación y preparación de cilindros. (Samaniego G., 2006).

Se ha escogido camisas para cilindro de motor a diésel para ser adaptadas

en los cilindros de este motor, ya que brindan un mayor rango de

rectificación permitiendo la introducción de pistones de un diámetro mayor,

además soporta cargas mecánicas y térmicas mayores lo que le otorga un

mejor desempeño en competencia y extiende su vida útil sin sufrir fallas o

averías.

Debido a que no se puede descartar la generación de una falla en el motor

por las altas revoluciones a las que funcionara, estas camisas permiten

también reducir el tiempo y el costo del proceso de rectificación de los

cilindros. La camisa utilizada se muestra en la figura 50.

Figura 50. Camisa de cilindro para motor diésel. (Bruno, 2015).

Finalmente, estas camisas de motor diésel se adaptan al bloque de cilindros

y este se encuentra listo para las nuevas mediciones y rectificaciones que se

deban realizar para su preparación ideal.

73

Los nuevos pistones se desplazaran sobre su superficie sin ningún

impedimento y no tendrán limitaciones a su desarrollo y rendimiento;

además, le otorgan al motor las especificaciones y características necesarias

y requeridas, basadas en las reglamentaciones de la FEDAK, para su

desenvolvimiento ideal en competencia. El estado final de la reparación del

bloque de cilindros se presenta en la figura 51.

Figura 51. Adaptación y estado final de bloque de cilindros. (Samaniego G., 2006).

4.7.2. RECTIFICACIÓN Y PREPARACIÓN DEL CABEZOTE

En los apartados y secciones previas referentes a los cálculos STD del

motor se determinó que todas las características y parámetros técnicos del

mismo están aptos y en excelentes condiciones para iniciar el proceso de

trucaje del motor, debido a esto no es necesario realizar un proceso de

cepillado o rectificación profunda del cabezote ya que en su estado actual es

ideal para los requerimientos que se desean alcanzar.

Los elementos del cabezote que si serán rectificados son las toberas de

admisión y escape y los asientos de las válvulas de admisión y escape de la

misma manera.

El diámetro de los conductos de las toberas de admisión y las dimensiones

del conducto de escape serán rectificadas y preparadas debido al nuevo

régimen que tendrá el motor, ya que necesita una mejor capacidad de

distribuir el fluido de aire que ingresa y se evacua, hacia y desde el motor

respectivamente, especialmente en lo que al sistema de escape se refiere ya

74

que por la nueva condición del motor los gases de escape necesaria e

indispensablemente tiene que ser evacuados con más velocidad.

Es por esta condición que será necesaria la instalación de Header, que le

otorga a los cilindros una evacuación individual de los gases de escape y

con mayor velocidad lo que mejora el rendimiento y desarrollo del motor.

4.7.2.1. Rectificación y preparación de toberas de admisión

El proceso de rectificación de los conductos de admisión del motor se realiza

con el objetivo principal de mejorar la distribución del flujo de aire en

revoluciones altas alcanzadas por el nuevo régimen del motor; cabe recalcar

que el régimen de revoluciones del motor que se ha tomado para realizar las

pruebas es de 5750 RPM en mínimo, y de 6150 RPM en máximo.

Es así que el esquema con las dimensiones iniciales del todo el conjunto de

las toberas de admisión se presenta a continuación en la figura 52:

Figura 52. Dimensiones milimétricas de la tobera de admisión. (Samaniego G., 2006).

La dimensión inicial de las toberas de admisión del motor es de 32

milímetros (mm) de diámetro, y para otorgar al motor los parámetros y las

características necesarias y requeridas, se considera su índice de

rectificación máxima de +1,5 mm. El proceso de rectificación que se realiza

se muestra en la figura 53 de la siguiente manera:

75

Figura 53. Estado inicial de las toberas de admisión y trazado de rectificación. (Samaniego G., 2006).

Al finalizar el proceso de mecanizado para lograr la rectificación y

preparación deseadas en las toberas de admisión del motor, el estado y las

dimensiones finales quedan tal como se muestra en la figura 54:

Figura 54. Estado y preparación final de las toberas de admisión. (Samaniego G., 2006).

La tabla 26 muestra las dimensiones finales del trabajo realizado en las

toberas de admisión del cabezote.

Tabla 26. Dimensión final del diámetro de las toberas de admisión.

Toberas de admisión

Diámetro inicial Diámetro final

32 mm 33,5 mm ± 0,05 mm

De esta manera se presenta el proceso de la realización de la rectificación y

preparación de las toberas de admisión del motor con sus respectivas

dimensiones iniciales y finales que permiten que su desarrollo sea el

requerido y reglamentario, y también permite evitar problemas de

rendimiento y sobre todo de recalentamiento del cabezote por sobre

esfuerzo mecánico y térmico.

76

4.7.2.2. Rectificación y preparación de toberas de escape

El único parámetro que permite la rectificación de las toberas de escape se

realiza cuando se desea mejorar todo el sistema de escape del motor, caso

contrario, no se recomienda su rectificación.

En este caso, las toberas de escape se rectifican y preparan debido a que se

cambiaran las válvulas de escape del motor, es decir, se aumentara el

diámetro del asiento de las mencionadas válvulas generando que la

velocidad de salida del volumen de los gases de escape se incremente, con

lo que se requiriere que su evacuación mejore de la misma manera.

Al aumentar las dimensiones de las toberas de escape se garantiza que

prácticamente todo el volumen generado de gases de escape sea evacuado

reduciendo el impacto térmico, también permite que la velocidad con la que

estos son evacuados aumente mejorando el rendimiento del motor y

evitando casi al máximo contra explosiones en la cámara de combustión;

una característica adicional es que con esta mejora el aumento de velocidad

del proceso de combustión se puede aumentar proporcionalmente a la

rectificación de dichas toberas.

Las dimensiones iniciales de las toberas de escape se presentan a

continuación en la figura 55:

Figura 55. Dimensiones iniciales de las toberas de escape; a) vista lateral y b) vista

superior.

(Samaniego G., 2006).

77

El proceso de rectificación de las toberas de admisión, considerando su

rango máximo de mecanizado, se realizara en +2 [mm] tanto horizontal

como verticalmente; entonces el proceso se realizado se muestra en la

figura 56:

Figura 56. Estado inicial de las toberas de escape y trazado de la superficie de rectificación. (Samaniego G., 2006).

El proceso de preparación de las toberas de escape del cabezote permite

obtener los requerimientos y reglamentaciones propuestas con anterioridad.

Es así que, las dimensiones finales de estas toberas quedan representadas

y expresadas en la figura 57:

Figura 57. Estado y preparación final de las toberas de escape. (Samaniego G., 2006).

La tabla 27 presenta las medidas finales de los trabajos realizados en las

toberas de escape del motor G10.

Tabla 27. Dimensiones finales de las toberas de escape.

Toberas de escape

Dimensión inicial Dimensión final

Horizontal 26 [mm] 28 ± 0,05 [mm]

Vertical 36 [mm] 38 ± 0,05 [mm]

78

De esta manera las toberas de admisión y escape del cabezote quedan

preparados para el nuevo régimen que desarrollara el motor, sin ninguna

limitación que genere fallas o averías a corto plazo; así también estas

modificaciones se adaptan de manera idónea a los parámetros que se

calcularán en el proceso de desarrollo de este trabajo.

4.7.3. REEMPLAZO DE VÁLVULAS Y MUELLES: ADMISIÓN Y ESCAPE

En el proceso de preparación del motor, las válvulas deben ser cambiadas

por otras que soporten las nuevas cargas mecánicas a las que estará

expuesto el sistema de distribución, para apoyar y sostener su

funcionamiento y desarrollo sin comprometer su rendimiento y reduciendo al

máximo fallas o averías que puedan surgir.

La adaptación de estas nuevas válvulas se realiza con aquellas que

pertenecen a la misma serie del motor Suzuki, es decir la serie “G-Engine”.

Las válvulas que se ha estudiado para realizar el proceso de adaptación en

el motor pertenecen al motor Suzuki Vitara 1.6 de la serie G-16A, el cual

varia respecto al motor Suzuki G-10 en su cilindraje y número de cilindros.

4.7.3.1. Válvulas y muelles de admisión y escape STD originales

Las características mecánicas de las válvulas STD del motor G10 se

exponen en la tabla 28, estas representan los factores específicos que

podrán ser modificados en el motor preparado:

Tabla 28. Dimensiones y parámetros STD de válvulas de admisión y escape (motor G-10).

