En los coches de competición, al modificar la suspensión y usar neumáticos más adherentes y anchos, aumenta la capacidad del coche para absorber mayores fuerzas G laterales en curvas, así como longitudinalmente al frenar y acelerar. El problema radica en que el sistema de lubricación de fábrica no está diseñado para ello, y si el aceite se derrama del colector de aceite en el cárter, existe el riesgo de que este absorba aire, lo que puede provocar una avería en los rodamientos.
Para solucionar esto, se podría cambiar a un sistema de cárter seco; sin embargo, la realidad para la mayoría de los aficionados es que su presupuesto no se lo permite. En este artículo, verá que es posible implementar un sistema de cárter húmedo eficaz modificándolo para evitar que el aceite se escape de las pastillas al tomar curvas, acelerar y frenar.
En este artículo: ¿Qué problemas presenta un sistema de cárter húmedo de fábrica? | Solución para cárter seco | Modificación del cárter húmedo | Temperatura del aceite | Grado del aceite | Conclusión
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¿Pero qué tiene de malo un sistema de cárter húmedo de fábrica?
Como se mencionó, es al frenar, acelerar y tomar curvas que un sistema de cárter húmedo de fábrica puede presentar problemas. Los siguientes datos corresponden a uno de nuestros coches de desarrollo, mostrando la velocidad del motor en morado, la posición del acelerador en verde, la fuerza G lateral en azul y la presión del aceite del motor en amarillo. Naturalmente, se observará una fluctuación en la presión del aceite en comparación con las RPM, aproximadamente 10 psi por cada 1000 RPM como regla general.
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La parte preocupante de este registro de datos es donde se observa una caída en la presión del aceite al tomar curvas, lo que indica un aumento repentino de aceite. En un momento dado, a 4600 RPM, la presión del aceite bajó a 27 psi. En este ejemplo, el piloto soltó el acelerador en cada uno de los puntos de aumento repentino de aceite, lo que significó que, aunque hubo altas fuerzas G laterales, se evitó el daño gracias a la mínima carga en los rodamientos. Sin embargo, dependiendo del trazado de la pista, esto no siempre ocurrirá, como al tomar una curva larga.
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Solución de cárter seco
Si tiene un presupuesto amplio y busca una solución de alta gama, su mejor opción es un sistema de cárter seco, que extrae todo el aceite del cárter a un depósito externo. Al observar el diseño de un sistema de cárter seco, en la imagen a continuación se puede ver la bomba de cárter seco a la izquierda, accionada por la correa sujeta al cubo de transmisión atornillado a la parte delantera del cigüeñal a la derecha.
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A continuación, en el interior del coche, se puede ver el depósito de aceite seco, al que se evacua el aceite. Cabe destacar su forma alta y estrecha, lo que significa que siempre habrá un buen volumen de aceite justo encima del colector de aceite en la parte inferior, lo que permite un suministro constante.
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Finalmente, es necesario eliminar el aire del aceite y luego bombearlo de vuelta al motor. Esto se realiza mediante la etapa de presión en la parte trasera de la bomba, como se muestra a continuación. Las dos etapas de barrido adyacentes extraen el aceite y el aire del cárter al tanque, como se mencionó anteriormente.
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El sistema de cárter seco ofrece grandes ventajas, pero puede ser bastante complejo y costoso, ya que es fácil gastar entre 3000 y 4000 USD solo en las piezas antes de siquiera considerar su instalación. Esto está fuera del alcance de la mayoría de las personas, especialmente para los aficionados, así que ¿qué puede hacer en su lugar?
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Modificación del cárter húmedo
Si no puede permitirse instalar un sistema de cárter seco, no se preocupe, aún puede reducir el exceso de aceite modificando su sistema de cárter húmedo para atrapar el aceite alrededor de la camioneta y evitar que se derrame bajo altas fuerzas G laterales y longitudinales. Además, puede que quiera aumentar la capacidad de aceite para mantener la cantidad correcta donde debe estar y mejorar el retorno de aceite. Especialmente en ciertos motores, como la serie Nissan RB, cuando el motor funciona a altas RPM sostenidas, es posible que el aceite se bombee a la culata más rápido de lo que puede regresar al cárter. Esto se puede mejorar instalando drenajes externos desde la culata hacia el cárter o perforando las galerías de retorno de aceite.
