MECÁNICA
MECANICA
Vamos a comentar algunos aspectos técnicos para que todo aquel al que le suene a chino la palabra EGR, FAP o trapecio, hoy se acueste sabiendo otro poco.
Yo soy mecánico pero no catedrático ni ingeniero termodinámico, quiero aclararlo.
Los comentarios y consejos que leerás en adelante están basados en mi experiencia. Puede haber cosas mejores, seguro que hay gente que sabe más que yo y sobre todo habrá cosas más modernas. Pero de lo que voy a hablar es algo que considero que pueda ser del interés de muchos usuarios. Espero que así sea.
MOTOR DE LICUADORA
Lo siento, de verdad, no sé nada vehículos eléctricos y tampoco me interesan. Sin más, no se lo que te parecerá pero yo soy fan de los motores térmicos, en especial de aquellos que me consta que han alcanzado un nivel de perfección elevadísimo.
CICLO DE OTTO... pero con turbo
Un motor funciona consumiendo una mezcla en forma de vapor llamado combustible. Que se quema con un comburente, que, salvo que conduzcas un dragster (que añaden óxido nitroso al aire) será aire, aire a la presión de la atmósfera o aire presurizado con un turbo, un compresor, volumétrico o las dos cosas. Esto último, lo de sobre alimentar un motor con dos sistemas, de momento no lo he visto en furgonetas pero si en coches de serie como el VW sciroco 1.4 que con su cambio DSG es un auténtico misil.
Las normativas antipolucion a las que están sometidos los vehículos en este momento y que se endurecen en cada pestañeo tuyo. Hacen que prácticamente no se pueda homologar un motor sin turbo.
A pesar de numerosos esfuerzos por los fabricantes para lograr la máxima potencia/fiabilidad con las menores emisiones el turbo es obligado.
Los motores turbo son más eficientes pero para ello necesitan de ciertos componentes que les ayudan.
RESPECTO AL TURBO:
Lo primero que tienes que quitarte de la cabeza es eso de “entra el turbo”. No. El turbo está generando presión extra desde que el motor arranca, lo que ocurre es que alcanza su presión de trabajo adecuada en cierto lugar del cuenta vueltas.
En coches es otro mundo. En furgonetas, el fabricante lo que quiere es que el vehículo carezca de dos cosas que causan cierta incomodidad a la hora de conducir.
-1 esa caída de potencia que tienen todos los motores 4 en línea a medio régimen y que se aprecia menos cuánto más grande es el motor pero que estar, siempre esta
-2 lo que se llama “Lag” esa pequeña avalancha de caballos que llegan de golpe a cierto régimen y que hacen la conducción un tanto incómoda. Poca potencia hasta cierto régimen y luego de golpe mucha potencia más. Esto ya no pasa.
¿COMO FUNCIONA UN TURBO?
Imagina dos ventiladores unidos entre sí por un eje (del espesor de un lápiz y que gira a 200.000 rpm) y encerrados en una carcasa que hace que uno sea estanco respecto al
Otro.
Cuando el motor arranca un ventilador empieza a girar movido por los gases de escape y como está unido al otro ventilador por un eje común, si uno se mueve también el otro se mueve. Este segundo ventilador aspira aire de la atmósfera y lo mete a presión en el Motor.
Existen varios problemas.
-1 A más presión de aire presurizado dentro de los cilindros, más gases de escape, a más gases de escape más revoluciones del ventilador que sopla…hasta que el motor explota eso es así. Si no explota es por una válvula que tienen todos los turbos tarada a cierta presión. Cuando la presión que el fabricante estima oportuna se alcanza, se abre una válvula ( que se llama waste gate o válvula de descarga) por la que sale la presión que sobra.