Parámetros Dimensiones Limites

Diámetro del vástago

Admisión 5.457 – 5.480 [mm]

Escape 5.440 – 5.455 [mm]

Guía de válvulas (A y E) 5.500 – 5.512 [mm]

Holgura

Admisión 0.020 – 0.055 [mm] 0.07 [mm]

Escape 0.045 – 0.072 [mm] 0.09 [mm]

(Engine Mechanical)

79

Los muelles, o resortes de las válvulas son elementos indispensables para el

funcionamiento ideal de estas, así mismo deben ser modificadas ya que las

nuevas válvulas soportan cargas mecánicas y térmicas de mayor amplitud y

los nuevos resortes aportarán una resistencia adicional para que las válvulas

no sufran daños, fallos o averías a corto plazo.

Las características técnicas de las válvulas STD originales se presentan a

continuación en la tabla 29:

Tabla 29. Dimensiones y parámetros STD de muelles de válvulas (Motor G-10).

Parámetros Dimensiones Limites

Longitud libre de muelle 42.29 [mm] 41.0 [mm]

Muelle bajo carga 32.6 [mm] @ 20.9 – 23.5 [Kg] 32.6 [mm] (máx.) @ 18.7

[Kg]

(Engine Mechanical).

Una característica adicional que presentan los muelles es la inclinación o

perpendicularidad máxima que se permite respecto a la posición de la

válvula, determinando que si se sobrepasa este límite, el muelle no

funcionará correctamente y afectará al desarrollo normal de la válvula. El

esquema de esta característica técnica se muestra en la figura 58.

Figura 58. Determinación del defecto máximo de perpendicularidad del muelle. (Engine Mechanical).

La tabla 30 describe la tolerancia máxima para la perpendicularidad del

muelle:

Tabla 30. Defecto máximo de perpendicularidad respecto a la válvula. (Motor G-10).

Parámetro Limite

Defecto máximo de perpendicularidad 2.0 [mm] (máximo).

(Engine Mechanical).

80

4.7.3.2. Válvulas y muelles de motor Suzuki Vitara 1.6 (Motor G16-A)

Como se analizó en el apartado anterior, las válvulas que se adaptarán al

motor Suzuki G-10 son válvulas de la misma serie “G-Engine” que

pertenecen al motor Suzuki Vitara 1.6 (G16-A); es un motor de cuatro

cilindros en línea que posee 8 válvulas en el cabezote con sistema de

distribución SOHC. El año de fabricación de este motor es 1994, adaptable a

versiones posteriores y futuras hasta 1998.

Los parámetros técnicos y características de estas válvulas se presentan en

la tabla 31:

Tabla 31. Dimensiones y parámetros de válvulas de admisión y escape. (Motor G16-A).

Parámetros Dimensiones Límites

Diámetro del vástago Admisión 6.965 – 6.980 [mm]

Escape 6.950 – 6.965 [mm]

Juego en la guía Admisión 0.02 – 0.05 [mm] 0.07 [mm]

Escape 0.035 – 0.065 [mm] 0.09 [mm]

Juego en funcionamiento

(En frio)

Admisión 0.13 – 0.17 [mm]

Escape 0.16 – 0.20 [mm]

(Estudios Técnicos y Documentación, 1994)

La tabla 32 muestra las dimensiones específicas de las válvulas del motor

G16-A del vehículo Vitara 1.6

Tabla 32. Dimensiones y parámetros de guías de válvula. (Motor G16-A).

Parámetros Dimensiones

Diámetro interior Admisión

7.000 a 7.015 [mm] Escape

Diámetro interior de

reparación

Admisión 12.03 [mm] (máximo)

Escape

Altura de guía

(lado de muelle) 14 [mm]

Guías de fundición, caladas a presión en la culata.

(Estudios Técnicos y Documentación, 1994).

81

La tabla 33 expone todas las características necesarias de las válvulas de

este motor.

Tabla 33. Dimensiones y parámetros de los asientos de válvula. (Motor G16-A).

Parámetros Dimensiones

Ángulo de asiento Admisión

90 [°] Escape

Ancho de asiento Admisión

1.3 – 1.5 [mm] Escape

Desprendimiento superior Admisión

15 [°] Escape

Desprendimiento inferior Admisión

60 [°] Escape

Asientos de acero, insertados a presión en la culata

(Estudios Técnicos y Documentación, 1994).

Los muelles de las válvulas también serán modificados para que su

funcionamiento complementario sea ideal y aporten al sistema los

requerimientos deseados; sus características, parámetros y dimensiones se

presentan a continuación en la tabla 34.

Tabla 34. Dimensiones y parámetros técnicos de muelles de válvula. (Motor G16-A).

Parámetros Dimensiones Límites

Longitud libre de muelle 50.46 [mm] (nominal) 48.50 [mm]

Muelle bajo carga 41.5 [mm] @ 28.4 – 29.2 [Kg] 41.5 [mm] (máx.) @ 22.8

[Kg]

Defecto máximo de

perpendicularidad 2 [mm]

Un muelle idéntico por cada válvula de admisión y escape (6 válvulas).

(Estudios Técnicos y Documentación, 1994).

De esta manera, queda demostrado que las nuevas válvulas y sus

respectivos muelles del motor Suzuki Vitara de serie G16-A se adaptan de

manera ideal a los nuevos requerimientos alcanzados por el motor Suzuki de

serie G-10, permitiendo que su desarrollo y rendimiento en competencia no

82

se vean afectados, reduciendo el costo y el tiempo de mantenimiento,

aumentado la vida útil de todas las piezas y sistemas involucrados, y

garantizando su resistencia a mayores esfuerzos y cargas mecánicas.

4.7.4. RECTIFICACIÓN Y PREPARACIÓN DE ASIENTOS DE VÁLVULA

Considerando todo el proceso realizado en la adaptación de las válvulas y

muelles en el apartado anterior, para lograr que estas se asienten de manera

milimétrica en sus apoyos del cabezote es necesario someter los mismos a

un proceso de mecanizado, rectificado y preparación.

El límite máximo de rectificación de los asientos de las válvulas será de + 2

[mm], para lo cual hay que realizar la medición su diámetro inicial y así

determinar la magnitud total final que se debe alcanzar en el proceso de

mecanizado. Los trabajos efectuados en el cabezote se muestran en la

figura 59:

Figura 59. Mecanizado de los asientos de válvulas de admisión y escape. (Motor G-10). (Samaniego G., 2006).

Finalmente, después del proceso de mecanizado de los asientos de válvula

sus dimensiones establecidas, que cumplirán con los requerimientos de los

nuevos elementos, quedan determinadas en la tabla 35 de la siguiente

manera:

83

Tabla 35. Comparación entre diámetro inicial y diámetro final de los asientos de válvula.

Asientos de válvulas

Admisión Escape

Diámetro inicial 35.96 ± 0.05 [mm] 30.94 ± 0.05 [mm]

Límite (máximo) de

rectificación +2 [mm]

Diámetro final 38.0 ± 0.05 [mm] 33.0 ± 0.05 [mm]

4.7.5. REEMPLAZO DEL ÁRBOL DE LEVAS STD POR EL DE

COMPETENCIA

El reemplazo del árbol de levas en el motor se realiza con el fin de mejorar

los ángulos de apertura y cierre a la admisión y escape, así como la

“alzada”, es decir, la longitud de desplazamiento o movimiento que este eje

imprime a las válvulas.

El eje de levas STD original del motor G-10 favorece a la obtención de un

torque elevado en bajas revoluciones, lo que lo hace ideal para la circulación

urbana; en competencia se requiere obtener torques más elevados en altas

revoluciones ya que el motor tratará de alcanzar esta condición durante todo

su desarrollo. Las diferentes condiciones de competencia tienen su

requerimiento específico, ya que no es lo mismo preparar el motor para

competencia de rally como para una competencia de pista. Estos

requerimientos se indican en la figura 60.

Figura 60. Ilustración de distribuciones para diferentes aplicaciones. (Samaniego G., 2006).

84

En este caso, se tratara de lograr que el eje de levas aumente la duración de

los ángulos de apertura y cierre de los adelantos y retrasos a la admisión y al

escape para lograr un torque elevado en altas revoluciones, a saber 5750

rpm y 6150 rpm, que son las revoluciones de prueba del motor que se ha

manejado para este trabajo, así como aumentar también el desplazamiento

de las válvulas, para lograr los requerimientos planteados.

El árbol de levas original e instalado en el motor G-10 posee las siguientes

características técnicas que incluyen el ángulo de desfase de las levas, el

índice de elevación de las levas y los ángulos de apertura y cierre al

adelanto y retraso de admisión y escape. Todos estos aspectos se

presentan en la tabla 36.

