Núcleo de motor

Índice

• Descripción y características del Renesis
• Verificación de estado del motor
• Reconstrucción de un motor Renesis (Rebuild)

Descripción y características del Renesis

Capítulo por redactar. Será extenso y muy elaborado. Al gusto de los lectores de RotaryPit.

 

Verificación del estado de motor

Para medir el desgaste del motor, la única forma infalible y exacta es desmontarlo y con instrumental de laboratorio tomar medidas de la geometría de las piezas. Estamos hablando de desgastes de micras, a medir con instrumental especializado. En un motor que está dentro del coche, esto no es ni práctico ni razonable. Por ello se han desarrollado métodos indirectos como la prueba de compresión. Se trata de evaluar con una serie de mediciones rápidas y no destructivas, cómo puede estar el motor internamente, sin tener que desmontarlo.

La prueba de compresión clásica consiste en realizar una medición de la presión máxima producida en las cámaras de combustión, insertando un medidor de presión (p.e. un manómetro) en un orificio de bujías y haciendo girar al motor. En el caso de los motores alternativos (los de pistones) se coloca un manómetro en el orificio de la bujía de un cilindro y se hace girar el motor registrando la presión máxima que se produce en el interior. Se repite el proceso una vez por cada cilindro del motor y así se obtiene el valor máximo de presión en cada cilindro del motor.

Por las características específicas al motor rotativo, este tradicional manómetro de los motores alternativos no es válido. No hay un pistón en el interior de un cilindro sino un volumen ocupado por 1 rotor con 3 caras diferentes que pasan sucesivamente una tras otra delante del orificio de la bujía. Por ello es necesario discernir las presiones de las 3 caras de un rotor de forma individual. Mazda y otros fabricantes de instrumental de taller, han desarrollado medidores de presión específicos para motores rotativos, que guardan los 3 valores de presión máxima obtenidos en cada cara de un rotor.

Se utiliza este medidor primero con un rotor y luego con el otro. Como la presión que se genera en el interior de las cámaras de combustión depende directamente de la velocidad de giro del motor, esta velocidad también queda registrada para que se puedan poner en contexto las medidas de presiones. Con ellas se puede establecer con cierta aproximación el estado de salud del bloque motor.

Para ir más allá de una cierta aproximación y verdaderamente evaluar el estado de un motor de forma científica, precisa y útil, RotaryPit ha desarrollado un método especializado del que vamos a ver sus principios físicos a continuación.

El método de verificación del estado del bloque de motor de RotaryPit

Como hemos visto en capítulo de la descripción del bloque motor, el sellado (y por tanto la compresión) depende del estado de los muelles de los sellos y del desgaste de los sellos y de las carcasas. Precisamente eso es lo que se quiere determinar. Sin embargo hay otros factores diferentes al desgaste metálico que provocan que las medidas de compresión sean mayores o menores. Teniendo en cuenta estos factores y separando sus efectos de las medidas de compresión se puede desenmascarar el verdadero valor de desgaste metálico del motor. Veámoslo:

• El sellado depende de la fuerza que ejercen los sellos de vértices sobre las carcasas periféricas. Esta fuerza es la suma del empuje de los muelles de los sellos y de la fuerza centrífuga observada por los sellos. Esta a su vez depende del cuadrado de las rpm de giro de motor. A altas rpm (6-9000 rpm) la fuerza centrífuga sobre los sellos es muy relevante y realizando medidas indirectas de sellado de motor a esas rpm se puede calcular y diferenciar qué parte de la presión durante las mediciones de compresión se debe a la acción de los muelles (que depende de su estado) y al grado de desgaste de materia metálica de los propios sellos de vértices.
• El sellado depende de la fuerza ejercida sobre las bases de los sellos de vértices y laterales, por los gases de la cámara de combustión tanto frescos (fase de compresión de la mezcla explosiva) como durante la fase de explosión-expansión. La fuerza depende de la presión de estos gases en los huelgos de los sellos. Si los huelgos están obturados en alguna medida por carbonilla, la presión ejercerá menor fuerza sobre las bases de los sellos y estos formarán un menor sellado contra las carcasas del motor. Por esto, separando el efecto de la carbonilla, se puede saber a partir de las medidas de compresión, cual es el grado de desgaste metálico del motor.

