| Hace
algunos días, mientras buscaba algo de material para una futura
nota de PowerZone, me encontré con un artículo, cuya
temática es digna de compartirse con todos ustedes. Para los
incondicionales fanáticos de las mecánicas japonesas
no es novedad la alta capacidad de estas para ser modificadas, logrando
altas dosis de potencia sin llegar a freír nada en el proceso.
En 1998, la conocida Hot Rod Magazine, una publicación norteamericana
legendaria, por no decir religiosa de los fierros americanos (en general
con motores V8 y tracción trasera) realizo un análisis
sobre estos pequeños cuatro cilindros nipones que para nosotros
es muy valido, casi como si se hubiese escrito apenas ayer. |
Este
tipo de artículos en una publicación referida
casi exclusivamente a la potencia bruta de los motores V8 (los
que han capturado mi imaginación, como seguramente la
de muchos de ustedes), es debida a que este nicho del mercado
de la alta performance no podía ser ignorado por más
tiempo y eso es tan valido allí como en nuestro país
ya que cada día vemos con placer como más gente
se anima a perderle el miedo a estos magníficos propulsores.
¿Por que Hondas? muy sencillo, en Estados Unidos son
tremendamente populares, tienen un estilo muy logrado, son baratos
y responden muy bien a las más elementales modificaciones
pensadas para mejorar el rendimiento de fábrica. Tampoco
podemos olvidar que en ese país hay toda una Generación
X que ha crecido en familias que nunca han comprado un auto
americano. Esos niños de la década del ´70
que hoy son adultos, se han rodeado de Toyotas, Hondas, |
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| Rabbits
(Golf en Usa) y Beetles (Escarabajo en Usa). Recordemos que
en 1973 la crisis mundial del petróleo puso en jaque
a toda la industria americana, con la OPEC, los altos seguros
y la legislación en contra, los potentes V8 fueron cercados
por autos europeos más económicos y muy bien realizados.
Esos niños de antaño en su mayoría no tienen
recuerdos de lo que era un Pontiac GTO, un Plymounth Road Runner
e incluso podemos incluir a los más populares Mustangs
y Camaros. |
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Para
muchos un verdadero “Hot Rod” (léase “Biela
Caliente”) es cualquier auto, no solo los movidos por
un V8, que haya sido modificado o que vea mejorada su performance
o apariencia, un concepto muy similar bajo el que se puede englobar
también al Tuning. Antes de que se me acuse de blasfemar
tengo que aclarar que si bien son cosas muy diferentes y muy
a pesar de que no le guste a los fanáticos más
puros, tanto los Hot Rods como los autos Tuning (como puede
ser un Honda) tienen mucho en común. Al fin y al cabo
las modificaciones necesarias para que un Camaro o un Civic
puedan volar a la hora de acelerar son similares, claro que
se podrán imaginar que es más dificultoso |
para
un Civic poder marcar los mismos tiempos que un auto propulsado
por un gran V8. Difícil si, pero no imposible.
Los cambios de motor entre la tribu de usuarios de Honda es
muy común en Usa y los preparadores de renombre son unos
cuantos, en parte esto es debido a que el motor más grande
encontrado en el Civic es de solo 1600 Cm3. Para los fierreros
más serios el cambio hacia una unidad de 1800 Cm3 DOHC
(o sea doble árbol de levas en la tapa de cilindros)
y 16 válvulas con comando VTEC, generalmente donada por
algún generoso Acura Integra GS-R (los Acura son hechos
por Honda, siendo una marca exclusiva para el mercado Norteamericano)
es casi una obligación. |
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El
sistema de distribución variable de Honda ha sido utilizado
en una amplía gama de autos que abarcan desde el económico
Civic a el súper deportivo NSX. Por una cuestión
de espacio dedicaremos nuestra nota al motor 1.8 del Acura GS-R,
ya que si bien es prácticamente inexistente en nuestro
país, es el más utilizado en los livianos Civic
preparados en el Norte de nuestro continente.
La sigla VTEC identifica al motor poseedor de un sistema de
control capaz de variar la sincronización de la distribución
y el levante de las válvulas. Usualmente los motores
de cuatro cilindros carecen de poder a bajas revoluciones por
causa de que no poseen la suficiente velocidad de aire para
justificar el área extra de válvulas a esos regimenes.