Tabla 36. Parámetros técnicos del árbol de levas original del Motor G-10.

Ángulo de desfase entre levas 230 [°]

Desplazamiento aplicado a las válvulas 4.5 [mm]

Adelanto a la apertura de admisión (AAA) 15 [°]

Retraso al cierre de admisión (RCA) 35 [°]

Adelanto a la apertura de escape (AAE) 35 [°]

Retraso al cierre de escape (RCE) 15 [°]

(Mena, 2014).

Para lograr las condiciones requeridas de rendimiento del motor en

competencias de rally, se adaptará un árbol de levas ya preparado como el

de la figura 61.

Figura 61. Eje de levas (6 válvulas) de competencia. (Samaniego G., 2006).

Las especificaciones técnicas del árbol o eje de levas STD original del motor

G10 se muestran en la tabla 37:

85

Tabla 37. Parámetros técnicos del eje de levas (6 válvulas) preparado.

Ángulo de desfase entre levas 310 [°]

Desplazamiento aplicado a las válvulas 6.8 [mm]

Adelanto a la apertura de admisión (AAA) 40 [°]

Retraso al cierre de admisión (RCA) 90 [°]

Adelanto a la apertura de escape (AAE) 95 [°]

Retraso al cierre de escape (RCE) 35 [°]

(Mena, 2014).

Finalmente, una vez que se ha determinado la variación de parámetros entre

el eje de levas STD original del Motor G-10 y el eje de levas preparado para

rally, se debe realizar una comparación para identificar el índice de

modificación expuesto y demostrar que el rendimiento del motor con las

condiciones actuales es apto y viable; esta comparación se representa en la

figura 62.

Figura 62. Esquema comparativo entre: a) distribución STD y, b) distribución preparada. (Mena, 2014).

La tabla 38 presenta la comparación final establecida entre el eje de levas

STD original del motor G10 y el eje de levas de competencia.

Tabla 38. Comparación final entre eje de levas STD y eje de levas preparado.

Eje de levas STD Eje de levas preparado

Ángulo de desfase entre

levas 230 [°] 310 [°]

Desplazamiento aplicado a

las válvulas 4.5 [mm] 6.8 [mm]

AAA 15 [°] 40 [°]

RCA 35 [°] 90 [°]

86

Al expresar esta comparación final entre las características de ambos ejes

de levas planteados, es evidente el incremento en el rendimiento del motor

en pista de rally y en competencia que se obtendrá, logrando alcanzar los

objetivos planteados para el desarrollo del mismo.

4.7.6. REEMPLAZO DE LOS BRAZOS DE BIELA

En esta sección solo se considera el reemplazo inmediato del conjunto de

bielas STD del Motor G-10 por bielas del Motor G-13, las cuales se instalan

en serie en el Vehículo Chevrolet Forsa, conocido comercialmente en

Ecuador como Forsa II. Estas bielas siguen perteneciendo a la serie “G-

Engine”, con la diferencia que soportan un cilindraje de hasta 1300 cc.

Al incluirse estas bielas dentro de la serie de fabricación “G-Engine” de

Motores Suzuki, se concluye que comparten todas las características y

parámetros técnicos entre sí, incluyendo sus dimensiones, con la única

diferencia que las bielas del Motor G-13 poseen propiedades físicas

mejoradas respecto a la resistencia, distribución y transmisión de esfuerzos

mecánicos de torsión, tracción, flexión y compresión ya que están expuestas

a un cilindraje generado total de hasta 1300 cc, en comparación con las

bielas del Motor G-10 que trabajan a un régimen de hasta 1000 cc. La

comparación de estas bielas se muestra en la figura 63.

Figura 63. Diagrama comparativo entre: a) bielas STD del Motor G10, y b) biela Motor G13. (Samaniego G., 2006), (Mena, 2014).

Tabla 38. Comparación final entre eje de levas STD y eje de levas preparado. (Continuación)

AAE 35 [°] 95 [°]

RCE 15 [°] 35 [°]

87

4.7.7. DIÁMETRO DE LAS GARGANTAS DEL CARBURADOR

El carburador original del Motor G-10 no será cambiado en el proceso de

modificación y preparación, ya que el reglamento de la FEDAK no permite

realizar mejoras significativas al sistema de alimentación que pongan en

desventaja a otros competidores para competencias de rally; El único

aditamento que se adaptará al carburador del motor son las gargantas,

también conocidos como shiglores.

Los shiglores son los dispositivos que distribuyen el flujo de aire y

combustible que ingresa al carburador hacia la cámara de compresión para

que se realice el proceso de combustión; los diámetros originales de estos

elementos permiten que el motor se desarrolle a régimen normal, pero si sus

diámetros se aumentan se mejoran en gran medida su rendimiento. Los

shiglores originales del carburador se indican en la figura 64.

Figura 64. Diagramas de shiglores originales: a) gasolina, y b) aire. (Mena, 2014).

Es debido a esto que se adaptará unas “gargantas” de mayor diámetro que

permiten mejor la distribución del flujo de estos fluidos, así también como

aumentar su velocidad de desplazamiento, esto para complementar las

modificaciones y preparaciones realizadas con anterioridad, especialmente

en el sistema de distribución, para permitir al motor alcanzar su régimen más

alto de rendimiento. Las diferencias de diámetro entre estas gargantas se

muestran en la tabla 39.

Tabla 39. Diámetros de shiglores iniciales y finales.

“Gargantas” originales “Gargantas” de competencia

Aire 30 36

Combustible 26 34

88

La diferencia real entre el diámetro de las gargantas STD y aquellas de

competencia se muestran en la figura 65.

Figura 65. Diferencia de diámetro entre: a) shiglor original y, b) shiglor de competencia. (Mena, 2014).

4.8. CÁLCULOS DE PARÁMETROS TÉCNICOS DEL MOTOR

MODIFICADOS

Para realizar los procedimientos de cálculo de esta parte del trabajo, se

tomara en cuenta el proceso realizado en el bloque de cilindros para la

adaptación de pistones con mayor diámetro, que le brindara al motor el

aumento específico de la cilindrada y la relación de compresión, lo que

influirá directamente en el aumento de potencia otorgándole al motor los

requerimientos necesarios para que pueda empezar a competir en circuitos

de rally.

Específicamente, el nuevo diámetro de la cabeza del pistón permitirá que

sus parámetros técnicos antes mencionados incrementen drásticamente,

aumentando su régimen de funcionamiento de manera general; para lograr

este objetivo se ha cambiado los pistones originales del Motor Suzuki G-10

por pistones de Motor Mitsubishi de serie 4G-65, con diámetro mayor en el

rango de +3.5 [mm]. Estos pistones se muestran en la figura 66.

Figura 66. Comparación física entre: a) pistón STD Motor G-10 y, b) pistón Mitsubishi 4G65. (Mena, 2014).

89

La comparación física entre los dos pistones permite evidenciar el nuevo

proceso de combustión en el que trabajaran las nuevas válvulas al realizar el

proceso de compresión de la mezcla aire-combustible en la cámara de

combustión, y tomando en cuenta el diámetro del pistón y la forma de su

cabeza, es claro que la relación de compresión aumentara. Los siguientes

cálculos permiten establecer estas modificaciones.

4.8.1. DIÁMETRO FINAL DEL PISTÓN PREPARADO (Df)

Para representar la variación del diámetro del Pistón Mitsubishi 4G-65, el

cual tiene un diámetro real de 76.5 [mm], +3.5 [mm] respecto a su estado

inicial, se expone la figura 67:

Figura 67. Diámetro final (preparado) de Motor Mitsubishi 4G-65.

Con este dato de la variable del diámetro del pistón, se puede iniciar el

proceso de cálculo de los nuevos parámetros técnicos.

4.8.2. CÁLCULO DE LA CILINDRADA UNITARIA FINAL (Vuᵳ)

Para realizar este cálculo se debe contemplar la variable de la carrera del

pistón en el cilindro, la cual se determinó que no cambiara en el proceso de

modificación de los cilindros del bloque; es así que en la tabla 40 los nuevos

datos para el cálculo de la cilindrada unitaria final del motor son los

siguientes:

90

Tabla 40. Datos para el cálculo de la cilindrada unitaria final

Diámetro final (Dᵳ) del pistón Carrera (s) del pistón

76.5 [mm] 77 [mm]

Multiplicados por su factor de conversión (

)

7.65 [cm] 7.7 [cm]

Aplicando la fórmula [2] planteada en este trabajo con estos nuevos datos, el

proceso de cálculo se realiza de la siguiente manera:

[2]

, o

4.8.3. CÁLCULO DE LA CILINDRADA TOTAL FINAL (Vhᵳ)

Para realizar el cálculo de la cilindrada total final que desarrolla el motor, se

debe tomar en cuenta los datos necesarios aplicables a la fórmula [3]. Estos

datos se muestran en la tabla 41 y son los siguientes:

Tabla 41. Datos para el cálculo de la cilindrada total final.

