Más potencia. Más fuerza. Más de todo lo que promete un motor turboalimentado. Lograrlo de forma segura y repetible es donde la mayoría de los preparadores se estancan, no porque la optimización de turbos sea imposible de realizar, sino porque no cuentan con un proceso claro a seguir. Tras haber cubierto los fundamentos en un artículo anterior , aquí presentamos seis pasos clave que puedes usar para llevar un motor turboalimentado desde su configuración básica hasta su máxima potencia.
En este artículo:
Paso 1 - Presión de sobrealimentación base
Paso 2 - Ajuste en estado estacionario
Paso 3 - Rampas de aceleración conservadoras
Paso 4 - Extrapolación
Paso 5 - ¡Todo el impulso (o al menos la mayor parte!)
Paso 6 - Interpolación
Paso 1 - Presiones de sobrealimentación base
Antes de comenzar con la puesta a punto, repasemos dos ajustes que debes configurar para asegurarte de no dañar tu costoso motor.
1.) Presión de sobrealimentación mínima
Independientemente de cómo controles la presión de sobrealimentación, durante las primeras pruebas en el dinamómetro, asegúrate de alcanzar la presión mínima que el motor puede generar. Una vez ajustado a este valor, puedes empezar a aumentarla y, por consiguiente, la carga del motor. Utilizar únicamente la presión del muelle de la válvula de descarga te dará una buena idea de la presión de sobrealimentación base. Para alcanzar este mínimo, puedes desconectar físicamente el solenoide de control de sobrealimentación si utilizas control electrónico o poner a cero las tablas de control de sobrealimentación en la ECU.
2.) Límite de presión de sobrealimentación
Esto debe tenerse especialmente en cuenta si se trata de un coche que nunca antes ha visto, con el fin de proteger el motor y reducir la probabilidad de daños.
Paso 2 - Ajuste en estado estacionario
Salvo que tus valores objetivo de AFR sean diferentes, este es exactamente el mismo proceso que seguirías en un motor de aspiración natural. ¡Otra razón por la que ajustar un motor turboalimentado no debería asustarte!
Para empezar, haga funcionar el coche a 2500 RPM para que se alcance una presión de sobrealimentación positiva. Como puede ver arriba, nuestro motor está a -40 kPa y ligeramente más pobre que el valor objetivo de lambda 1, en torno a 1,02.
Igual que si estuvieras ajustando un motor de aspiración natural, ahora solo tendrás que añadir una pequeña cantidad a esa celda de la tabla. Como puedes ver arriba, esto nos sitúa justo en el objetivo.
Ahora aumentarías la mariposa y subirías hasta -20 kPa, repitiendo este proceso seguido de un cambio a 0 kPa/100 kPa de presión atmosférica. Es importante tener en cuenta que si estuvieras ajustando un motor de aspiración natural, en este punto estarías con la mariposa completamente abierta y probablemente apuntando a alrededor de 0,89 lambda. Como se mencionó anteriormente, lo mismo se ha logrado en este motor turboalimentado con solo un 29 % de mariposa. Esto significa que la cantidad de combustible y aire que se quema no es tan grande y es por eso que el objetivo lambda que se está utilizando es bastante más pobre que el que se usaría en un motor de aspiración natural.
Al pasar de 20 kPa a 40 kPa, ya estás a máxima aceleración y has llegado a esa parte temida del mapa que asusta a muchos preparadores. En este punto, estamos generando 240 newton metros, 43 kilovatios de potencia, lo cual no es una cantidad enorme. Si no tienes valores conservadores en la tabla de combustible, este es el punto donde también deberías controlar el picado de bielas.
El ajuste del encendido es exactamente el mismo proceso que acabamos de describir. La única diferencia, por supuesto, es que se utilizará la gráfica de par en lugar de la de relación aire-combustible (AFR).
Paso 3 - Rampas de aceleración conservadoras
Una vez que hayas ajustado la mezcla en estado estacionario hasta aproximadamente dos tercios del límite de revoluciones del motor, es hora de pasar a las pruebas de aceleración. Como medida de seguridad, siempre es buena idea añadir un poco de combustible extra y reducir ligeramente el avance del encendido en las zonas de aceleración máxima, para que puedas ir ajustando la mezcla gradualmente. Es preferible así a una mezcla demasiado pobre y un avance excesivo.