-2 si el ventilador (elque simulamos que es el Turbo) es grande producirá mucha presión de aire pero necesitará mucho caudal en el otro lado del eje para conseguir moverse. Eso provocará lo que antes llamamos LAG y en mi infancia era el “Efecto turbo”
-3 Todos los turbos pueden ponerse al rojo vivo en la zona de la caracola de escape, la que recepciona los gases de escape para provocar movimiento y su eje también se calienta mucho. Por ello tienen unas necesidades de lubricación especiales. El eje se calienta tanto que el aceite que lo lubrica se “churrusca”, por otra parte un turbo de cierto tamaño, girando a 200.000 RPM después de un tramo rápido se queda sin aceite de forma instantánea nada más cortas el encendido. Pero el turbo tiene tanta inercia que sigue girando SIN LUBRICACIÓN un par de minutos…esto lo somete a un desgaste enorme. Los mas aficionados o los tuneros ya conocerán los antiguos Turbo Timers (como el que yo tenia en mi 3000-GT) pero ahora están obsoletos
Las Trafic X82 B-iturbo tienen un turbo pequeñito que genera presión muy modesta pero con poco flujo de gases de escape. Seguido, tiene otro turbo más grande que genera más presión justo cuando el pequeño ya no da más de sí.
En las furgonetas grandes, con un solo turbo se utilizan turbinas de geometría variable. Estas, mediante una gestión electrónica que tiene en cuenta varios factores: la marcha en granada, la velocidad a la que circulas y muchos más parámetros mueven los alabes del turbo (las palas del ventilador ) para que en un punto del cuenta vueltas den una presión y superado este punto alteren su geometría para ( gracias a que ya tienen inercia adquieran una geometría que otorgue más presion).
Ten en cuenta que el eje que mueve el turbo va muy rápido (hasta 200.000 RPM)
Los mejores tubos tienen ejes que giran sobre rodamientos cerámicos bañados en aceite.
Los ideal es que después de darle una buena zurrá a tu motor turbo, es quedejes arrancado el motor mientras descargas el maletero o se bajan los pasajeros, que pares el motor unos minutos después para permitir que el turbo pierda inercia y baje de revoluciones para este el menor tiempo posible girando seco.
Ya hay turbos con refrigeración líquida para estabilizar su temperatura de funcionamiento y también con bombas de aceite eléctricas que siguen lubricando el eje con el motor parado. Se que se está experimentando con turbos eléctricos pero teniendo en cuenta que todo apunta a la electrificación dudo mucho que algun fabricante gaste mucho en investigar esto.
INTERCOOLER
todos los fluidos, el aire también, se calientan al comprimirse.
La mezcla de combustible/comburente linera menos energía si está caliente…por este motivo se instalan los intercooler.
Un intercooler es un radiador de aire, por dentro de él circula el aire a presión que genera el turbo que puede salir de él a unos 80* en el Intercooler se enfría y gracias a esto el mismo combustible libera más potencia.
Hay intercoolers bañados en agua, para coches deportivos y en preparaciones deportivas he visto colocar eyectores de agua como los de los limpia parabrisas que electrónicamente cada 2/4/6 minutos proyectan agua sobre el intercooler…hasta ese punto es importante la temperatura del aire…
tu pensaras que el agua a temperatura ambiente no puede enfriar mucho un intercooler pero si te fijas te daras cuenta de que al salir mojado de una piscina, aun en el caso de que el exterior este a 40 grados, sentiras frio, ¿por qué por estando mojados pasamos frío? Como muchos sabéis, el agua se evapora a "cualquier temperatura". Sólo hay que ver cómo un charco de agua de la calle desaparece al día siguiente. Y no es porque haya 100º C ni mucho menos (¡eso sería hervir!), sino porque el agua coge el calor del ambiente y obtiene la suficiente energía como para evaporarse.
Pues lo mismo pasa cuando cae sobre un intercooler . Las gotas de agua intentan evaporarse, y ¿de donde sacan la energía? Pues de lo que tocan: Nuestro intercooler que está constantemente emitiendo calor, y las gotas de agua nos roban ese calor, disminuyendo considerablemente su temperatura y ayudandonos a generar potencia. esto es un sueño de mecanico, las fugonetas (que yo sepa) no tienen intercoolers agua/aire o refrigerados por agua.
