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Cómo hacer para | El rodaje del motor KZ

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EL RODAJE DEL MOTOR KZ

15 marzo 2021
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Intro

Cuando hablamos de motores, hablamos de órganos mecánicos en movimiento con respecto a otros que permanecen quietos. Para entendernos: en un montor de kart, la culata, el cilindro y el cárter son las partes estáticas, mientras que el pistón, la biela y el cigüeñal son los órganos en movimiento. Cuando dichas piezas son nuevas y acabamos de introducirlas en un motor, necesitan una fase de asentamiento para tener garantizado el máximo de prestaciones y su fiabilidad a largo plazo, que no es poco. Al asentamiento entre los órganos en movimiento y los estáticos se le llama rodaje. Cualquiera que sea el motor (mini, automático, de marchas) necestia un rodaje diferente. Aquí ilustramos el del motor KZ.

1 PARA QUÉ SIRVE HACER EL RODAJE

Para entender la importancia del rodaje hay que saber que, aunque las piezas del motor se fabrican con maquinaria tecnológicamente avanzada, dos elementos en movimiento uno respecto al otro, en contacto entre ellos, como el pistón y el cilindro, necesitan tiempo para asentarse y dejar que sus partes se deformen y se ajusten recíprocamente a la perfección. Cuando hablamos de piezas en contacto, hay que aclarar que el acoplamiento entre el pistón y el cilindro en los karts KZ es del orden de 7 u 8 centésimas de milímetro apenas, lo cual nos da una idea de lo importante que es que estos se asienten bien, dándoles el tiempo que haga falta, ya que las holguras son de veras mínimas y cualquier detalle podría dar lugar a un bloqueo indeseado del sistema, conocido como “gripaje”. El rodaje hay que hacerlo cuando el motor es completamente nuevo o bien cuando el pistón o la biela (o ambos) han sido sustituidos por unos nuevos No hay que confundir este proceso con la fase de calentamiento del motor, necesaria cada vez que se entra en la pista, incluso con motores usados. El calentamiento sirve para que los distintos materiales de las piezas del motor alcancen el grado apropiado de dilatación, con el fin de que se acoplen con las tolerancias apropiadas antes de poner este último a trabajar al máximo. Volviendo al rodaje, hay que hacer hincapié en que las deformaciones que se producen en esta fase afectan cojuntamente a las dos piezas acopladas, por lo que no es posible tomar un pistón rodado con un cilindro y ponerlo en otro cilindro.

2 TIEMPOS DE RODAJE

Las fases de rodaje del pistón y de la biela tienen una duración diferente. Cuando se cambia la biela, se sustituyen todos las piezas de acoplamiento con el pistón y con el cigüeñal, o sea, el eje de acoplamiento y las jaulas de rodillos. La biela misma y la jaula de rodillos son las piezas más delicadas de este sistema y necesitan alcanzar la temperatura óptima de ejercicio lentamente, de lo contrario se corre el riesgo de que el ojo de la biela y los rodillos cojan forma oval, menoscabando su fiabilidad. No hay más que pensar que cuando el motor está girando a 15.000 rpm, los rodillos de la jaula lo hacen a 105.000 rpm, un número que nos da una idea del elevado estrés mecánico al que se ven sometidos.  Por consiguiente, no llevar a cabo el rodaje de la forma apropiada puede hacer que el rodillo acabe desgastando el tratamiento de cementación de la biela o del eje y, por lo tanto, ocasione la rotura del motor, con daños considerables.

En el video: la medición de la tolerancia axial de la biela se realiza con un comparador, fijando el eje de acoplamiento a un tornillo de banco.

Cuando sustituimos la biela, el rodaje deberá durar más que el del pistón, debido, entre otras cosas, a una menor holgura de acoplamiento: entre la jaula de rodillos y el pie de la biela (la parte de forma circular de menor tamaño) hay 2 céntimas de milímetro de tolerancia axial, al igual que entre la jaula de rodillos y la cabeza de la biela (la parte de forma circular de mayor tamaño). La tolerancia entre pistón y cilindro es de 7 centésimas de milímetro durante el verano, mientras que, con las bajas temperaturas, dicho valor se incrementa en 1 centésima, ya que estas dos piezas del motor se dilatan de forma diferente.

Es necesario limar el aro del pistón con una herramienta específica hasta crear una holgura de 4 décimas de milímetro entre las dos puntas. La medida hay que verficarla con la ayuda de un espesímetro

