Elección del Carburador Óptimo
Escrito por Administrator Jueves 02 de Julio de 2009 21:52
El tamaño del carburador es un parametro importantisimo en un motor. Fijaos si es importante, que en muchas categorias de los diferentes campeonatos, el tamaño maximo del carburador es lo primero que se plasma en el reglamento tecnico para fijar una medida maxima. Esto suele hacerse en competicion para evitar grandes diferencias de potencia maxima entre unas motos y otras (por tanto veremos carreras entretenidas y disputadas entre los diferentes pilotos), mientras que en calle esto suele hacerse para limitar la potencia maxima que el motor va a ofrecer en el caso de vehiculos limitados por motivos legales (ciclomotores sobretodo).
¿Porque el tamaño del carburador va a influir tanto en la potencia? Para contestar a esto hemos de tener en cuenta dos factores:
Atomizacion de la gasolina. Cuanto mas rapido circule el aire por el carburador, mejor va a ser la atomizacion de la gasolina . En carburadores de poco diametro la velocidad del aire sera alta y por lo tanto mejor sera la atomizacion de la gasolina en el aire.
Resistencia al paso. Cuanto mas rapido circule el aire por el carburador, mayor va a ser el rozamiento del aire con las paredes. En carburadores de poco diametro la velocidad del aire sera alta y por lo tanto el aire va a tener grandes dificultades para circular. Como vemos aqui ocurren dos fenomenos que son opuestos. Podremos mejorar la atomizacion de la gasolina con un carburador muy pequeño, pero al mismo tiempo estaremos ofreciendo una gran resistencia al paso. Hemos pues de llegar a un tamaño de compromiso. Hace tiempo se hicieron estudios rigurosos sobre todo esto y se llego a una cifra universal: el aire debe circular por el carburador a una velocidad media de 90 m/s. Leopoldo Bonni y yo hicimos una grafica que plasmaba la relacion entre la velocidad del aire a traves del carburador y la potencia maxima relativa que nos ofrececia el motor:
En la grafica se ve claramente que el punto de potencia maxima corresponde a los mencionados 90 m/s. Si utilizamos un carburador con diametro mas grande tendremos el aire circulando a menor velocidad y la potencia maxima sera menor, pero solo un poco menor. Imaginemos un motor de 125 cc que ofrece 34 cv de potencia maximas al hacer circular el aire a 90 m/s a traves del carburador. Si lo hicieramos circular a 70 m/s la potencia maxima que ofreceria seria de 30 cv aproximadamente. Si utilizamos un diametro mas pequeño tendremos el aire circulando a mayor velocidad y la potencia maxima sera menor, decreciendo de forma bastante brusca a medida que aumenta la velocidad del aire. En el ejemplo anterior si hicieramos circular el aire a 140 m/s la potencia maxima que ofreceria pasaria a ser de unos escasos 17 cv. Como vemos en la grafica y en el ejemplo, tan malo es un carburador demasiado grande como uno demasiado pequeño, aunque siempre es mejor pasarse de grande que de pequeño. Sin duda lo mejor siempre sera utilizar un carburador que haga circular el aire a exactamente 90 m/s.
Calculo del tamaño de carburador adecuado.
Ya sabemos que hemos de elegir un carburador de tamaño tal que proporcione una velocidad al aire de 90 m/s. ¿Como calculo la velocidad a la que circula el aire para un determinado tamaño de carburador? Las formulas para su calculo teniendo en cuenta resistencias por friccion, succiones, ... son bastante complicadas y engorrosas (hay que tener muy en cuenta estos efectos de fricciones y succiones porque sino la medida calculada se va a alejar mucho de la medida adecuada en la realidad), asi que podeis consultar la siguiente formula que esta simplificada al maximo. Esta formula va a darnos el diametro de carburador adecuado para una cilindrada (CIL), unas rpm (RPM) y una velocidad (VEL) determinadas:
Para evitar hacer calculos he plasmado en una tabla los valores mas corrientes de diametro de carburador en funcion de la cilindrada y las rpm del motor, siempre para una velocidad del aire de 90 m/s:
Una cosa muy importante que creo necesario recalcar aqui es que las rpm que debemos establecer en la formula cuando hacemos el calculo, deben de ser las rpm a las que hemos optimizado anteriormente tanto el cilindro-piston como el tubo de escape (ver articulos anteriores referidos a estos temas). De nada sirve tener un cilindro-piston y tubo de escape optimizados por ejemplo a 12000 rpm y luego tener el carburador de un tamaño tal que va a ser adecuado para ese motor girando a 25000 rpm (esto seria una barbaridad... !pero es muy frecuente entre preparadores aficionados!).
ATENCION: Aunque un motor en concreto alcance en vacio (en punto muerto acelerando a todo gas) por ejemplo 12000 rpm, no significa que este optimizado a 12000 rpm. Por lo general un motor optimizado a 12000 rpm podra llegar a girar hasta unas 15000 rpm en vacio. Ver articulo sobre preparacio de cilindro y piston y seguirlo al pie de la letra. Podemos calcular aproximadamente las rpm optimas aceleranco en vacio y dividiendo las rpm maximas por 1.25. Por ejemplo si el motor en vacio gira a 12000 rpm estara optimizado a unas 9600 rpm aproximadamente.
¿Como influye el tipo de carburador utilizado en los calculos?
En el mercado podemos encontrar carburadores basicamente de dos tipos: los de compuerta plana y los de compuerta redonda. Estos ultimos son los mas comunes y baratos. ¿Que diferencia hay entre unos y otros? Los de compuerta plana no tiene protuberancias internas, por lo que el flujo es mejor que en los de compuerta redonda (a finales de los años 90's un carburador de compuerta rendonda tiene un flujo aproximadamente un 8% peor que uno de compuerta plana. En decadas anteriores la diferencia era todavia mas abultada, con un flujo hasta un 15% peor). Esto no significa que los de compuerta redonda sean malos, simplemente tendremos que aumentar el diametro en un 3.9% (multiplicar por 1.039) para obtener el mismo flujo que tendria un carburador de compuerta plana. Veamos un ejemplo: si haciendo el calculo obtuviesemos un diametro adecuado de 24 mm deberiamos utilizar o bien un carburador de compuerta plana de 24 mm, o bien uno de compuerta redonda de 25 mm. En este caso, suponiendo que el carburador de compuerta rendonda tuviera un flujo un 8% peor, ambos tendrian en la practica el mismo flujo. Teniendo en cuenta que los carburadores de compuerta plana suelen costar el doble aproximadamente que los de compuerta redonda, yo prefiero utilizar carburadores de compuerta redonda.
ATENCION: Todas las formulas de este articulo suponen el uso de carburadores de compuerta plana.