Como ya sabrán, en High Performance Academy conocemos bien el motor Subaru FA20, y llevamos uno instalado en nuestro Toyota 86 desde que lo adquirimos, cuando era nuevo. Como siempre, nuestro FA20 llegó a su fin recientemente. Quizás se imaginen una muerte impresionante en la pista con agujeros en el bloque y fuego, pero no fue así. Sucedió de forma bastante sutil mientras nos preparábamos para ofrecerles uno de nuestros seminarios web en vivo. Simplemente doblamos una de las bielas. ¿Qué significa esto para ustedes? Bueno, ahora pueden leer sobre nuestra reconstrucción.
En este artículo: El desglose y el diagnóstico | La reconstrucción | Conclusión
El desglose y el diagnóstico
Nuestro FA20 no ha tenido una vida fácil, ni mucho menos. Ha estado funcionando con aproximadamente el doble de potencia de fábrica con la ayuda de un kit de turbo y combustible E85 durante los últimos 5 años. Aparte de eso, lo someten a duras pruebas en el banco de potencia o a carreras en circuito con muy poca circulación en carretera. En definitiva, ¡quizás sea un milagro que haya aguantado tan bien!
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Sin embargo, una biela doblada no siempre es el fin del mundo, y si el problema se detecta a tiempo, no causa demasiados daños. Se hace evidente rápidamente en el FA20, ya que el motor empieza a producir un golpeteo, parecido al de un cojinete de fricción.
Sin embargo, una biela doblada no siempre es el fin del mundo, y si el problema se detecta a tiempo, no acaba causando demasiados daños. Se hace evidente bastante rápido en el FA20, ya que el motor empieza a producir un golpeteo, parecido al de un cojinete de fricción. Con el tiempo, podrán ver el proceso de construcción de un motor FA20 impecable con un bloque de cilindros cerrado, pistones forjados y bielas de repuesto. Sin embargo, la vida es demasiado corta y necesitábamos que el coche volviera a funcionar rápidamente. Mientras tanto, decidimos reensamblar el motor original con la biela doblada para poder seguir adelante.
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Aunque este motor tiene una alta relación de compresión de 12,5:1 y un turbo, los pistones no han mostrado debilidad ni problemas con el nivel de potencia al que operamos. Como solo buscamos una solución provisional hasta que construyamos nuestro motor de competición FA20, los pistones se dejarán como están. Solo las bielas nos han fallado, así que ahí es donde centraremos nuestros esfuerzos.
El plan es desmontar el motor, dejando el bloque corto ensamblado, pero quitando los pistones y las bielas. El FA20 nos facilita esto, ya que podemos hacerlo sin necesidad de desmontar el cárter, como se haría con un EJ20, por ejemplo. Después, se instalarán bielas Brian Crower forjadas con viga en H. Estas serán más que capaces de soportar la potencia a la que conduciremos el coche y nos darán tranquilidad, sabiendo que serán seguras y fiables.
Bielas BC Brian Crower
El FA20 facilita considerablemente el cambio de las bielas de fábrica por las bielas forjadas Brian Crower con viga en H. Esto se debe a que, mientras que en la mayoría de los motores se utiliza un ajuste a presión entre el pasador y el extremo pequeño de la biela (lo que permite que el pasador flote en su resalte), el pasador de fábrica del FA20 tiene un diseño totalmente flotante.
Además, se instalarán un nuevo juego de cojinetes de biela, juntas de culata HKS, muelles de válvula ligeramente más rígidos y un juego de espárragos de culata ARP. Todo esto para preparar el coche para el futuro en caso de que queramos aumentar la presión de sobrealimentación más adelante para ver qué capacidad de carga tienen los pistones.
Pernos ARP FA20, bielas BC y cojinetes de motor King.
Aunque el motor seguía siendo un motor completo y largo, se hicieron algunas suposiciones sobre lo que encontraríamos en su interior. Como lo detectamos a tiempo, esperábamos que el daño se debiera únicamente a una biela doblada. Para confirmarlo, comenzamos a desmontarlo.
FA20 despojado
Tras desmontar el motor, se hizo evidente que nuestra suposición era correcta: la biela número tres estaba bastante doblada. Dado que la biela doblada resulta ser ligeramente más corta de lo debido, la parte inferior de la falda del pistón toca el fondo del cilindro en el punto muerto inferior, lo que provoca el ruido audible con el motor en marcha.
Claro que, si hubiéramos seguido usando el motor a alta carga y altas revoluciones, lo más probable es que la biela se hubiera roto y hubiera perforado el bloque. Siempre es buena idea parar a investigar cuando se detecta algo extraño, en lugar de cruzar los dedos y esperar.