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Hay muchos cárteres de repuesto disponibles con alas para aumentar la capacidad, como el que se usó en nuestro Toyota 86. Este cárter fue diseñado para ajustarse perfectamente a los colectores y, además, es un poco más profundo que el de fábrica, con el resto del cárter recortado para tener acceso completo a la sección con alas. Al instalar un cárter más profundo, tenga en cuenta la distancia al suelo, ya que no es recomendable que el cárter sea el punto más bajo del vehículo, ya que esto no ofrece protección contra posibles impactos.
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Aumentar la capacidad de aceite por sí solo no solucionará el problema del exceso de aceite, ya que actualmente no hay nada que impida que el aceite se escape del colector. Aquí es donde entra en juego nuestra caja deflectora, compuesta por unas placas de acero cortadas a láser y atornilladas al cárter. Se han incorporado los retornos de aceite de fábrica del motor FA20 y se han enrutado para que el aceite regrese directamente al centro de la caja deflectora, que también tiene un recorte para alojar el colector de aceite. En la vista inferior, se puede ver el cilindro interior, situado en la parte inferior del cárter, con cuatro ranuras recortadas para permitir la entrada de aceite, pero colocadas de forma que el aceite no pueda moverse a la izquierda/derecha en las curvas ni hacia adelante/atrás al frenar y acelerar. En el exterior hay una caja que incluye unas pequeñas trampillas de goma.
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Las trampillas de goma se encuentran en el interior de la caja exterior, cubriendo orificios redondos. Están diseñadas para permitir que el aceite fluya hacia la caja deflectora, pero no que se derrame, ya que la presión del aceite al intentar escapar las obliga a cerrarse. Estas trampillas están ubicadas en una ranura cortada a láser, por lo que no podrán soltarse. Son económicas y fáciles de conseguir, pero esta configuración de caja deflectora requiere cierto esfuerzo, por lo que no es la solución ideal para todos.
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Otra opción es un cárter como este Tomei instalado en nuestro SR20. Al igual que el cárter de nuestro Toyota 86, también tiene alas, pero no tiene deflector central. En su lugar, tiene dos placas montadas a ambos lados del colector de aceite, cada una con una trampilla de acero que funciona de la misma manera que las trampillas de goma del ejemplo anterior.
[imagen src="/assets/Uploads/blog-posts/dd2cdbdb04/motec-dash-lambo-copy.jpg" id="826" width="780" height="447" class="leftAlone ss-htmleditorfield-file image" title="Copia del lambo del tablero de Motec"]
Temperatura del aceite
Modificar el cárter es solo una forma de mejorar la fiabilidad del sistema de lubricación. Otro factor a considerar es la temperatura del aceite, un aspecto en el que los coches de fábrica no son los mejores. Los fabricantes de equipo original no diseñaron sus coches para el funcionamiento continuo a altas RPM y cargas a las que están sometidos en la pista, por lo que no es raro que el aceite alcance temperaturas de 140 °C tras unas pocas vueltas, cuando lo ideal sería circular a unos 100-115 °C. A medida que aumenta la temperatura del aceite, se vuelve más fluido e incluso puede deteriorarse, lo que perjudica la lubricación del motor.
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Un enfriador de aceite es esencial, además de contar con un sistema para monitorear la temperatura, como instalar un sensor de temperatura de aceite y conectarlo a la ECU o al tablero. Si no tiene sensor, también puede usar un medidor de temperatura eléctrico externo que se coloca en el orificio de la varilla medidora al entrar el auto en boxes.
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Grado de aceite
Otro factor a considerar es el grado de aceite que se utiliza. El Toyota 86, por ejemplo, en su versión estándar, está diseñado para usar aceite 0W20, extremadamente fluido, para mejorar la eficiencia de combustible del motor al reducir la pérdida de potencia en el lubricante. La desventaja es que no ofrece una buena protección para los rodamientos cuando se exige más del motor de lo previsto por el fabricante, por lo que, en este caso, hemos cambiado a un aceite sintético Motul 10W40.
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Conclusión
Como ya has aprendido, no necesitas gastar todos tus ahorros en un sistema de cárter seco para tener un sistema de lubricación confiable. Puedes lograr excelentes resultados modificando tu sistema de cárter húmedo actual, lo que te permite seguir compitiendo sin sufrir daños catastróficos en el motor.
Si bien para algunos no es tan emocionante como instalar un nuevo y brillante turbocompresor y aumentar el impulso, una buena configuración de cárter húmedo sigue siendo una consideración importante que merece atención a medida que usted y su equipo avanzan en la escala de rendimiento.
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