¿Radiador más grande o anillos de pistón más delgados? Fricción en Motores de Combustión Interna

Todos reconocemos que los motores de combustión interna generan calor como subproducto de la combustión. Tanto los motores enfriados por aire como por agua implementan estrategias para disipar ese calor. Todo esto se hace en un esfuerzo por evitar que el motor funcione demasiado caliente.

Pero, ¿qué tiene eso que ver con los anillos de pistón? Antes de llegar a eso, debemos hablar sobre otra fuente de calor en un motor: la fricción.

El calor es un subproducto de la fricción. Piensa en frotarte las manos para calentarlas en un día frío. Cuanto más rápido te frotas las manos, más calientes se ponen. Ahora piense en los pistones de su motor moviéndose más rápido que 200 ciclos por segundo.

Es por eso que los anillos de pistón son importantes cuando se trata de la temperatura del motor.

La mayor fuente de fricción en un motor proviene de los anillos del pistón que rozan contra la pared del cilindro. Múltiples estudios de investigación han concluido que el anillo del pistón y la pared del cilindro representan hasta el 40 % de toda la fricción del motor. No es de extrañar que los motores OEM actuales tengan anillos de pistón más delgados que sus predecesores.

En una prueba reciente en Shaver Specialties Racing Engines, se midió el efecto del tamaño y la tensión del anillo en la temperatura de funcionamiento del motor.

La línea de base para esta prueba fue un juego de anillos Total Seal Diamond Finish de 0,7 mm, 0,7 mm y 2,0 mm. El motor se hizo funcionar a 2800 RPM con una configuración de carga fija de 75 ft. lbs. y un ajuste de flujo de refrigerante fijo. Al final de los 30 minutos, se realizaron tres pruebas de barrido de dinamómetro consecutivas (3000 RPM a 6000 RPM). Al final de esas 3 pruebas, se registraron tanto la temperatura del agua como la temperatura del aceite.

Luego, el motor se equipó con un juego estándar de anillos de 1/16 de pulgada, 1/16 de pulgada, 3/16 de pulgada. Una vez más, el motor funcionó a 2800 RPM con una configuración de carga fija de 75 libras-pie. y un ajuste de flujo de refrigerante fijo. Al final de los 30 minutos, se realizaron tres pruebas de barrido de dinamómetro consecutivas (3000 RPM a 6000 RPM). Al final de esas 3 pruebas, se registraron tanto la temperatura del agua como la temperatura del aceite.

Dos pruebas diferentes con los anillos 1/16, 1/16, 3/16 generaron una temperatura del agua aproximadamente 15 grados más alta y una temperatura del aceite casi 20 más alta en comparación con el juego de anillos de 0,7 mm, 0,7 mm y 2 mm.

Los resultados confirman que la fricción entre el anillo del pistón y la pared del cilindro contribuye significativamente a la temperatura de funcionamiento del motor, y fue bastante fácil identificar la fricción como la fuente del calor. Los anillos estándar de 1/16, 1/16, 3/16 redujeron la potencia del motor en casi 20 libras. pies de torque y más de 15 HP en comparación con el juego de anillos de 0,7 mm, 0,7 mm y 2 mm con puerto de gas. De hecho, el juego de anillos 1/16, 1/16, 3/16 generó tanta temperatura de aceite que la etiqueta del filtro de aceite comenzó a "encogerse" por el calor.

En una comparación del "mundo real", Joe Gibbs Racing Engines construyó el nuevo motor de carreras todoterreno del desierto JD-1 utilizando anillos Total Seal Diamond Finish de 0,7 mm, 0,7 mm y 2,0 mm. Mientras que muchos otros motores de carreras todoterreno usan anillos tradicionales de 1/16, 1/16, 3/16 y luchan para evitar que los motores se sobrecalienten, el motor JD-1 funciona notablemente bien. De hecho, casi se enfrió demasiado durante BAJA 1000 cuando las temperaturas durante la noche bajaron a casi 40 grados F.

Todos estos resultados de dinamómetro y carrera apuntan a lo mismo, los anillos de pistón que rozan contra las paredes del cilindro generan fricción, y esa fricción produce calor y roba potencia. Al usar anillos de pistón más delgados, la fricción se puede reducir significativamente y los beneficios son dobles: mayor potencia y temperaturas de funcionamiento reducidas.

Por lo tanto, antes de decidirse a comprar un radiador más grande para su motor en funcionamiento, es posible que desee considerar probar primero un juego de anillos de pistón más delgados.

Este artículo fue patrocinado por Total Seal Piston Rings. Para obtener más información, visite nuestro sitio web en www.totalseal.com.