Diámetro final (Dᵳ) del

pistón Carrera (s) del pistón Numero de cilindros (n)

7.65 cm 7.7 cm 3

91

[3]

, o

4.8.4. VOLUMEN FINAL DE LA CÁMARA DE COMBUSTIÓN

Como se citó en los apartados iniciales de la determinación de los

parámetros STD del motor, el volumen de la cámara de combustión no

sufrirá variaciones aparentes por el estado ideal del mismo, pero debido a

los procesos alternos que se realizaron en el cabezote se realizara una

medición final para comprobar que su volumen no ha sufrido variaciones

significativas.

El nuevo proceso se realiza con líquido de frenos DOT-3 y una probeta de

laboratorio para diferenciarlo del proceso inicial, sobre todo en lo que

respecta al color de la prueba, como se muestra en la figura 68.

Figura 68. Medición final del volumen de la cámara de combustión. (Samaniego G., 2006).

Con la medición realizada se determina que el volumen de la cámara de

combustión se encuentra en 42,49 cc, comprobando así que una vez

completado el proceso de limpieza y puesta a punto de todo el cabezote, el

92

aumento de la cámara de combustión es mínimo y se encuentra dentro del

rango ± 0,05 cc planteado en este trabajo.

4.8.5. RELACIÓN DE COMPRESIÓN FINAL (Rcᵳ)

Una vez obtenidos todos los parámetros necesarios para el cálculo de la

relación de compresión final que alcanza el motor, se procede a la aplicación

de la fórmula [4]. Es así que los datos finales para el proceso quedan

expresados de la siguiente manera en la tabla 42:

Tabla 42. Datos para el cálculo de la relación de compresión final.

Cilindrada unitaria final (Vuᵳ) Volumen final de la cámara de compresión (Vcᵳ)

353,92 [cc] 42,49 [cc]

[4]

De esta manera quedan calculados todos los parámetros técnicos del motor

que determinan el incremento de su régimen y su nuevo margen de

desarrollo en funcionamiento para pistas de rally.

93

4.9. COMPARACIÓN FINAL ENTRE PARÁMETROS INICIALES

Y PREPARADOS DEL MOTOR

La comparación entre los parámetros STD iniciales y finales preparados del

motor se realiza para determinar el rango de variación que se ha logrado con

todo el trabajo mecánico realizado, comprobando que estos han aumentado

y que el funcionamiento y desarrollo general del motor será el esperado para

su desenvolvimiento ideal para la competencia que se ha preparado.

Los parámetros que serán comparados en la tabla 43 son los calculados en

el apartado anterior, los mismos que se utilizan previamente al cálculo de la

potencia real que entregara el motor.

Tabla 43. Índice de variación de cálculos iniciales (Motor STD) y finales (Motor preparado).

Cálculo inicial Calculo final Índice de variación

Cilindrada unitaria [cc] 322,27 353,92 31,65

Cilindrada total [cc] 966,82 1061,76 94,94

Relación de compresión

@:1 8,59 9,329 0,739

Los índices o rangos de variación de los parámetros pre-potencia del motor

que se presentan en la tabla comprueban que todo el trabajo realizado, todo

el proceso de trucaje, todas las piezas y elementos modificados y adaptados

en el motor le han otorgado las características que se buscan para que su

participación en competencia sea exitoso.

4.9.1. CÁLCULOS DE LAS LONGITUDES ESPECÍFICAS DEL HEADER

El Header es un reemplazo al múltiple de escape que permite que el nuevo

régimen de gases que alcanza el motor debido a la compresión elevada se

logre evacuar de manera más eficiente, esto se consigue ya que este

Header individualiza la salida de estos gases desde los conductos de escape

del cabezote mejorando así la distribución del flujo que se expulsa a mayor

94

velocidad, reduciendo el riesgo que se genere acumulación excesiva de

presión y aumento de temperatura lo cual podría generar daños irreversibles

al cabezote del motor. El tubo de escape original del motor G10 se muestra

en la figura 69.

Figura 69. Múltiple de escape original del Motor G-10. (Samaniego G., 2006).

Para adaptar un Header ideal que aporte de manera efectiva y eficiente al

sistema de escape se deben realizar los cálculos de los parámetros

específicos que determinaran su eficiencia y apoyan al motor en su

desarrollo y rendimiento. Estas especificaciones y características se indican

en el esquema de la figura 70.

Figura 70. Representación de las dimensiones del Header. (Mena, 2014), (Samaniego G., 2006).

4.9.1.1. Longitud del tubo primario

Para calcular la longitud que debe tener el tubo primario del Header, es

decir, el primer tubo que se conecta al cabezote sobre los conductos de

escape, se aplican las fórmulas [7] y [8] planteadas con anterioridad. El

proceso se expresa de la siguiente manera en la tabla 44:

95

Tabla 44. Datos para el cálculo de la longitud del tubo primario del Header.

RPM (máxima) AAE (modificada) RCE (modificada)

6150 rpm 95 ° 35 °

[7]

[8]

De esta manera, se determina que la longitud real que debe tener el tubo

primario del Header para que cumpla con la condición de evacuar los gases

generados en el escape, con las condiciones actuales del motor, es de

109,21 cm; esta dimensión debe construirse lo más cercana posible al valor

establecido, de otro modo afectara al funcionamiento ideal del motor.

Cabe señalar que en el proceso de construcción del Header, se puede

considerar un índice del +10% de la longitud calculada para su fabricación,

pero no se debe construirlo con una longitud menor a la establecida, ya que

esto puede ocasionar un drástico aumento de la presión de los gases,

generando aumento de la temperatura que puede dañar gravemente al

cabezote.

96

4.9.1.2. Diámetro del tubo primario

Para realizar el cálculo del diámetro del tubo primario del Header se tomaran

en cuenta datos calculados previamente. Es así que las variables necesarias

para este proceso aplicados a la fórmula [9] son las siguientes, que se

muestran en la tabla 45:

Tabla 45. Datos para el cálculo del diámetro del tubo primario del Header.

Cilindrada unitaria final (Vuᵳ) Longitud del tubo primario (Lp)

353,92 cc 109,21 cm

√

[9]

√

√

√

Así también se demuestra que el diámetro ideal del tubo primario debe ser

de una longitud mínima de 2,87 cm, recalcando una vez más que se puede

considerar un incremento de +10 % de la longitud calculada, pero no debe

ser menor al mínimo.

97

4.9.1.3. Diámetro de tubo secundario

Para realizar este cálculo se debe considerar también otras variables del

motor preparado definidas ya con anterioridad, así mismo, estas se aplican a

la fórmula [10] planteada para este proceso. Entonces, en la tabla 46 se

tiene:

Tabla 46. Datos para el cálculo del diámetro del tubo secundario del Header.

Cilindrada total final (Vhᵳ) Longitud del tubo primario (Lp)

1061,76 cc 109,21 cm

√

[10]

√

√

√

Finalmente se determina que el diámetro del tubo secundario del Header

debe tener una longitud mínima de 3,5 cm, pudiendo ampliar su longitud

considerando el +10 % de incremento, pero no debe tener una longitud

menor a la mínima establecida.

98

4.9.2. ADAPTACIÓN DEL HEADER A MEDIDA

Una vez obtenidas las dimensiones y magnitudes que debe poseer el

Header ideal para las características de este motor, se procede a realizar su

adaptación, la misma que se puede aplicar de dos formas:

1) Lo más recomendable es construir a medida el nuevo Header para el

motor, para garantizar que este sea apto totalmente a los requerimientos

del motor y no se presenten fallas o averías a corto plazo. Otra ventaja

que presenta la fabricación del Header es que permite realizar pruebas

previas a la adaptación definitiva del mismo, así como prepararlo a gusto

y terminarlo con acabados personalizados.

2) Otra opción es comprar un Header ya preparado, con dimensiones

similares a las calculadas y que se deben verificar dentro de un rango

para determinar cuál será el más apto para los requerimientos del motor.

La desventaja que presenta esta opción, es que si se presentan

anomalías, el tiempo incurrido en mantenimiento será demasiado

extenso, y su costo será demasiado alto igualmente, ya que

comercialmente no ofrecen garantía una vez instalado en el motor.