El VTEC represento una innovadora solución a ese problema
ya que posee características técnicas ideales
para circular a baja velocidad con un excelente
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consumo
de combustible, cambiando su diagrama operativo al ser exigido
al máximo. En realidad hay cuatro aplicaciones distintas
del VTEC de Honda, que en este caso solo discutiremos superficialmente.
El Vtec consta de tres balancines, uno acciona la válvula
de admisión izquierda, otro que acciona la de la derecha,
y otro intermedio que se hará solidario a los otros dos
por medio de unos bulones. Dichos balancines son accionados
por medio de dos levas de distinto perfil, uno más agresivo
que acciona el balancín intermedio, y el otro con un
perfil más suave que acciona el balancín derecho.
Dependiendo del enclavamiento de los bulones se pueden obtener
los siguientes estados de funcionamiento: |
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| Estado
1: Por debajo de las 2500 rpm y con el motor
con poca carga, los tres bulones están desenclavados
con lo que los balancines pueden girar unos con respecto a los
otros. El de más a la izquierda está apoyado sobre
un anillo mecanizado en el árbol de levas, con lo que
la alzada de la válvula correspondiente será nula,
permaneciendo cerrada. El motor pues, estará funcionando
en modo 12 válvulas. El balancín intermedio por
no estar enclavado no acciona ninguna válvula.
El balancín de la derecha es accionado
por la leva de perfil más suave, haciendo trabajar
así a su correspondiente válvula, con lo que
se obtiene un diagrama de distribución propio de un
motor elástico con un rendimiento de la combustión
muy alto.
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| Estado
2: Al sobrepasar las 2500 rpm o al acelerar,
se introduce presión al bulón superior, enclavándolo,
con lo que los balancines extremos se hacen solidarios. Con
ello las dos válvulas de admisión son accionadas
por el perfil de leva más suave, funcionando el motor
en modo 16 válvulas. El motor opera en este estado desde
alrededor de la 2500 rpm hasta las 6000. |
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| Estado
3:
Cuando el motor sobrepasa las 6000 rpm se manda más presión
al bulón inferior, haciendo solidarios los tres balancines,
por lo que pasan a ser accionados por el perfil de leva más
agresivo. Con ello se consigue una mayor potencia, propia de
un motor muy rápido. Un mecanismo de resorte es el encargado
de volver el bulón a su posición original. |
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El
VTEC además se complementa con un sistema de admisión
variable, por el que cada cilindro es alimentado por un múltiple
largo y otro corto. Por debajo de las 5800 Rpm la alimentación
corre solo a cargo del más largo de los pasajes de admisión,
por lo que se mejora sensiblemente el torque disponible. Por
encima de ese régimen de giro una válvula de mariposa
abre el pasaje corto, sumando el flujo adicional provisto por
este. Con la activación del levante adicional de válvulas
y la apertura adicional de la admisión a 5800 Rpm este
motor tiene una curva de torque casi plana desde 2500 a 7200
Rpm.
De todas maneras es común que los motores de cuatro cilindros
y cuatro válvulas tengan una capacidad de giro muy alta,
por lo que 7000 Rpm es un razonable comienzo para la zona roja.
El motor 1.8 GS-R VTEC ofrecía una zona roja de 8000
Rpm con una relación de compresión de 10.5:1,
mientras que el poder
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| declarado
para este motor era 170 Hp a 7.600 Rpm, con un torque de 128
lb.-ft, a un alto régimen de 6200 Rpm (modelo 1998).
Por lo tanto este propulsor tiene una sorprendente relación
de 94 Hp por litro de cilindrada…más que cualquier
motor del mercado americano a la fecha de su introducción
en 1994. Cabe aclarar que Acura también llego a ofrecer
una versión de 195 Hp de este 1.8, pero su producción
fue muy limitada. |
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Este
tipo de tecnología fue usada por las motos de la marca
allá por 1983, siendo introducida al mercado americano
en el poderoso NSX de 1991. En parte gracias a la tecnología
VTEC, pero en forma muy modificada, es que la marca nipona triunfo
en los campeonatos del mundo de Formula Uno de la mano de las
escuderías Williams y Mc Laren, así como en numerosos
torneos de “Touring Car” a través de Europa,
Japón, Australia y Usa. También queda claro que
una escudería capaz de lograr 900 Hp o más de
tan solo 1500 Cm3, como lo hizo Honda para los motores de clasificación
de la era del Turbo (1977 a 1987) es por que posee un conocimiento
y un nivel técnico de altísimo valor. |
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| 500
Hp para la calle: No es un chiste, es una realidad |
A
esta base tecnológica podemos adicionar el diligente
trabajo de varios preparadores sobre algunos elementos clave,
como los cuerpos de aceleración más grandes, admisiones
menos restrictivas, diferentes árboles de levas, tapas
de cilindros flujadas al máximo, escapes más grandes,
más relación de compresión, oxido nitroso,
turbocompresores, compresores centrífugos, etc. Francamente
es la misma receta que podemos utilizar tanto en un Camaro como
en un Ford 32 o un Civic, en donde el objetivo siempre será
el de introducir una mezcla más densa de de aire/combustible
dentro de la cámara de combustión.