Luego llega la EGR que lucha en otra batalla y nos pone la zancadilla
La valvula EGR es algo que mete gases a 800 grados dentro que algo que queremos enfriar y lo hace con un by pass desde el colector de escape (normlamente). Solo está abierta en cierto régimen. Si estaría abierta (la válvula EGR) por encima de cierto régimen el motor sería una castaña, no andaría nada. Estamos hablado de gases MUY calientes y sin ningún poder energético. Solo entran en la cámara de combustión para que se vuelvan a quemar y el vehículo contamine menos. el resto son contra indicaciones.
Si chavales. Montamos un intercooler para enfriar los gases y luego metemos gases del escape en la admisión.
FAP, el aparato que mas aspirinas ha hecho tomar al gran publico
¿Has hecho zumo de naranja y luego lo has pasado por un colador? El zumo ha caído sin pulpas de la naranja y el colgador se a quedado atascado. Pues así funciona un Fap.
Recuerdas el humo negro que tiraban los motores diésel antiguamente? Pues ahora también lo tiran pero en el colector de escape, antes del silencioso hay un colador fabricado con metales preciosos y que hacen que no bajen de 2000 euros la unidad. y de que existan "ladrones de FAPS"...verídico
En el FAP se van quedando esas partículas y no salen a la calle. Tiene una sonda que mide la presión a la entrada y otra a la salida. Si la de la salida es muy inferior, le Indica a la electrónica que el FAP esta obstruido. Y ordena una auto regeneración. Que jamas lo vuelve a dejar como nuevo y se hace un número limitado de veces...pero lo mejora
LA AUTOREGENERACION
Antes del FAP hay un inyector de ad blue (agua destilada y urea al 35%) este inyector va soplando pequeñas cantidades de ad blue que ayudan al Fap a hacer su trabajo pero cuando ya no puede más porque está muy tupido sucede lo siguiente:
La electrónica modifica los parámetros del turbo y la Inyección para hacer funcionar un mapa de inyección que no busca la eficiencia termodinámica si no que los gases de escape salgan muy calientes y a mas presión.
La temperatura del FAP se disparará con la intención de carbonizar las cenizas que hay en el. La presión de los gases de salida colaboran en la expulsión de los restos y el FAP vuelve a estar operativo...si todo va bien
Perooooo
La Autoregeneracion solo tiene lugar cuando el coche se da cuenta de que vas por la autopista. A cierto régimen de cuentavueltas y velocidad constante, sin cambiar de marcha, con movimientos suaves de la dirección y acariciando los frenos. Por eso se recomienda que periódicamente se le haga al coche una excursión de 20, 30km a 3000RPM constantes. para buscar que el Fap se regenere antes de que este muy tupido
LA INYECCIÓN pero no esa que nos ponían los practicantes.
Tu furgo si es diésel seguro, y si es de gasolina y tiene menos años que un bosque tiene, al menos, cuatro inyectores.
En el tanque de combustible ademas del sistema que mide su nivel de llenado (que se llama aforador) hay una Pre-bomba de combustible, es eléctrica y se ocupa de enviar combustible a otra bomba mecánica (movida por el cigueñal hasta ahora) que empuja el combustible hasta un colector común (llamado comon Rail) y desde alli a tus inyectores con una presión que escapa a tu comprensión..estamos hablando de motores diésel y modernos y de presiones que van de 1500 a 2000 bares. si, has leído bien 2000 bares de presión. ¿para que?
Al motor le gusta el combustible convertido en vapor, genera mucha mas potencia y menos emisiones, suena mejor...todo por hacer pasar un liquido por un inyector que en la punta (la zona que va metida en el cámara de compresión) imagínate una pieza de metal del tamaño del diámetro de un lapicero con la punta redondeada y que si lo miras de cerca no ves nada, solo una punta redondeada...pero tiene (al menos) 5 agujeros tan pequeños que ni se ven ni se sienten al tacto. los agujeros son tan pequeños y la presión tan elevada que el combustible pasa por ellos y al entrar en la cámara de combustión se ha convertido en un vapor extremadamente fino. acabamos de describir Muyyyyyyyyyyy a grandes rasgos la inyección directa (QUE NO LA INVENTO AUDI NI EL GRUPO VAG SI NO FIAT CON SU MODELO CROMA) por el colector de admisión solo pasa aire a presión el combustible va directo a la zona donde trabaja.
