EDUARDO BARROS

  

Proyecto y construcción del:   

 

Ultima actualización: 23-oct-2014

Subaru EJ 22, Falla por detonación

 

Mayo de 2012

 

 

 

Falla y rotura de motor

Durante el primer vuelo luego de despegar, potencia a pleno 3800 RPM, todo bien hasta que en la cabecera opuesta y con 50 m. de altura el motor hizo una falla, con los mellizos ya ubicados en mi garganta, bajo la nariz, desacelero un poco y preguntándome ¿que estoy haciendo ahí ? vuelvo a acelerar al tiempo que comienzo a girar a la izquierda muy suavemente para mantener el campo a la vista para intentar un aterrizaje si era necesario hacerlo, (aclaro que esta maniobra la tenia presente y súper estudiada por si la necesitaba) creo que es una condición básica a tener en cuenta por el piloto durante los primeros vuelos de un avión desconocido y mas aun si estos son los primeros del avión también, pero al desacelerar el motor se recompone, miro las RPM y con 3400 el motor funciona sin problemas, a 3500 vuelve a reproducir la falla, otra vez 3400 RPM, chequeo el EFIS, vuelo a 100 MPH y asciendo a 300 PIES p/minuto, el indicador de mezcla muestra combustión normal, (todo esto dura algunos segundos y lo recuerdo como si hubiera pasado en cámara lenta), entonces me tranquilizo un poco y decido continuar con el vuelo para sentir un poco mas el avión antes de hacer un aterrizaje, como seguía en ascenso y el motor ronroneaba como si nada hubiera pasado, continuo girando alrededor del campo unos 1000 m. afuera, ya con 1500 Pies vuelvo a incrementar las RPM, a 3500 la falla vuelve, por lo que decido volver a 3400 y no tocar mas el acelerador hasta el momento de comenzar con el descenso. El vuelo continuó y terminó sin mas inconvenientes 22 minutos después.

Luego de analizar la falla, agrandamos una medida los chicleres de alta del weber 45, creyendo que los que tenia no le alcanzaban, en el segundo vuelo (que no lo hice yo, lo hizo Carlos Barceló, mi instructor allá por los años 90  y que actualmente sigue siendo el instructor del Aero Club ) el motor volvió a repetir la misma falla en el mismo lugar, por lo que aterrizó luego de un circuito de transito sumamente corto y con el avión ya en la plataforma, lo atamos al piso a fin de probar el motor a pleno y ver que es lo que estaba pasando, aceleramos el motor a máxima potencia durante el mismo tiempo que duró el despegue, hasta que hizo la falla nuevamente (unos 50 segundo de plena aceleración), lo dejamos fallando unos segundos para tratar de identificar de donde provenía y al toque, un chorro de humo blanco comenzó a salir por venteo del carter y la falla se intensifico.

En realidad y pese a las casi 4 horas de rodajes previos nunca, el motor estuvo tanto tiempo a pleno ya que las carreras y aterrizajes sobre la pista duran apenas unos segundos y el motor al máximo de RPM no mas de 25  o 30 segundos aprox.

Desarmo, revisamos y apareció un pistón N° 2 con un soberano agujero. (por suerte), te imaginas si hubiera pasado en vuelo.

Bueno, unos días de mal humor y a desarmar todo, rectificar, pistones y aros nuevos, y comenzar a estudiar cual fue la causa. Luego de leer muchos apuntes, investigar y consultar con entendidos en carburación de motores de carrera y modificados, el diagnostico fue que el motor se rompió por que estuvo detonando, (en varios lugares del cielo de las tapas de cilindro se ve como si hubieran sido arenadas y los pistones con las mismas características), esto es la forma en que la detonación se manifiesta en los metales que tienen contacto con ella, la detonación es una situación trágica para la vida de los motores de combustión interna y por todos los medios debe ser evitada. (en este momento me entero)

Ahora había que encontrar por que el motor llego a detonar de tal manera; analizando las posibles causas por las cuales se produce, encontré que el problema podría estar ligado a una puesta apunto del encendido demasiado avanzado, ¿como?, el distribuidor de Magneti Marelli de Fiat que estoy utilizando se avanza mediante el centrifugo unos 35° aprox., (tampoco lo sabia), esto sumado a los 20° que el manual de taller de Subaru indica como puesta a punto en el ralentí, obtengo que la situación estaba fuera de todo análisis. (55° de avance al tope, que indudablemente se daba a las 3500 RPM), un motor muy avanzado genera  las condiciones ideales dentro de la cámara de combustión para que la mezcla de aire combustible comience a detonar, hay un articulo muy interesante sobre el tema en: http://www.eaa.org/experimenter/articles/2012-01_detonation.asp, la corrección a esto fue simple y consistió en modificar el distribuidor, anular el avance para que trabaje fijo y así fijar un avance inicial que se mantenga en todos los regimenes y no correr ningún riesgo, un preparador de motores de carrera me enseño como identificar cual es el avance correcto del encendido en un motor del cual no tenemos la puesta a punto (El Subaru tiene una computadora que maneja todos los parámetros), como el mío no la tiene y nunca pude medir un motor igual funcionando en el vehiculo original no sabia cual era, el manual que tengo solo indica 20° en ralentí pero no especifica nada sobre como lo avanza al aumentar las revoluciones, con lo cual imaginaba que el avance de un distribuidor normal aria el trabajo mas que bien, pues no fue así.