En este caso, se ha tomado la opción de fabricar el Header con las

características ya calculadas, y darle acabados superficiales tales que

mejoren estéticamente la presentación del motor. Las dimensiones

específicas y calculadas que tendrá el Header fabricado y adaptado se

muestran en la tabla 47.

Tabla 47. Dimensiones finales para la fabricación del Header.

Diámetro del tubo primario

(Dp)

Longitud del tubo primario

(Lp)

Diámetro tubo secundario

(Ds)

Mínimo Máximo

(+10 %) Mínimo

Máximo

(+10 %) Mínimo

Máximo

(+10 %)

2,87 cm 3,15 cm 109,21 cm 120,13 cm 3,52 cm 3,87

La figura 71 presenta el Header fabricado y terminado en su totalidad.

99

Figura 71. Representación del Header fabricado. (Samaniego G., 2006)

Así mismo, el montaje de este Header en el motor G10 ya preparado y

armado se presenta en la figura 72.

Figura 72. Adaptación final del Header en el motor G10 preparado.

4.10. CÁLCULO FINAL DE LA POTENCIA REAL OTORGADA

POR EL MOTOR

Finalmente, para concluir el proceso de cálculo del estado real del motor

después de haber realizado todo el trabajo de preparación, se debe calcular

la potencia real que entrega el motor para determinar y comprobar su aptitud

real para las competencias de rally en las que desee participar.

Para lograr este objetivo, se tomará en cuenta dos condiciones principales:

El torque final generado por el motor, determinado por la prueba

dinamométrica; y,

El número de revoluciones mínimo y máximo de la prueba que alcanza

el motor.

100

En la prueba dinamométrica realizada al motor preparado se comprueba el

aumento de su potencia y de su régimen de giro, valores que tienen que ser

demostrados en este apartado para comprobar todos los cálculos realizados

a lo largo del desarrollo del trabajo; así mismo, esta prueba otorga el nuevo

torque que genera el motor. Es así que se tiene la siguiente comparación en

la tabla 48:

Tabla 48. Comparación entre torque inicial (Motor STD) y el torque final (Motor Preparado)

Torque Inicial de prueba (Motor STD) Torque final alcanzado (Motor Preparado)

77,28 [N-m] 81,02 [N-m]

De esta manera se establece la diferencia de torque alcanzada por el motor

en las etapas analizadas. El valor del torque real alcanzado, otorgado por el

dinamómetro será utilizado en la aplicación de la formula [6] para el cálculo

de la potencia real que otorga el motor.

⁄

[6]

⁄

⁄

Con este procedimiento se comprueba que los procesos realizados para la

preparación del motor has sido los adecuados, y el motor es adecuado.

101

4.10.1. REPRESENTACIÓN DE LA CURVA DE POTENCIA REAL

El esquema grafico de la curva de la potencia que entrega el motor en su

estado actual, se realiza principalmente para establecer la relación de

variación que el motor ha experimentado en todo el proceso de modificación,

preparación y trucaje; además permite tener una orientación visual de dicha

variación. La tabla 49 proporciona los datos para este cálculo.

Tabla 49. Parámetros finales de la Potencia Real otorgada por el Motor.

Torque (N-m) RevMotor (rpm) Constante POTENCIA (HP)

2500 21,21

3500 29,69

4250 36,05

5750 0,001 48,77

6000 50,89

81 6150 52,17

6500 55,14

La figura 73 representa la curva de potencia final real que otorga el motor

después de todo el proceso de preparación y modificación.

Figura 73. Representación de la curva de potencia final otorgada por el Motor.

21,21

29,69

36,05

48,77 50,89 52,17

55,14

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

2500 3500 4250 5750 6000 6150 6500

PO

TEN

CIA

(H

P)

RPM

Potencia Final Real

PotenciaFinal Real

102

4.10.2. POTENCIA INICIAL VS POTENCIA FINAL (REAL)

El último procedimiento a realizar respecto a todo el proceso de

transformación de la potencia del motor, desde sus parámetros iniciales

hasta la puesta punto a final, es establecer una comparación grafica entre

las dos curvas de potencia del motor y demostrar que efectivamente esta ha

aumentado y le otorga al motor mejores prestaciones y todas las

características requeridas para participar en competencias de Rally a nivel

nacional. Esta comparación final se presenta en la figura 74.

Figura 74. Comparación final: Potencia Inicial vs Potencia Final Real.

4.11. PRUEBAS EN EL DINAMÓMETRO DEL MOTOR G10

Para comparar, verificar y demostrar que todo el proceso de cálculo

realizado con anterioridad se ejecutó de manera correcta, y establece los

valores idóneos y requeridos para cumplir con el objetivo de tener un motor

preparado técnicamente para que compita en circuitos de rally a nivel

nacional, se realiza una prueba con el dinamómetro que otorga los valores

20,16

28,22

34,27

46,36 48,38 49,59

52,41

21,21

29,69

36,05

48,77 50,89

52,17 55,14

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

2500 3500 4250 5750 6000 6150 6500

PO

TEN

CIA

(H

P)

RPM

Potencia Inicial vs Potencia Final Real

POTENCIAINICIAL

PotenciaFinal Real

103

exactos, así como las curvas de potencia reales que entrega el moto G10

actualmente.

4.11.1. PRUEBA INICIAL DEL MOTOR G10

Esta prueba en el dinamómetro se realiza en condiciones normales de

funcionamiento del motor G10 y establece los valores físicos específicos

para la circulación en la ciudad de Quito. Los resultados de esta prueba se

presentan en la figura 75. Revisar anexo 7.

Figura 75. Prueba inicial con dinamómetro.

Los valores obtenidos en esta prueba reflejan que los cálculos realizados

para los parámetros iniciales del motor G10 son correctos y están dentro de

los rangos permitidos, lo que demuestra que el mencionado motor tuvo

desde su punto de partida las características y aptitudes necesarias para la

ejecución y culminación de los todos los trabajos.

4.11.2. PRUEBA FINAL DEL MOTOR G10

De la misma manera, cuando el motor está completamente listo y preparado

en todos sus procesos de modificación y con todos sus elementos y

sistemas complementarios adaptados, se vuelve indispensable someterlo a

104

una prueba en el dinamómetro para comprobar y verificar la correcta

ejecución de todos los cálculos aplicados al motor, esto para garantizar su

desenvolvimiento sin limitaciones a mediano plazo inclusive. Los resultados

de esta prueba final en el dinamómetro se presentan en el grafico 76.

Revisar anexo 8.

Figura 76. Prueba final del motor G10 en el dinamómetro.

Estos resultados comprueban que todo el proceso de trucaje, preparación y

modificación del motor G10 se planificaron y se ejecutaron de manera

correcta, ya que se ha logrado el objetivo de aumentar la potencia final

entregada por el motor, y así queda listo para empezar a competir en

circuitos de rally cuando se lo considere necesario.

4.12. CÁLCULO DE LA RELACIÓN PESO POTENCIA (FEDAK)

El reglamento de la FEDAK dispone que para que un vehículo con motor

preparado sea apto para participar en las competencias organizadas y

calendarizadas a nivel nacional, se debe establecer la relación Peso-

Potencia del Motor, para garantizar que este no exceda los límites de trucaje

establecidos y no se obtenga una ventaja ilegal sobre los demás

competidores en las distintas modalidades de competencia.

105

Esta relación Peso-Potencia se calcula mediante la aplicación de la fórmula

[1], establecida en el reglamento de la FEDAK, que requiere además la

determinación de la masa neta del motor completamente armado.

El Motor G10 completamente armado y antes de ser montado, posee una

masa neta de 60,1 [Kg], dato con el cual el cálculo se realiza de la siguiente

manera:

[1]

⁄

4.12.1. ESTABLECIMIENTO DE CATEGORÍAS APTAS PARA

COMPETENCIA

Una vez obtenida la relación Peso-Potencia del motor, el procedimiento que

sigue es establecer y determinar si el vehículo en general es apto y se

encuentra en las condiciones idóneas para obtener una plaza, es decir, un

número que le permita participar activamente en las competencias de Rally a

nivel nacional organizadas por la FEDAK.

Para realizar este requerimiento, se tomara dos secciones del reglamento de

la FEDAK que corresponden a las categorías y sus normas técnicas que

califican a un vehículo para competir; estas secciones son:

Categoría TN: Turismo Nacional

“La procedencia y la marca del motor del vehículo debe ser igual que la

marca del chasis. Además, los motores permitidos para esta categoría

deben cumplir con [dos] condiciones específicas…

106

Motores de pistón de aspiración natural de hasta 6000 cc.” (FEDAK

ECUADOR, 2015).