¿la parte negativa?
la inyección electrónica necesita un calculador (un ordenador). que trabajando con la información de michos sensores de todo tipo funciona perfectamente pero si un sensor falla el vehículo entra en modo emergencia y no podrás pasar de 80.
Un ejemplo típico es el caudalimetro.
¿Qué es un caudalimetro?
Es un sensor que mide la cantidad de aire llega a la admisión.
¿Como lo mide?
El caudalimetro es un tubo con una resistencia que se calienta con electricidad y el flujo de aire de la admisión que pasa a través de el la enfría, el calculador conociendo la temperatura del caudalimetro sabe cuanto aire esta entrando y ajusta los parámetros de inyección perfectos para ese momento.
Otro el sensor de presión de combustible, va colocado en el comon raíl y si el sensor se equivoca y dice que no hay 1800 bares en el momento de que arranques, no arrancara, es posible que si tengas 1800 bares o mas pero el sensor no lee bien y tu no arrancas.
Lo cierto es que hoy en día un motor tiene mas electrónica que mecánica, pero eso si, van finas. Aquellos diésel que había cuando yo era pequeño y convirtieron a Eduardo Barreiros en el Henrry Ford Español ya no se ven, los oías a 200 metros y sonaban como si Thor estuviera intentado destruir un yunque con su martillo. Ahora son suaves, progresivos, no hacen ruido...están a otro nivel .
LA SUSPENSIÓN, esa gran olvidada.
La suspensión tiene una importancia tan grande y le hacemos tan poco caso que a mi me da pena.
Los amortiguadores de un vehículo se deterioran tan progresivamente que no nos damos cuenta de que están hechos una birria y luego cuando los cambiamos no nos creemos lo bien que va la furgoneta. Existen configuraciones de suspensiones exquisitas que lamentablemente y debido a la vocación industrial que tiene las camper no son habituales, las mejores llevan suspensión neumática y poco mas. Cuidado, no le quito importancia a la suspensión neumática, al contrario la recomiendo encarecidamente. En un vehículo tal largo en el que puede haber tantas diferencias de peso al conducir cargado o cargado y que tienes que nivelar para dormir...lo considero casi indispensable.
Es habitual salvo excepciones muy premium que el eje trasero sea común, ósea que una barra une las dos ruedas traseras provocando que si una rueda se hunde en un bache profundo la rueda del lado contrario deje de estar alineada contar el suelo y tienda a calcar lo que haga su hermana del otro lado.
No podrás hacer mucho mas en este apartado: poner una neumática trasera, es fácil, una amortiguación elevada, mas complejo especialmente en el tren delantero, mas complejo pero viable o instalar los mejores silent bloks de goma en trapecios y barra estabilizadora.
LUBRICACION la vida de tu motor.
¿Sabes como se queda el aceite de una sartén por la noche si hace frio? se convierte en una grasa, deja de ser liquido.
Dentro de tu motor pasa lo mismo, hay cientos de pieza moviéndose en todos los sentidos que no se tocan entre si protegidas por una pequeña película de aceite a 2,5 kg de presión. Pero el aceite atiende, como todo, a las leyes de la física y cuando paras cae por su propio peso a la parte mas baja del motor. Si además dejas el motor parado dias, o semanas y ha hecho mucho frio, las partes altas del motor: arboles de levas, guias de valvulas, turbo...estaran secas y el aceite una vez arrancado el motor puede tardar un par de minutos en llegar a su temperatura de licuefaccion en la que deja de ser una grasa y es un liquido.
CONCLUSION
No subas de vueltas el motor justo al arrancar, déjalo coger temperatura o circula muy despacio tocando el acelerador como si fuera mantequilla. Te doy un dato: el 80 % del desgaste de un motor se produce en los arranques, cuando las piezas metálicas de distintas aleaciones aun no tienen aceite ni ellas han llegado a su temperatura optima y por tanto están en su punto de dilatación optimo.
Puedes tener la furgoneta sucia, chocada, con mala pinta. pero si cuidas la lubricacion y los acelerones en frió no tendrás problemas mecánicos, hablo de mecánica, no de electrónica.