¿Como se hace? cuando alguien te lo explica resulta muy simple y uno se pregunta ¿por que no lo pensé antes, como no se me ocurrió?, se comienza con un avance promedio, EJ. 20°, y en nuestro caso con una hélice en el motor es mas simple todavía ya que siempre tenemos el mismo freno, en un motor colocado en un auto para lograr ese freno habría que colocarlo en un dinamómetro, ya que necesitamos aplicarle siempre un freno con la misma intensidad (consumir x cantidad de torque), seguimos, con 20° aceleramos hasta las máximas RPM, supongamos que da 3000, paramos avanzamos el distribuidor a 22° (para esto necesitamos una lámpara estroboscópica) y aceleramos nuevamente a fondo, vemos que las RPM esta vez llegaros a 3150, paramos y con la ayuda de la lámpara, avanzamos el distribuidor a 24°, y otra vez a pleno, vemos ahora 3200 RPM, volvemos a incrementar el avance otros dos grados 26°, y marcha otra vez a pleno, si vemos que las RPM no subieron, se quedaros en 3200, esto nos indica que el punto ideal de avance para este motor seria de 24°, mas que esto no incrementa la potencia y si las probabilidades de comenzar a detonar.

Arme todo de nuevo y fije el avance en 28°, comencé con los rodajes de motor para ablandarlo y asentarlo, siguiendo una lista de rodaje de motores Lycoming, luego de someterlos a un top overhaul (cambio de aros o rectificación de cilindros) que me facilito un mecánico amigo, esta insume unas tres horas de marcha a distintos regimenes, antes y por consejo de quien me enseño sobre la puesta a punto, instale un medidor de temperatura de aceite, es un indicador directo de la falla por detonación, al producirse esta calienta en forma exponencial la cabeza del pistón la que se refrigera con el aceite del motor, con lo cual la temperatura del mismo se va a las nubes.

Cuando complete la lista comencé a exigirlo a pleno simulando un despegue, todo normal hasta que trascurrieron otra vez los mismos 40 segundos, el indicador de mezcla (air/fuel meter) me acusaba mezcla pobre sin llegar a fallar, solo se caían la RPM y la temperatura del aceite comenzaba a subir mas rápido de lo normal, con lo que intuí que el avance era solo una parte del problema, intentamos varios cambios en el carburador y con estos lograba variar la afinación en baja y media pero arriba siempre se quedaba sin nafta, luego de probar todo lo que se nos ocurrió a mi y a mis amigos, descubrimos que el problema de la quedada sin nafta era que la presión de la bomba de nafta era mas baja de lo que los weber necesitan para funcionar correctamente, yo tengo instalado un WEBER 45 DOEC17, ahora nos enteramos que estos necesitan tener una presión de combustible que abastezca la cuba de por lo menos con 3 Lbs. de presión, yo tenia el regulador de presión calibrado en 1,5 Lbs. (y no me pregunten de donde saque ese numero y por que lo calibre así, porque no lo recuerdo), luego de aumentar esta a 3,4 Lbs. el problema ceso y ahora parece que el carburador tiene la cantidad de nafta que necesita.

Carburador Weber 45 DOEC 17

 

Regulador de Presión de combustible Holley, hoy ajustado a 3,4 lbs., y a la derecha de este esta colocado el flujómetro de la computadora de combustible 

 

Todo esto me consumió 2 meses completos, varios litros de combustible, y días de mal humor debido a las infinitas pruebas que realice hasta encontrar las soluciones, un amigo dice que el éxito se alcanza una vez agotados todos los fracasos posibles, le estoy empezando a creer.

En este momento estoy terminando de ajustar algunos detalles mas y hacer todas las pruebas posibles antes de intentar el 3° vuelo.

 


Eduardo Barros

San Pedro,  Bs. As.,  Argentina

eduardo@kr2-egb.com.ar

Pagina creada en Julio del 2012

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