Cuando variamos las condiciones iniciales del motor con el afán de sacar esos caballitos de más, mejorando la entrada de aire, evacuación de gases quemados con escapes super abiertos, variando el mapping de avances de encendido, relación de compresión, calados de distribución .... y sin hablar de otros parametros que entran en juego como es la temperatura y presión atmosférica, hay que cuidar que la relación de aire/combustible se mantenga en un margen adecuado donde la combustión se hace óptima para sacar el máximo rendimiento.
El parámetro que mide esa relación se llama lambda o también utilizado en el mundo de la competición AFR (air fuel ratio).
Normalmente, esto ya depende de la arquitectura motor, el valor de máxima potencia viene dado para un valor de AFR entre 12.8 y 13. Esto quiere decir que para 13Kg de aire debemos introducir 1Kg de gasolina (En la estequiométrica son 14,7, quimicamente perfecta).
Es posible que por motivos de fiabilidad en válvulas, debamos inyectar un poco más para refrigerarlas sacrificando un poco esta relación que nos da la potencia máxima, por ello resulta interesante para obtener más información, instrumentar con termopares la vena de escape en el colector para conocer su temperatura y no llegar a límites peligrosos que puedan quemar las válvulas.
Lo ideal para realizar el mapa de tiempos de inyección que nos lleva a la proporción buscada de AFR 13, es montar la moto en un banco de potencia con freno y barrer el motor por toda la matriz en todas las condiciones TPS/RPM que va a ver ese motor en pista. Una vez estabilizado el punto de funcionamiento vamos variando el avance de encendido y tiempo de inyección para obtener la máxima potencia y valores de AFR correctos.
Este mapping es un ejemplo con los tiempos de inyección en ms, el currado no lo publico por motivos evidentes. Me ha hecho sudar mucho.
En mi caso y después de dar vueltas buscando un banco de freno en España donde me dejaran programarme yo mismo los mapas, desistí y finalmente tuve que hacerme los mapas rodando en pista alargando enormemente el tiempo de puesta a punto.
Recientemente he contactado con Rafa Soto que va a montar un banco con freno en Madrid y me ha ofrecido el banco para mapear mi motor y ya de paso conocer la potencia que le saco.
Como he comentado, hasta ahora este ajuste lo he hecho en el box, muuuuy lentamente y sacrificando muchas salidas a pista por estar trrasteando datos en el PC.
Para llevar esta tarea a cabo, basta con instrumentar el escape con una sonda de O2 o sonda lambda de banda ancha con salida 0V-5V y registar sus valores junto al valor de TPS, Régimen motor y correcciones de aceleración entre otros datos.
Analizando estos registros podemos actuar sobre el mapa en la coordenada TPS/RPM correspondiente aplicando más o menos tiempo de inyección y parametros de sensibilidad de correcciones de aceleración y retención.
En la figura se observa uno de mis registros en Montmeló, en periodo de aceleración, mantenimiento del gas totalmente abierto durante casi 4s y posterior corte para frenar y meter la moto en la curva.
En periodo de aceleración se observan ciertas fluctuaciones en torno a un AFR de 13, manteniendose en estos valores con el gas abierto hasta en corte de gas donde se observa que por tendencia natural en los cortes repentinos de gas tiende a engordarse (esto es lo que provoca las explosiones en el escape en las retenciones. Quedarán muy espectaculares, pero hay que evitarlas actuando convenientemente en las estrategias) pero seguidamente intento corregirlo quitando gasolina con correcciones de empobrecimiento gradual hasta llevarla al tan buscado y dificil de encontrar AFR 13. Posiblemente pueda cortar un poco este valor para que no se seque tanto en el momento de corte.
En naranja, sobre la ventana superior se aprecia como aplico el empobrecimiento en porcentaje y donde.
Los picos que pueden verse al 100%, corresponden al corte de encendido prococado por el cambio semiautomático al subir marchas, algo normal e inevitable durante 70 ms.
Hay otras muchas formas de representar graficamente la carburación del motor que simplifican y disminuyen el tiempo de puesta a punto como son las nubes de puntos de AFR en función de otras variables influyentes.
En mi caso también me hice mis propias aplicaciones informáticas para ayudarme a hacer un análisis más rápido y profundo.
Una estratégía logica para barrer la matriz completa consiste en conocer primeramente cuales son las zonas donde va a funcionar nuestro motor en la pista donde queremos hacer la puesta a punto, para emplear todo nuestro esfuerzo en esas zonas e "ignorar" un poco el resto. Esta forma de organizar el trabajo reduce enormemente el tiempo de puesta a punto. La base de un buen trabajo es organización y método.
En la figura se representa una nube de puntos que nos ayuda a comprender esto. Es una nube de datos registrados en 6 vueltas en el circuito de Montmeló, que muestra el uso del gas en función del régimen motor.
Se aprecia rapidamente, por ejemplo, que con el gas abierto completamente a un 100% mi motor no va a estar por debajo de 7000 rpm por lo tanto trabajar en la matriz del mapa para la fila del 100% entre 1000 rpm y 7000 rpm me va a hacer perder el tiempo, que es lo que más falta hace cuando estás en el box.
Conclusiones como está pueden sacarse a cientos, con un poco de ingenio y datos ... muchos datos.
El aspecto final de mi mapa en 3D es este:
Aunque tengo el motor bastante bien puesto a punto, recalco el trabajo que me ha costado esto en pista y en casa delante del ordenador analizando y probando. Me gustaría visitar el año que viene, cuando este recuperado de lesión de clavicula que me hice en Portimao, a Rafa Soto para meter la moto en el banco de potencia y ya de paso conocer a este artista apasionado del motor. Si esto sigue adelante prometo un artículo con fotos describiendo el evento.
Ciao
Escrito por Iván Martínez
3 comentarios:
No me entero de nada, pero vaya tela lo que haces!!!
Muy buena explicación, pero quizá lo que desconocemos muchos usuarios (entre ellos yo) son los problemas que se pueden generar en el motor por una mala puesta a punto despues de canbiar escapes, colectores,... tema para otro posteo? : )
Usuarios e incluso algunos profesionales que viven de ello desconocen realmente lo que pasa ahi dentro cuando nos liamos a cambiar historias.
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