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Antes de continuar con el proceso, también inspeccionamos cuidadosamente el pistón y nos aseguramos de que no hubiera daños en el bloque ni en la parte inferior de la falda del pistón. Como apagamos el motor en cuanto supimos que algo andaba mal, tuvimos suerte y salimos bastante bien librados.
La reconstrucción
Para iniciar la reconstrucción e instalar las nuevas bielas Brian Crower en los pistones de fábrica, tuvimos que solucionar un pequeño problema. El extremo pequeño de las bielas de fábrica está cónico hacia la parte superior del pistón, coincidiendo con el cono de los bulones del muñón. Como habrán deducido, las bielas Brian Crower no encajan en su estado actual. Como pueden ver en la siguiente imagen, la solución fue que nuestro maquinista afilara la parte superior de las bielas Brian Crower para que coincidieran con las de fábrica.
Varillas antes de ser mecanizadas.
Un factor a considerar al modificar las bielas de esta manera es el efecto en la holgura entre el extremo pequeño de la biela y el bulón. En nuestro caso, fue necesario afinar el buje del extremo pequeño para recuperar la holgura requerida. Resulta que Brian Crower ahora suministra estas bielas modificadas como un componente estándar, lo que le ahorrará tiempo y dinero si está considerando la misma actualización.
Varillas después del mecanizado.
La siguiente parte del montaje consiste en comprobar la holgura de los cojinetes. Como solo estamos instalando bielas nuevas y no hemos desmontado el cigüeñal del motor, los cojinetes principales están intactos. Sin embargo, como suele ocurrir, la holgura de los cojinetes de biela no era la adecuada. Teníamos aproximadamente 1,1 milésimas de pulgada y buscábamos entre 1,7 y 1,8.
Comprobación doble de las autorizaciones.
Quizás se pregunte qué opciones hay disponibles en este caso, y sus elecciones dependerán del motor específico que esté construyendo. En muchos motores de alto rendimiento modernos, las holguras de aceite vienen impresas de fábrica mediante el uso de casquillos de cojinete graduados en cada muñón. Esto le da cierta flexibilidad para combinar diferentes grosores de casquillo para obtener la holgura perfecta. Lamentablemente, esto no es posible para el FA20, ya que Subaru no ofrece casquillos de cojinete graduados.
La segunda opción sería elegir un cojinete de tamaño inferior y que nuestro maquinista rectificara el muñón para lograr la holgura deseada. Esto implicaría desmontar el bloque del motor y enviar el cigüeñal a mecanizar, algo que preferiríamos evitar si fuera posible.
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Tras una inspección más detallada, descubrimos que las bielas Brian Crower tenían el túnel de la cabeza de biela rectificado al tamaño más pequeño del rango de tolerancia de fábrica. Gracias a esto, pudimos rectificar ligeramente la cabeza de biela para obtener la holgura deseada para los cojinetes. Cabe destacar que el diámetro interior final debe mantenerse dentro del rango de tolerancia de fábrica para garantizar un aplastamiento suficiente en los casquillos de los cojinetes.
Con la holgura de los cojinetes resuelta, estamos listos para ensamblar el motor. En este punto, conviene buscar una copia del manual de taller para guiarte en algunos de los procesos más complicados, como el ajuste del par de apriete de los tornillos de fábrica. Como con muchas cosas, Google es tu mejor aliado. El único caso en el que podrías tener problemas es si tienes un motor que no se suele modificar, o quizás un motor nuevo donde el acceso al manual de taller no es tan fácil.
Todo cosido y listo para rodar.
Ahora viene la parte emocionante: el arranque. Como no hemos cambiado los segmentos del pistón ni rectificado el bloque del motor, no es necesario realizar un rodaje. Sin embargo, tendremos que girar el motor y aumentar la presión de aceite antes de arrancarlo por primera vez. También lo haremos funcionar hasta alcanzar la temperatura de funcionamiento máxima con un aceite mineral y luego lo vaciaremos. Esto es simplemente para eliminar cualquier lubricante de montaje utilizado durante el proceso. Después, lo llenaremos con aceite Motul totalmente sintético 300V y ¡estamos listos para probarlo en el banco de pruebas!
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Conclusión
Así que aquí lo tienen, un resumen del proceso que seguimos para poner nuestro FA20 de nuevo en marcha y listo para la pista, evitando tener que hacerlo todo de nuevo por el mismo problema. ¡Un pequeño golpe al bolsillo ahora, al tener que comprar bielas de repuesto para ahorrar dinero después de volver a usar las de fábrica!
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