Una difícil cuestión es entonces realizada: ¿Cómo
podemos obtener 500 Hp para uso civil, contando con solo 1800
Cm3 y sin que estalle ninguna pieza interna? Indudablemente
que la respuesta esta en directa proporción a lo que
pensemos o |
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podamos
invertir en un motor, ya que como siempre la velocidad esta
en directa relación con las piezas que podamos adquirir.
En Norteamérica hay empresas especializadas como “JG
Engine Dynamics”, que nos pueden proveer de un 1.8 de
500 Hp, en caja, testeado en el dinamómetro y que incluso
se puede pedir por correo. Claro que este sueño tiene
un costo, no muy accesible por cierto, ya que uno de estos propulsores
nos dejaría en promedio unos 10.500 U$S más pobres
y eso en origen, sin fletes ni impuestos, o sea que mejor olvidarlo. |
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Claro
que siempre podemos tratar de aprovechar las recetas utilizadas
en nuestro provecho, adaptándolas a lo que hay disponible
en nuestro país.
Para empezar no hay que olvidar que la cifra de 500 Hp es obtenida
usando combustible de 118 octanos, con el que incluso este motor
puede operar en forma diaria. En nuestro país deberíamos
utilizar un combustible de 95-97 octanos y con la consiguiente
adecuación en la presión de turbo se perderían
ya de entrada unos 150 Hp.
Según “JG Engine Dynamics” los motores Acura
poseen una separación de ½ pulgada entre las camisas
y el mismo bloque. Las camisas son hechas en un proceso derivado
de la experiencia en la Formula Uno, por el cual se reducen
al mínimo posible las pérdidas por fricción.
Estas camisas son también increíblemente inflexibles,
lo que significa que una torsión de una o dos centésimas
puede romperlas. Por ello las camisas son reemplazadas por otras
de acero dúctil capaces de mantener la |
| integridad
de la cámara de combustión ante las severas condiciones
de sobrepresión originada por el turbo. Antes de que
se coloquen las nuevas camisas el bloque recibe una platina
superior de aluminio sólido T-6061, que se encarga de
sellar su parte superior, esta va prensada y soldada al bloque
motor antes de que este sea maquinado y gracias a este sistema
se soluciona la posible flexión de las camisas flotantes.
En la siguiente figura pueden ver un bloque estándar
y uno reforzado. |
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| Dentro
de esas camisas encontramos unos pistones forjados Arias de
10.1:1 a 10.5:1 de relación de compresión, acompañados
de unas masivas bielas (con cerca del doble del grosor de una
biela de serie), en este caso de la marca Crower. Si bien la
relación de compresión puede parecer muy alta
para un motor turbinado en este caso es posible por que el diseño
hemisférico de las cámaras de combustión
no dependen tanto del efecto “Quench” y pueden combinar
un alto nivel de relación de compresión con altas
dosis de sobre presión. La tapa de cilindros de este
motor 1.8 trae válvulas de admisión de 1.29”
y la cámara de combustión posee un volumen de
33 Cm3 para un flujo de 240 Cfm de fabrica, lo que representa
unos valores excelentes para una tapa de serie. Para el personal
de “JG Engine Dynamics” conlleva mucha paciencia
el poder mejorar el flujo de estas tapas sin que se pierda velocidad.
Se pueden llegar a utilizar válvulas de admisión
de 1.325” con seguros y resortes de acero siliconado de
calidad aeronáutica y las cámaras de combustión
también son ecualizadas aunque en este tipo de tapa es
raro encontrar una desviación superior a ¼ de
Cm3. Mejorando el flujo hasta 265 Cfm encontramos una mejora
de 20 Hp sin tocar nada más, por último los árboles
de levas son uno de los grandes secretos de este motor tan especial,
ya que son |
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totalmente
radicales y especialmente maquinados para esta aplicación.