Pesos Categoría TN

Motor tipo

Cilindrada Peso

mínimo Diámetro máximo del restrictor

de admisión

cm3 Kg Mm

ATMOSFERICO, de pistones

0 a 1300 700 30,1

ATMOSFERICO, de pistones

1301 a 1650 820 32,5

ATMOSFERICO, de pistones

1651 a 1850 1000 35,9

ATMOSFERICO, de pistones

1851 a 2050 1020 36,3

ATMOSFERICO, de pistones

2051 a 2200 1070 37,2

ATMOSFERICO, de pistones

2201 a 2500 1100 37,7

ATMOSFERICO, de pistones

2501 a 3100 1160 38,7

ATMOSFERICO, de pistones

3101 a 4000 1230 39,9

ATMOSFERICO, de pistones

4001 a 6000 1300 41,0

(FEDAK ECUADOR, 2015).

“Además, la relación Peso-Potencia referencial establecida para esta

categoría tiene las siguientes condiciones:

… Motores atmosféricos con la potencia medida bajo condiciones ISO, es de

5,29 kg/HP.” (FEDAK ECUADOR, 2015).

Con estas condiciones, se establece y se demuestra que todo el proceso de

trucaje realizado en el motor si le permite participar en esta categoría y

acceder a un número para poder competir sin limitaciones inmediatas.

107

Categoría TE: Turismo Especial

“Los motores que están permitidos para participar en esta categoría deben

reunir las siguientes características:

Motores de pistón de aspiración natural de hasta 6000 cc.” (FEDAK

ECUADOR, 2015).

Pesos Categoría TE

Motor tipo

Cilindrada Peso

mínimo Diámetro máximo de restrictor de

admisión

cm3 Kg Mm

ATMOSFERICO, de pistones

0 a 1300 700 32,5

ATMOSFERICO, de pistones

1301 a 1650 820 35,2

ATMOSFERICO, de pistones

1651 a 1850 1000 38,9

ATMOSFERICO, de pistones

1851 a 2050 1020 39,3

ATMOSFERICO, de pistones

2051 a 2200 1070 40,2

ATMOSFERICO, de pistones

2201 a 2500 1100 40,8

ATMOSFERICO, de pistones

2501 a 3100 1160 41,9

ATMOSFERICO, de pistones

3101 a 4000 1230 43,1

ATMOSFERICO, de pistones

4001 a 6000 1300 44,3

(FEDAK ECUADOR, 2015).

“La relación Peso-Potencia establecida de manera referencial para los

motores en los vehículos de esta categoría es:

Motores atmosféricos con la potencia medida bajo condiciones ISO, es

de 4,52 kg/HP.” (FEDAK ECUADOR, 2015).

108

De la misma manera, dadas las condiciones actuales del motor del vehículo,

se establece y se demuestra que todo el proceso de trucaje realizado en el

motor si le permite participar en esta categoría y acceder a un número para

poder competir sin limitaciones inmediatas.

4.13. ESTADO Y CONDICIÓN FINAL DEL MOTOR G10

El estado y la condición final que se logra obtener en el motor G10 del

vehículo Suzuki Forza I es muy importante para establecer y definir todo el

proceso de preparación planificado y ejecutado, esto se realiza mediante

una comparación final de los valores conseguidos en el proceso de

modificación y preparación del motor; para finalizar y comprobar de manera

específica los trabajos realizados en el mencionado motor, los valores a

comparase se refieren la presión de compresión inicial y final medidas. La

tabla 50 presenta estos valores de la siguiente manera:

Tabla 50. Comparación final de la presión de compresión inicial y final del motor G10

Presión de

compresión

Cilindro I Cilindro II Cilindro III

Inicial 123 PSI 121 PSI 121 PSI

Final 129 PSI 128 PSI 128 PSI

De esta manera se comprueba y se demuestra que los trabajos ejecutados

en el motor han permitido obtener un aumento de sus especificaciones

mecánicas y técnicas, que justifican el aumento de potencia calculado y

obtenido.

Es así que para dar por terminado el proceso de estudiar y adaptar el motor

del G10 del vehículo Suzuki Forza I, se presenta varias referencias del

estado actual del motor y del vehículo mismo. En la figura 77 se muestra la

condición del motor completamente armado, adaptado y montado al

vehículo, listo para usarse.

109

Figura 77. Montaje final motor G10

Así mismo, en la figura 78 se presenta la parte exterior del vehículo con los

acabados terminados antes de la inscripción en la FEDAK y la respectiva

colocación de las artes y logos que llevará.

Figura 78. Presentación final del vehículo Suzuki Forza I.

4.14. ADAPTACIÓN DE SISTEMAS COMPLEMENTARIOS

Para el funcionamiento correcto del motor preparado sin que sufra averías a

corto plazo, es necesario además que los sistemas complementarios a este

también sean adaptados y modificados, mejorando su aporte al mencionado

110

motor, permitiendo que el desarrollo ideal de todo el vehículo sea el

requerido para la competencia.

Los sistemas complementarios que influyen y aportan directamente al

rendimiento del motor son: el sistema de encendido del motor, el sistema de

refrigeración y el sistema de alimentación de combustible.

4.14.1. SISTEMA ADAPTADO DE ENCENDIDO DEL MOTOR

El sistema convencional de encendido del motor funciona con la ignición que

se le aporta desde el switch de encendido que forma parte del mando del

timón o volante; al introducir la llave y girarla este activa todo el sistema

eléctrico que permite que el motor inicie su marcha y permanezca de esta

manera hasta que se gire en sentido contrario la llave y se retire del switch

de ignición.

Debido a que el vehículo está preparado para competencia, el sistema antes

mencionado no aporta con las reglamentaciones requeridas que impone la

FEDAK en lo que a seguridad de medios eléctricos respecta; es por esto que

el sistema de encendido del motor se ha modificado y se ha adaptado para

en primer lugar cumplir con los reglamentos de competencia, y en segundo

lugar brindar la seguridad respectiva a sus ocupantes y proteger al motor de

la misma manera. Esta adaptación se muestra en la figura 79.

Figura 79. Tablero de mandos modificado.

El nuevo tablero de mandos se ha adaptado en la parte frontal del panel de

instrumentos, es decir, se removió el sitio en el que se encontraba el radio y

111

los mandos de la calefacción y ventilación, esto para otorgar a los pilotos la

maniobrabilidad requerida, sin limitaciones, en caso de emergencias.

4.14.1.1. Elementos del sistema adaptado de encendido del motor

El nuevo sistema de encendido que se ha adaptado en el vehículo para dar

marcha al motor G10 presenta una forma dinámica y estética que agilita y

mejora la intervención del piloto o el copiloto, inclusive, en el manejo de los

nuevos mandos; está también pensado en proteger la integridad física y

conservar la seguridad de todo el vehículo, especialmente del motor, ya que

en caso de emergencia el Switch Master está al alcance de ambos

ocupantes. La figura 80 muestra el nuevo sistema y sus elementos.

Figura 80. Elementos del sistema de encendido del motor.

Los elementos de los que está constituido el sistema de encendido

modificado son:

1. El Switch Master. Este elemento es el que controla prácticamente todo el

sistema eléctrico del vehículo; tiene una conexión directa al borne

positivo de la batería y se acciona mediante llave única. Este Switch es

reglamentario y es imprescindible para la calificación del vehículo en

competencia.

Si llegase a ocurrir un incidente en competencia, al girar este Switch se

desconecta todo el sistema eléctrico del vehículo y se lo inhabilita,

protegiendo a sus ocupantes y al motor en sí mismo.

1

2 3

112

2. El Switch de encendido. Este switch permite colocar al motor en la

posición de “contacto” para que sus elementos mecánicos se acoplen

para iniciar la marcha del mismo; en su instalación se colocó una placa

que indica la posición de “On y “Off”, generalmente, hacia abajo es la

posición de apagado, y hacia arriba es la posición de contacto.

3. El Starter. Para dar inicio a la marcha del motor se ha instalado un

pulsador; este permite reemplazar el uso de llaves para el encendido lo

que le otorga al piloto comodidad y maniobrabilidad, así también como

otorgar la seguridad respectiva a los ocupantes como al mismo motor

según reglamentación, y además permite que el sistema sea estético

para un vehículo de competencias.

El orden de accionamiento de estos elementos consta del siguiente

procedimiento: a) se debe girar a la posición de “cerrado” el Switch Master

(1); a continuación, el Switch de encendido (2) se coloca en la posición

“On”; y, finalmente se presiona el pulsador o Starter (3) y se da inicio a la

marcha del motor. Por otra parte, para apagar el motor basta con

desconectar el Switch Master, y una vez con el motor sin marcha se coloca

el Switch de Encendido en la posición “Off”.

