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3. TRABAJANDO EL TREN ALTERNATIVO.
En el tren alternativo (cigueñal-biela-pistón), se puede trabajar un
poco, considerando las pequeñas dimensiones de estos elementos, en
especial la biela y el pistón. Como regla general, estos son los
cambios que se pueden realizar en dichos elementos:
a) En la biela: Alivianado
b) En el pistón: Alivianado.
c) En el cigueñal: re-balanceo y retoques en la válvula de
admisión.
Alivianado de la biela.
Si bien es poco el material que se pueda extraer, se aconseja sacar
material de los bordes de la biela, dando a los mismos una forma
redondeada. También se puede agrandar el agujero de pase de
aceite en el pié de la misma que se une al cigueñal y en la cabeza de
la misma donde está el perno del pistón, para ayudar su lubricación.
Este "agrande" debe ser mínimo. Si bien se puede hacer, no se
aconseja agujerear la biela como se lo suele hacer en motores de
competeición de motocicletas, por ejemplo y tampoco alivianar tanto que
haga frágil a este elemento.
Alivianado del pistón.
El alivianado del pistón solo puede realizarse de dos formas:
afinando
el espesor de su pared en la parte inferior y/o levantando el borde
inferior del mismo en la forma que se expone en el dibujo. Afinar la
pared es complejo dado que en el pistón -sobre todo si es de
aluminiio-, su espesor es muy delgado. Si se "cava" la parte inferior, el
material se saca del lado opuesto de donde está sostenido el perno del pistón,
verificando que
estando éste en el PMS, la parte donde se sacó material no debe dejar
al descubierto la lumbrera en la camisa que esté en coincidencia
(admisión y/o escape, según el motor).
Este
tipo de "retoque", en algunos casos (como en el Fox 35), se
hace directamente cambiando el conjunto camisa-pistón (de hierro), por
otros ABC, el cual es mucho mas liviano que aquel otro material.
Trabajos en el cigueñal.
Nuestros
motores -que son de un solo cilindro-, no pueden ser equilibrados por un
solo contrapeso girando en el cigueñal. La masa reciproca (el pistón,
perno del pistón y parte de la biela) producen una fuerza vibrante de
arriba a abajo. Esta fuerza vertical puede reducirse con una fuerza
centrífuga contraria al contrapeso del cigüeñal, pero ese contrapeso
girando causa una fuerza a través de todos los 360º de su rotación.
Por consiguiente el contrapeso mientras reduce la vibración vertical
agrega una lateral (en la dirección de su ubicación). En general lo
mejor que puede hacerse es usar un contrapeso igual a la mitad del peso
reciprocado.
La
manera más eficaz de reducir la vibración es controlar el peso
reciprocado, tratando de reducir el mismo.
La
masa eficaz del contrapeso puede encontrarse en forma relativamente
simple. Un método es colocando el cigüeñal en una superficie lisa, llana y nivelada (en
lo posible de vidrio) con el contrapeso que tiene el cigueñal colgando
desde el borde de esa superficie. Haga rodar al cigüeñal y debería
quedar con el contrapeso hacia abajo, es decir, con el perno de la biela
para arriba. Otro método es sostener el cigueñal sobre dos hojas
de afeitar, colocadas sobre una base de madera tal como se muestra en la
figura de abajo, también verificando que este artilugio esté
perfectamente nivelado.
Ahora cuelgue arandelas del perno de la biela hasta que el
cigueñal descanse con ese perno en forma horizontal. Quite todas las arandelas,
y péselas. El peso total de estos pedazos menos la mitad del
peso de la biela es el contrapeso más eficaz.
A
estas alturas usted probablemente notó que el cigüeñal no puede ser
equilibrado perfectamente en la superficie lisa con las arandelas debido
al corte del port de la entrada de mezcla en la parte delantera del cigueñal,
lo que hace que un lado del cigüeñal sea mas liviano que el otro.
Hay
dos maneras de aumentar el contrapeso (ver la Figura) La más fácil
es sacar material del frente del contrapeso del cigüeñal. Usted puede
recoger un gramo o dos de esta manera.
Otra alternativa -para
evitar lo anterior-, es taladrar dos agujeros en el contrapeso del cigüeñal
y rellenarlos con soldadura de tungsteno. El tungsteno está disponible
para soldar las tomas de electrodos de corriente. El tamaño más útil
es de 3/16 pulgadas (0.5 mm) por cada agujero. Debe estar seguro de que
la biela al girar no toque esos rellenos por lo que deben quedar las
superficies perfectamente lisas. El tungsteno es aproximadamente dos
veces y un medio más denso que el acero y un agujero de 0.5 mm de diámetro
por un largo de 0.6 mm agregará aproximadamente un gramo y cuarto de
peso.
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Ahora,
para encontrar la masa reciproca, pese el pistón (si lo tiene, con el
aro puesto), y el perno del pistón. A este peso agregue la mitad del
peso de la biela. Este total es la masa reciproca.
Para
el modelo acrobático típico con un motor invertido y el fuselaje armado, el funcionamiento más suave resultará con un contrapeso del
25% al 40% de la masa reciproca. Los motores comerciales vienen con 0%
al 33%. Para un modelo con fuselaje
perfil con el motor montado lateralmente usted necesita por lo
menos un 50% debido a la flexibilidad del fuselaje en la dirección de
la masa reciproca.