Como se ve la fundación para toda esta potencia es un
sólido bloque retrabajado y endurecido para soportar
los valores de presión provistas en este caso por un
turbo de XS Engineering, capaz de entregar entre 15 y 33 Psi.
Esto combinado con las mejoras en el flujo de la tapa y los
refuerzos en el bloque aseguran una zona roja de entre 9000
y 10000 Rpm (¡!). |
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Para
alimentar a esta bestia son necesarios unos no menos increíbles
inyectores de 960 Cm3 (92 lbs-hr) y un “Intercooler”
del tipo aire-aire que mantiene la carga de admisión
con una temperatura cercana a la ambiental. Las juntas son metálicas
y la tornilleria ARP se hace imprescindible para mantener armado
a todo este conjunto. Es bueno recordar que además de
alcanzar 500 Hp, estos motores también entregan una generosa
dosis de torque de 450 Lbs/Ft más que suficientes a la
hora de acelerar el liviano cuerpo de un Civic a través
de los 400 metros de una pista de aceleración o a la
salida de un semáforo.
Para controlar toda esta locura hay un sistema ACCEL DFI que
reemplaza al sistema original de inyección programada
Honda, el PGM-F1. Este sistema DFI es modificado por JG Engine
Dynamics y utiliza un sensor MAP de GM para que la computadora
de abordo realice cambios automáticamente, por los que
se compensa cualquier variación en las condiciones climáticas.
Gracias a ello se elimina el trabajo de conectar un Notebook
a la inyección para compensar cada cambio en la presión
atmosférica o la temperatura. El DFI también trabaja
sobre los mapas de combustible y encendido, como así
también cuando se activa el levante extra de válvulas
del VTEC. Además puede cambiar el mapeo automáticamente
al detectar |
combustible
de competición o combustible de 95 octanos.
La puesta a punto del motor se realiza por medio de un sistema
Motech, por el que se monitorea y registran los valores de admisión
de aire y combustible. Con los datos del dinamómetro
luego se determina a que nivel de Rpm se necesita más
combustible, introduciendo y programando esta información
en el DFI por medio del sistema Motech. |
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| Conclusión: |
En
Uruguay los motores más comunes de alta performance de
Honda Civic son los conocidos como ZC de 1590 Cm3, DOHC. PGM
F-1 y sin VTEC, encontrado en los modelos japoneses SI y otra
opción interesante es el D16A SOHC (16 válvulas
pero un solo árbol de levas) con inyección PGM
F-1 y VTEC, en este caso de la misma cilindrada y que es encontrado
en las versiones americanas. Ambos erogan una potencia similar
(ente 130 y 125 Hp respectivamente) y son robustas bases para
una potenciación de los modelos de principios y mediados
de los años 90.
En modelos más recientes ya encontramos una opción
aún más interesante, conocida como VTi (SiR para
los japoneses) ya que |
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esta
provista de un 1600 Cm3 DOHC / VTEC y con una potencia de 160
Hp (o sea 100 Hp por litro de cilindrada) se convierte en la
opción ideal para los conductores más exigentes
de nuestro país. Claro que siempre podemos tratar transplantar
un motor 2.200 donado por un Prelude u otro similar, algo que
no es tan fácil pero que seguramente vale la pena intentar.
Lograr una dosis tan elevada de potencia en base a un motor
de baja cilindrada no es nuevo, hay ejemplos de competición
que ya desde hace mucho lo han logrado con un singular éxito.
El tema es que hoy se puede lograr para un uso callejero, con
una suficiente dosis de rentabilidad y duración que antes
hubiese sido impensable.
Sin llegar a ser tan extremos es remarcable que los usuarios
de estos motores coinciden en su robustez y confiabilidad, a
lo que debemos sumar una capacidad de giro asombrosa, con la
que además se asocia un sonido embriagador. Por todo
ello esperamos que este tipo de material los motive para que
en un futuro cercano podamos ver más ejemplares de Civic
u otros similares, que probablemente sin llegar a recibir un
corazón de Acura 1.8, estén más cerca de
mostrarnos su verdadero potencial. |
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