Todos estos dispositivos instalados y modificados se los adaptó para

otorgar al vehículo, a sus ocupantes y al motor en general las seguridades

respectivas según la reglamentación de la FEDAK y también para dar una

presentación estética adecuada para un auto de competencia.

4.14.2. SISTEMA ADAPTADO DE REFRIGERACIÓN DEL MOTOR

El sistema de refrigeración es muy importante para el funcionamiento ideal

del motor preparado, ya que un aumento drástico de temperatura

ocasionaría que el motor sufra daños irreparables y echaría a perder todo el

trabajo de modificación y preparación realizado.

Debido al nuevo régimen de trabajo del motor el aumento de temperatura al

que se verá expuesto es inevitable, lo que requiere una adaptación

importante del sistema de refrigeración. Se ha adaptado un mecanismo

auxiliar controlado manualmente para mantener estable siempre la

113

temperatura del motor mediante monitoreo constante por parte de los pilotos,

tal como se muestra en la figura 81.

Figura 81. Componentes del sistema de refrigeración adaptado.

El nuevo sistema adaptado de refrigeración del motor que se instaló en el

panel de control de instrumentos de competencia del vehículo consta de dos

elementos principales:

1. El manómetro de temperatura. Este controlador permite monitorear el

estado de la temperatura durante el funcionamiento el motor.

2. El Controlador manual de temperatura. Este dispositivo permite activar el

sistema auxiliar de control de temperatura para que el motor no sufra

averías que comprometan su desarrollo normal en competencia.

4.14.2.1. Funcionamiento del sistema adaptado de refrigeración

El sistema de refrigeración adaptado para aportar en competencia al motor

se constituye de dos procesos principales, el primero es el sistema de

refrigeración normal del motor, el cual consta del “TermoSwitch” o termostato

original del motor el cual se activa cuando el motor alcanza los 90 grados

centígrados de funcionamiento; debido al nuevo régimen que alcanza el

motor la temperatura del mismo aumenta muy rápidamente, lo que puede

generar averías graves y comprometer su rendimiento en competencia. Para

evitar esto, se adaptó un controlador manual (2) que se debe activar cuando

la temperatura alcance los 160 grados Fahrenheit, y esta se controla

mediante el manómetro (1); este controlador manual permite activar el

electro ventilador a voluntad para aportar al termostato en la misión de

1

2

114

mantener la temperatura del motor estable. Cuando la temperatura haya

descendido hasta los 90 grados Fahrenheit aproximadamente se debe

desactivar el Switch de control, para no sobrecargar al electro ventilador. El

mando de estos controles se indica en la figura 82.

Figura 82. Activación del sistema de refrigeración complementario según medida de

manómetro.

Como se puede apreciar en la figura, el controlador se encuentra activado

debido al aumento de temperatura mostrado por el manómetro.

4.14.3. SISTEMA ADAPATADO DE ALIMENTACIÓN DE COMBUSTIBLE

El sistema adaptado de alimentación de combustible no es más que un

aporte eléctrico controlado manualmente para evitar que el motor se quede

sin su suministro constante de combustible ocasionado por cualquier fallo o

imprevisto que se pueda presentar durante la competencia.

Para adaptar este sistema auxiliar de alimentación de combustible se instaló

una bomba eléctrica adicional, que permanece inactiva a menos que se

encienda por el controlador manual; la función de esta bomba auxiliar es

permitir el paso de combustible si la bomba mecánica original del vehículo

sufre algún daño imprevisto, esto para garantizar que el motor continúe

funcionando y no se vea obligado a abandonar una competencia.

El Switch Master controla todos los dispositivos eléctricos instalados, y si se

presentara algún accidente o problema eléctrico, esta bomba quedaría

inhabilitada de la misma manera.

115

El funcionamiento de la adaptación de este sistema se indica en la figura 83.

Figura 83. Sistema auxiliar de alimentación de combustible activado.

En la figura se puede observar el controlador manual de alimentación de

combustible auxiliar activado; posee además un indicador LED que informa a

los pilotos que este ha sido activado, y que el sistema de alimentación

original debe ser revisado durante el próximo mantenimiento.

4.14.4. MANTEMIMIENTO

La realización de un mantenimiento preventivo del vehículo en general se

vuelve indispensable, pero ya que está preparado para competencia la única

diferencia que presenta frente al mantenimiento de un vehículo de serie es el

tiempo de ejecución.

Los mantenimientos, en el motor especialmente se deben realizar antes y

después de cada competencia, o cada 1000 kilómetros recorridos inclusive,

para garantizar su estabilidad funcional y extender el tiempo de vida útil del

mismo.

El motor está preparado y es practicante nuevo, por lo cual desde el

momento en que es entregado, y habiendo recorrido un aproximado de 250

kilómetros para pruebas y demás, el próximo cambio de aceite se lo debe

realizar en los próximos 250 kilómetros que recorra. Esto se hace proteger

los nuevos elementos adaptados y llevar un control personalizado para

futuros mantenimientos.

116

Principalmente, el mantenimiento consta de los mismos procesos a

realizarse en un mantenimiento preventivo de serie, poniendo especial

interés en este trabajo en el cambio de aceite y en el líquido refrigerante.

Cabe señalar que el nuevo panel de instrumentos de control se encuentra

instalado un manómetro de presión de aceite, que permitirá a los pilotos o al

personal de mantenimiento verificar y controlar el estado del mismo. La tabla

específica de mantenimiento que se debe seguir se indica en la tabla 51.

Tabla 51. Mantenimiento preventivo del motor preparado.

Aceite Periodo de cambio Refrigerante Periodo de cambio

VALVOLINE

RACING 20W50

(Recomendado)

1000 km recorridos

(Antes de cada

competencia)

Cualquier marca

comercial

Previa verificación:

antes de cada

competencia

KENDALL

SEMISINTETICO

20W50

1500 km recorridos

AMALIE

SEMISINTETICO

20W50

1500 km recorridos

4.14.4.1. Sistemas auxiliares de mantenimiento y control

En el nuevo panel de control de instrumentos se encuentran algunos

componentes auxiliares que permitirán llevar a cabo un mantenimiento

exitoso del vehículo, y otorgar nuevos mandos a controles que hayan podido

sufrir averías. Estos mandos se presentan en la figura 84.

Figura 84. Elementos auxiliares de control y mantenimiento.

1

2

117

Los elementos auxiliares adaptados en el panel de instrumentos para el

mantenimiento son los siguientes:

1. El manómetro de presión de aceite. Este dispositivo de control se instaló

con el objetivo de mantener un control constante de la presión de aceite

en competencia y también para realizar el proceso de mantenimiento

preventivo; con esto se verificara que la presión de aceite este dentro de

los parámetros normales para que el motor no sufra averías o daños

importantes.

2. Los controladores auxiliares. Estos dispositivos se instalaron en el panel

de control y no poseen mandos, esto debido a que en caso de que uno

de los mandos principales sufra algún daño o avería imprevistos, estos

se puedan conectar rápidamente hacia los mandos auxiliares con el

objetivo de no ampliar el tiempo de manteamiento requerido.

La tabla 52 muestra las presiones mínima y máxima, respectivamente, que

puede alcanzar el motor el funcionamiento,

Tabla 52. Presiones de aceite correctas.

Presión mínima Presión máxima

20 PSI 60 PSI

En el caso de que estos valores no se comprueben en el manómetro, se

debe detener inmediatamente la marcha del motor y verificar su estado para

no comprometer su funcionamiento.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

118

5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

5.1. CONCLUSIONES

Al reemplazar únicamente el diámetro inicial de pistón de 73 mm hasta

76.5 mm se consiguió que la cilindrada total del motor aumente de 966

cc hasta 1060 cc, así como también se logró que la relación de

compresión aumente de 8.5:1 hasta 9.3:1.

Para la ejecución de los cálculos, tanto iniciales como finales, se

determinó que el volumen de la cámara de compresión no se debe

modificar, en este caso el valor de 42.5 cc se mantiene durante todo el

proceso; esto debido que al modificar este parámetro se presentaría un

incremento de temperatura excesivo en el motor que no se podría

controlar.

Al cambiar el eje de levas original, que posee un desfase de 230° y un

desplazamiento de 4.5 mm por un eje de levas preparado para

competencias que tiene un desfase de 310° y un desplazamiento de 6.8

mm se logró mejorar la distribución de gases de admisión y escape para

un rendimiento más apropiado del motor en competencia.