3 RODAJE DEL PISTÓN

Como hemos dicho anteriormente, si cambiamos solo el pistón podemos permitirnos hacer un rodaje más breve que el requerido tras la sustitución de la biela. El rodaje del pistón deberá durar tres vueltas, durante las cuales la potencia del motor debe ser gestionada de manera diversa. Antes de nada, habrá que poner el sistema de refrigeración en temperatura: el agua en los motores KZ durante el invierno no deberá bajar nunca de 50 °C, mientras que en el verano podemos empezar el rodaje cuando la temperatura se halle por encima de los 40 °C. Con una temperatura ambiente menor de 15 °C, se corre el riesgo de que las piezas del motor no se acoplen correctamente. El pistón, en particular, puede dilatarse antes que el cilindro, perdiendo el valor correcto de acoplamiento con una alta probabilidad de gripaje. En el artículo “Cómo gestionar las bajas temperaturas con los accesorios de regulación”, hemos analizado, con la ayuda de Marco Malverti, gerente de New-Line Racing, las distintas maneras de mantener la temperatura correcta en el sistema de refrigeración. Durante el rodaje, hay que hacer que el motor trabaje progresivamente tanto en la aceleración como en los tramos de máxima velocidad en las rectas, siguiendo estas indicaciones: en la primera vuelta utilizamos el 50 % de la potencia en todas las marchas, pero anticipando el cambio; en la segunda vuelta, subimos al 70 % de potencia y en la tercera, podemos llegar al 90 % de la potencia total para concluir el rodaje. Si no es posible efectuar el rodaje del pistón en la pista, por ejemplo antes de una ronda de clasificación, es posible hacer un rodaje de emergencia sobre el carro de transporte del kart. En este caso, será suficiente calentar y dejar enfriar el motor por tres veces. Para acelerar las operaciones, podemos cambiarle el agua al sistema de refrigeración sin esperar a que, una vez calentado, vuelva naturalmente a una temperatura cercana a la del ambiente. El calentamiento habrá que efectuarlo sin meter ninguna marcha, y sin superar las 13.000 rpm en el motor.

4 RODAJE DE LA BIELA

El rodaje de la biela debe durar unos 15 minutos, un tiempo claramente superior, comparado con el rodaje del pistón. Nada más entrar en la pista, habrá que llevar el agua del motor a la temperatura apropiada, es decir, por encima de los 40 °C en verano, por encima de los 50 °C en invierno, como hemos explicado para el rodaje del pistón. Llegados a este punto, es posible empezar el rodaje: hacemos que el motor trabaje al 70 % de la potencia, aproximadamente, en fase de aceleración y en los tramos de velocidad máxima. Hay que intentar que el motor no supere nunca las 12.000 revoluciones durante el todo el rodaje, ni si quiera al subir de marcha. Para hacer un buen rodaje, hace falta paciencia y concentración. A menudo, efectivamente, al cabo de 5 o 6 vueltas, nos entran ganas de exagerar, corriendo el riesgo de menoscabar la fiabilidad del motor.

5 CHEQUEO DEL MOTOR DESPUÉS DEL RODAJE

Para saber si hemos efectuado un buen rodaje, y tener bajo control el estado del motor, es una buena costumbre comprobar el pistón una vez concluido. Hay que examinar su camisa, es decir, la parte lateral que entra en contacto con el cilindro en la práctica: su superficie no debe estar rayada o presentar zonas pulidas. Si las hubiera, es una señal clara de que se han producido rozamientos anormales, los cuales, a su vez, conducen con facilidad al gripaje. Es algo que puede ocurrir si hemos completado un rodaje de manera inadecuada, o bien si hemos utilizado un pistón de tamaño equivocado para el cilindro que teníamos a disposición. Por lo que se refiere a la biela, hay que comprobar si ha sometido a estrés mecánico las arandelas. Las marcas pueden deberse a una conicidad en la cabeza de la biela producida en el lapeado (hablamos de 1 o 2 milésimas de milímetro). Si vemos señas de rozamiento, lo único que podemos hacer es desmontar las piezas y sustituirlas.

6 CARBURACIÓN

Para afrontar el rodaje, podemos usar una carburación estándar que varía dependiendo de la temperatura ambiente. Durante el verano, con más de 20 °C, la carburación deberá ser levemente más pobre que en la estación invernal. Aquí al lado dejamos el enlace al tema de la carburación estándar para el TM KZ-R1

CARBURACIÓN DURANTE EL VERANO
Tubo de emulsión: DQ 268Aguja: K23, en la segunda muesca
Surtidor de baja: D 100 / 60 exterior
Surtidor de alta: 170
Válvula de aceleración 55

CARBURACIÓN  INVERNALE
Tubo de emulsión: DQ 269
Aguja: K23, en la tercera muesca
Surtidor de baja: D 100 / 60 exterior
Surtidor de alta: 175
Válvula de aceleración: 50

7 INTERVALO DE MANTENIMIENTO

Como hemos visto más arriba, es necesario efectuar el rodaje cuando el motor es nuevo o tras haber sustituido el pistón, la biela o ambas piezas. El intervalo de tiempo que hay que considerar para sustituir el pistón y la biela varía según el fabricante. En el caso del motor TM KZ-R1, el pistón hay que sustituirlo después de 2 horas de uso si competimos, mientras que a nivel de aficionado podemos prolongar su uso hasta 6 horas sin menoscabo de la fiabilidad o a las prestaciones.
La sustitución de la biela hay que efectuarla cada 15 horas de trabajo del motor. Sobre todo en este caso, haber hecho el rodaje de forma adecuada es fundamental para llegar sin quebraderos de cabeza a la revisión.