Arriba se puede ver una rampa que llega hasta las 5000 RPM. El gráfico superior muestra la curva lambda, debajo la presión de sobrealimentación y, en la parte inferior, la potencia. Se observa que, a medida que aumenta la presión de sobrealimentación, la mezcla lambda medida se enriquece. A 10 psi, cuando se alcanzó la presión del muelle de la válvula de descarga, se cumplió el valor objetivo de lambda. Con estos datos, se ajustaría la inyección de combustible y, posteriormente, el avance del encendido.
Paso 4 - Extrapolación
Si analizas las tendencias en tus tablas de combustible y encendido, puedes copiar esas tendencias en las áreas que no han sido ajustadas.
Por ejemplo, en nuestra tabla de combustible tenemos un valor de 60,4 % a 40 kPa, de 62,4 % a 60 kPa y de 64,4 % a 80 kPa. Aunque este es el valor ajustado en condiciones de estado estacionario, es probable que termines funcionando hasta 140 kPa. Puedes continuar esta tendencia añadiendo un 2 % de combustible por cada 20 kPa. Por supuesto, esto no será 100 % preciso. Por ejemplo, a medida que aumentes la presión de sobrealimentación más allá del punto de funcionamiento óptimo del turbocompresor, las cifras comenzarán a disminuir. Sin embargo, como ya sabes, es mejor que la mezcla sea demasiado rica a que sea demasiado pobre. El mismo proceso se aplica a tu tabla de encendido.
Paso 5 - Todo el impulso
Para esta parte del proceso, conviene realizar pequeños ajustes. Lo ideal es configurar las tablas en incrementos de 20 kPa. Aquí, se ajustarán los valores extrapolados en el paso anterior. La ventaja del paso anterior es que los valores ya deberían ser similares. Esto reduce la probabilidad de dañar el motor y ahorra tiempo en el dinamómetro, lo que supone un ahorro de tiempo y, posiblemente, de dinero si se alquila un dinamómetro.
Es importante tener en cuenta que existe el riesgo de caer en un círculo vicioso. Si se aumenta la presión de sobrealimentación, se produce más detonación debido al incremento de la temperatura en la cámara de combustión, lo que obliga a retrasar el encendido. Este ciclo de aumentar la presión y retrasar el encendido somete al motor a un gran estrés sin aportar potencia adicional. Dado que las ganancias de potencia son mínimas, lo mejor es minimizar las pérdidas y mantener la presión de sobrealimentación máxima en este punto.
Hay un par de cosas que puedes hacer para proteger tu motor. Supongamos que esperas una presión de sobrealimentación máxima de 180 kPa. Es posible que al cambiar de marcha y acelerar, alcances brevemente los 200 kPa, pero no esperarías llegar a los 220 kPa. En este caso, puedes retrasar el encendido. De esta forma, no solo protegerás el motor con el límite de presión de sobrealimentación, sino que también reducirás la probabilidad de detonación gracias al retraso en el encendido.
Paso 6 - Interpolación
Este paso solo es necesario si se utiliza una presión de sobrealimentación muy alta, como se muestra en el gráfico a continuación. En condiciones de estado estacionario, el motor operaría en la zona marcada con un círculo. El problema con una presión de sobrealimentación muy alta es que, al alcanzar los 150 kPa y acelerar, la presión aumentará rápidamente hasta quizás 260 kPa, lo que hace prácticamente imposible operar en estado estacionario en esta zona.
Para superar este problema, una vez que hayas ajustado el motor en estado estacionario hasta aproximadamente 160 kPa, puedes realizar pequeñas pruebas de rampa comenzando, por ejemplo, desde 1500 RPM hasta 2500 RPM, aumentando 500 RPM cada vez. Continúa haciendo esto hasta completar todo el rango de revoluciones. De esta manera, te harás una idea de lo que sucederá en la zona sin ajustar. Así, tendrás el motor ajustado de forma general a máxima aceleración y también en condiciones de estado estacionario con menor presión de sobrealimentación, junto con la zona intermedia que no está ajustada. Con esta información, puedes interpolar entre ambas zonas. ¡Problema resuelto!
Como puedes ver, ajustar un motor turboalimentado no tiene por qué ser complicado si te preparas adecuadamente y lo haces con cuidado. Si quieres aprender más y resolver tus dudas sobre la puesta a punto de la inyección electrónica de combustible (EFI) en directo, reserva tu plaza en la próxima clase gratuita de introducción a la puesta a punto de la EFI de HPA.