La adaptación e instalación del Header se realizó mediante proceso de

cálculo, ya que con el régimen actual que alcanza el motor los gases de

escape deben distribuirse de manera más rápida y eficiente; para esto

se determinó que la longitud del tubo primario de este Header debe tener

una longitud de 120 cm y sus diámetros deben ser de 2.8 cm, el

primario, y de 3.5 el secundario.

Se logró aumentar la potencia que desarrollaba el motor de 49.5 Hp

hasta 52.1 Hp, a un régimen de 6150 Rpm; esto demostró que todos los

trabajos y los cálculos aplicados al motor fueron ejecutados

correctamente y en definitiva, es apto para competir en circuitos de rally

sin ninguna limitación técnica o mecánica.

119

5.2. RECOMENDACIONES

El motor G10 de este vehículo tiene preparaciones y modificaciones

características para circuitos de rally; si se desea o se requiere inscribir

el vehículo en circuito de pista se debe realizar el cambio y adaptación

de las revoluciones del motor con el tacómetro de competencia para que

pueda desarrollarse en estos circuitos sin limitaciones. Otra de las

adaptaciones indispensablemente requeridas es cambiar los neumáticos

de rally por unos de pista, para que estos no sufran daños irreparables y

afecten el desenvolvimiento del motor en competencia.

Para la ejecución de mantenimientos y posibles arreglos mecánicos que

impliquen cambio de piezas y reparaciones mecánicas de sus

componentes, se debe revisar indispensablemente el manual del motor

G10 original y las indicaciones de mantenimiento descritas en este

trabajo, ya que la utilización, adaptación, reparación y preparación

incorrecta o al azar perjudicará de manera permanente la funcionalidad

del motor inhabilitándolo definitivamente; además, el calendario de

mantenimiento descrito se debe cumplir obligatoriamente, el no seguir

estas indicaciones perjudicara el rendimiento del motor en competencia.

El vehículo debe ser transportado al lugar de competencia sobre un

remolque, ya que al desarrollar su motor en los caminos urbanos de

cualquier ciudad del país afectara directamente a su desarrollo ya que

está adaptado para funcionar a altas revoluciones, la condición más

importante que podría surgir es un aumento de temperatura excesivo

que afecte a todo el motor perjudicando su funcionalidad seriamente;

relacionado con este factor, cabe recalcar que en competencia es

preferible utilizar gasolina súper por el octanaje que posee y las ventajas

que presentaría para el funcionamiento del motor.

El análisis e investigación para modificaciones posteriores que aporten

con nuevas tecnologías para mejorar el desenvolvimiento del motor en

competencia está disponible para su estudio por las futuras

generaciones de estudiantes con el apoyo de los docentes.

NOMENCLATURA O GLOSARIO

120

NOMENCLATURA O GLOSARIO

STD Parámetros estándar (originales) del Motor G10

MCI Motor de Combustión Interna

FEDAK Federación Ecuatoriana de Automovilismo y Kartismo

Deportivo

RPP Relación Peso-Potencia

Vu Cilindrada Unitaria del Motor

Vh Cilindrada Total del Motor

Rc Relación de compresión del Motor

Lp Longitud del tupo primario del Header

Dp Diámetro del tubo primario del Header

Ds Diámetro del tubo secundario del Header

Do Diámetro inicial del pistón estándar

PMI Punto Muerto Inferior del cilindro

PMS Punto Muerto Superior del cilindro

G-Engine Motores de la Serie G de Suzuki

Df Diámetro final del pistones Motor Mitsubishi 4G-65

BIBLIOGRAFÍA

121

BIBLIOGRAFÍA

Águeda, E., García , J., Navarro, J., & Gómez, T. (2009). Fundamentos

Tecnológicos del Automóvil (1° Ed.). Madrid, España: THOMSON

Editores Paraninfo S.A.

Astudillo, M. (2010). Tecnología del Automóvil (1° Ed.). Madrid, España:

Ediciones Paraninfo, SA.

Atkins. (2009). Introducción para pruebas y desarrollo de motores, SAE

Internacional . EE.UU.

AutoData 3.18. (2007). Versión 6.410.

Bosch GmbH, R. (2005). Manual de la Técnica del Automóvil (4° Ed.).

Alemania: Bosch.

Carreras, R., Alvarez, F., & Callejon, A. (2005). Motores Alternativos de

Combustion Interna. España: Universidad Politecnica de Cataluña.

Casado, A. (2014). Mecanica del vehículo. Paraninfo S.A.

Chang, R., & Goldsby, K. (2013). Electroquimica 11° Ed. Mexico: Mc Graw

Hill.

(s.f.). Engine Mechanical. En G-10, 1-CAM 6 VALVES ENGINE (pág. 31).

Escudero, S., Gonzalez, J., & Rivas, J. (2011). Motores. España: Macmillan

Iberia, S.A.

Estudios Técnicos y Documentación. (1994). Revista Técnica del Automóvil,

72.

FEDAK ECUADOR. (2015). Obtenido de fedak-ec.org

Flyingblue. (Octubre de 2013). Foro AirCooled. Obtenido de

http://www.foroaircooled.com/t2465-la-cifra-magica-de-la-relacion-de-

compresion

Gillieri. (2005). Preparacion de motores de serie para competicion. Editorial

CEAC.

Hoag. (2006). Diseño de motores de vehículos. EE.UU.

122

Laborde, M. (2004). Oxidación Parcial de Hidrocarburos. Buenos Aires:

Universidad de Buenos Aires.

Martínez, H. G. (2012). Manual práctico del automóvil: Reparación,

mantenimiento y prácticas. Madrid: Cultural, S.A. .

Master, W. (7 de Noviembre de 2009). Google Sites . Obtenido de Guías y

Válvulas: https://sites.google.com/a/guiasyvalvulas.com/guias-y-

valvulas/informacion-general/datosgeneralesdevalvulasyguias

Meganeboy, D. (2014). Aficionados a la mecanica . Obtenido de

http://www.aficionadosalamecanica.net/cur_mec_cilindrada.htm

Mena, M. (2014). "ESTUDIO Y ANÁLISIS TEÓRICO - PRÁCTICO DEL

COMPORTAMIENTO DE UN MOTOR SUZUKI G10 PREVIO Y

POSTERIOR A SU TRUCAJE”. Latacunga.

Orovio. (2010). Tecnologia del Automovil. Paraninfo S.A.

Rondón, N. (2012). Manual de reparación de automóviles. Barcelona,

España: Lexus.

Salazar, H. (2015). Elementos fijos del motor.

Salinas Villar, A. (2007). Motores Electromecanica de Vehiculos. España:

Paraninfo, S.A.

Samaniego G., S. C. (2006). Comparación de las caracterisitcas de

eficiencia de un motor suzuki forza G10 SOHC al variar

secuencialmente elementos posibles de trucaje para competición a

través de un banco de pruebas. Latacunga, Cotopaxi, Ecuador.

Sanchez, M. &. (s.f.). Manley & Sanchez. Rectificación de cabezotes.

Obtenido de Red estudiantil:

http://www.redestudiantil.com/publicidad/ManleyySanchez/servicios.ht

ml

Santander, J. R. (2010). Tecnico en mecánica y electrónica automotriz.

Segunda edición. . Colombia: Diseli.

Sanz. (2011). Motores. Editex.

Serrano, C. (2006). Preparacion de motores de competencia. Ediciones

America.

Stachurski, D. (31 de Enero de 2005). WebArchive. Obtenido de Daniel

Lumena:

123

http://web.archive.org/web/20060526022147/http://daniels.lumena.co

m/suzuki/Engine.htm

Tipler, P., & Mosca, G. (2005). Fisica para la Ciencia y Tecnología. España:

Reverte, S.A.

ANEXOS

124

ANEXOS

Anexo 1

Sistema de encendido del motor G10 del vehículo Suzuki Forza I

.

125

Anexo 2

Reglaje y emisiones del motor G10 del vehículo Suzuki Forza I

126

127

128

Anexo 3

Bujías de encendido y sistema de alimentación de combustible del motor

G10 del vehículo Suzuki Forza I

129

Anexo 4

Mantenimiento, reglajes y capacidades de lubricantes del motor G10 del

vehículo Suzuki Forza I

130

Anexo 5

Pares de apriete del motor G10 del vehículo Suzuki Forza I

131

Anexo 6

Arranque y carga del motor G10 del vehículo Suzuki Forza I

132

Anexo 7

Prueba inicial del motor G10 en dinamómetro.

133

Anexo 8

Prueba final del motor G10 en dinamómetro.