Otro cambio que realiza Sergio Melendez
(Chile) en el cigueñal, consiste en quitar el
borde con filo en el port de entrada de mezcla del cigueñal, dándole
un perfil mas plano. Esto evita que la mezcla ingrese en el conducto del
cigueñal con excesiva turbulencia posibilitando un mejor llenado. Este
"quite" de material no debe modificar la forma de dicho port
de entrada ya que de ser así se anticipa la entrada de mezcla (excepto
que se busque este efecto). Esta es
una modificación que puede implicar un cambio en los reglajes de
admisión además de un desbalanceo del cigueñal por lo que se aconseja
controlar este aspecto.
4.
CAMBIANDO LA PERMANENCIA Y EL CRUCE.
La permanencia es el tiempo total de giros del cigueñal durante los
cuales el transfer de admisión y la lumbrera de escape están
simultáneamente abiertos. Por lo tanto, el cruce es la diferencia de grados existente entre ambas medidas.
Como ya se mencionó, para un motor de acrobacia el mejor
"cruce" es aquel que ronda los 14º. Sobre esto hay varias
opiniones de gente con amplios conocimientos en el tema como lo fué
George Aldrich.
Para llegar a esa graduación (asumiendo que el motor -como la
mayoría-, tiene más que eso), el método mas práctico es anticipar la
apertura de la lumbrera de admisión. Si embargo, cuando los grados de
permanencia del escape son muy grandes, los mismos se pueden
"achicar", bajando el ingreso de la camisa en el interior del
block del motor (ver vínculos con notas sobre trabajos de retoque en el Fox 40 y
Supertigre 46 en la última parte de este trabajo).
Normalmente, con solo anticipar la apertura de la admisión en el
cilindro se logra el objetivo. Para esto lo que se debe hacer es
levantar la lumbrera de admisión en el cilindro mediante limado de la pared interior
de la misma, en forma de ángulo, hasta llegar a la altura deseada.
Cuidado con esta tarea, un excesivo cavado altera el cruce
y puede exceder los grados buscados y quitar potencia en el motor. Aquí se debe trabajar con medidas de
centésimos, obtenidas antes de empezar a trabajar.
Como saber cuanto material
extraer?
En primer lugar se deben medir los grados de permanencia del escape y de
la admisión, utilizando un transportador redondo colocado en el eje
del motor, donde se fija la hélice, con una guía para medir los grados
de giro del mismo. Para facilitar la tarea
de giro del cigueñal y a la vez observar el interior de la camisa, se debe
extraer la
tapa del cilindro.
Una vez conocidos los grados del cruce, se
posiciona el pistón en el
borde superior del transfer de admisión exactamente en donde el mismo
comenzaría a descubrir la misma en su carrera descendente. A partir de
ahí, se gira el cigueñal haciendo subir el pistón la cantidad de grados deseada y en donde
queda detenido es el límite de la parte superior de la nueva lumbrera.
Un último "toque" que puede ayudar al buen flujo de los gases
es pulir la parte baja del transfer de admisión tal como se muestra en
la Figura.
Normalmente la lumbrera de escape no se toca ni
tampoco el
"boost" de admisión trasero en los motores de barrido
"schneurle".
5.
VENTURI Y BARRA DE ROCIO (spraybar).
Se
han usado venturis durante mucho tiempo como dispositivos para producir
la succión del combustible en los carburadores de automoviles y en medidores de flujo en la industria. Estos venturis tienen un “spraybar” o barra de rocío utilizados en la succión del
combustible. La función de venturi es producir en el agujero de salida
de dicho spraybar, alta
velocidad de la mezcla combustible-aire. La velocidad alta significa una
presión baja del fluido que atraviesa el mismo.
Este es el mismo
principio que hace que una ala produzca succión en la superficie
superior, aprovechando la velocidad de flujo de aire más alto en dicha
superficie. La forma del venturi visto en sección cruzada es como dos
perfiles angostados en su unión. La presión más baja ocurre en el punto del venturi dónde el aire
se está moviendo más rápidamente -el punto dónde el diámetro
interior es más pequeño-.
Con esta estructura, los “spraybar”
trabajan mejor posicionados de lado que hacia abajo para obtener la mejor succión.
Considerando que el
spraybar es un tubo que interrumpe el paso del aire, el flujo de aire es separado
hacia abajo y la corriente de aire debe incrementar su velocidad,
por lo que el aire abajo del spraybar está ejerciendo presión de succión. Esto significa que el combustible
saldrá del agujero
del spraybar que está hacia abajo pero esto también significa que el
port del cigüeñal se llenará del aire a presión baja. El venturi, en contraste, tiene un diámetro
suave que se estrecha hacia abajo, en diámetro más pequeño (donde se
permite al combustible entrar), para prevenir las separaciones. Por
consiguiente, el venturi recupera casi toda la presión atmosférica en
la compresión del cárter. La analogía del ala puede usarse de nuevo.
A mayor abertura del venturi,
mas aire entra y por lo tanto hay mayor
arrastre de mezcla, concluyendo en que el consumo aumenta. También, a
mayor volúmen de mezcla existirá mayor llenado y por lo tanto un
potencial incremento en las RPM del motor con una tendencia a funcionar
en 2-2.
Por todo esto, al abertura del venturi debe probarse hasta encontar la
adecuada a la marcha deseada por el piloto.
Sobre este tema también aconsejamos leer notas en este sitio web,
sección "Notas Técnicas".
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