• El sellado depende de la capacidad sellante del aceite inyectado por los inyectores de dosificación de aceite. Dos aceites diferentes formarán un sellado diferente y producirán mayores o menores valores de presión para un mismo estado de desgaste de motor. Por ello, determinando mediante mediciones el grado de sellado de un aceite, se puede separar su efecto en las presiones que se obtienen, evitando que el verdadero grado de desgaste metálico del motor quede enmascarado.
• La presión atmosférica en el momento de la medición interviene fuertemente en el resultado. Cuando la presión atmosférica es menor, la presión de admisión y por tanto la presión inicial en el ciclo de compresión es menor y por lo tanto la presión máxima también lo será. El motor es el mismo con una presión atmosférica baja o alta pero si no se tiene en cuenta este factor se hará una interpretación errónea de las medidas de compresión en las cámaras de combustión. Por ejemplo una medición hecha a nivel de mar un día de anticiclón puede tener un 12% más de presión máxima que otra medición, sobre el mismo motor, pero hecha a 800 m sobre nivel de mar un día de borrasca. El motor tiene el mismo grado de desgaste metálico, pero por el método de determinación de compresión clásico, una medida podría dictaminar que está bien y la otra  que está desgastado y fuera de vida útil, lo que no tiene sentido real.
• El grado de desgaste metálico de las carcasas no suele ser homogéneo sino que varía a lo largo de toda la epitrocoide de las carcasas periféricas y la superficie “plana” de las carcasas laterales. Midiendo la compresión en todos los ángulos de recorrido de los rotores al girar se puede evaluar el desgaste por zonas.
• Las mediciones de compresión son sensibles a la temperatura del motor, grado de inyección de aceite lubricante (varía de una prueba a la siguiente), velocidad de giro del motor y por tanto para poder evaluar más precisamente los datos medidos, todo lo anterior debe medirse simultáneamente en ambos rotores, con sensores idénticos trabajando en paralelo.

Relacionando todos estos factores entre sí, se puede determinar con un buen grado de precisión la longevidad del motor y las acciones a realizar para recuperar parte de la compresión perdida.

Poner una foto de jird20 haciendo una verificación de núcleo de motor por el método de RotaryPit.

Reconstrucción de un motor Renesis (Rebuild)

Te realizan una verificación del estado del bloque de motor y te dan la mala noticia de que el motor ha llegado al final de su vida útil. Toca cambiarlo por uno nuevo o reconstruirlo.

Llegado a este punto seguramente te estés preguntando lo siguiente:

1. ¿Qué es exactamente esto de reconstruir un motor? ¿Qué es un rebuild?
2. ¿Cuándo merece la pena reconstruir un motor y cuando comprar uno nuevo?
3. ¿En qué consiste todo el proceso de renovación/reconstrucción del motor?
4. ¿Además de reconstruir un motor o renovarlo, hay algo más qué tengo que cambiar/comprobar?
5. ¿Cuánto me va a costar todo el proceso?
6. ¿Cuánto puede durar un motor reconstruido?

En el argot del mundo de los motores “hacer una reconstrucción” y “hacer un rebuild” son sinónimos. Rebuild proviene de la simplificación del término en Inglés “To rebuild an engine” (reconstruir un motor).

Cuando hablamos de “hacer un rebuild al motor” o de “reconstruir un motor”, estamos hablando de lo mismo.

Ahora vamos a ver qué operaciones hay que realizar para reconstruir un motor y compararlas con las operaciones necesarias para instalar un motor nuevo. Muchas operaciones son comunes y hay que hacerlas en ambos casos. Veamos:

En la tabla aparecen varios conceptos que vamos a utilizar en todo momento y que conviene conocerlos y usarlos bien:

Bloque de motor / núcleo de motor / shortblock: Son sinónimos y nombran al motor básico que puede verse ensamblado en la siguiente foto y despiezado en el diagrama que está debajo.

 

 

 

Reconstruir un motor significa reconstruir el bloque de motor/shortblock

Auxiliares de motor: Son los accesorios y piezas que rodean por el exterior al bloque de motor.

Habrás podido observar que el motor de la foto anterior está externamente pelado, sin los accesorios y piezas necesarios (aunque no suficientes) para hacerlo funcionar. Con el término auxiliares de motor hacemos referencia a los elementos que rodean al bloque de motor. Estos son:

• Colector de admisión bajo (con sus válvulas APV, SSV y VDI)
• El colector de admisión alto (las piezas negras de material plástico)
• La mariposa electrónica del acelerador
• El conjunto de llenado de aceite de motor con los bloques de solenoides de control
• La bomba de dosificación de aceite (OMP) con las tuberías que llevan el aceite hasta los inyectores de aceite, los propios inyectores de aceite con el distribuidor de aire
• Los inyectores de gasolina y sus tuberías y railes y el sistema de purga de vapores del depósito de gasolina
• La bomba de refrigerante (“agua”) y su polea, el alternador cargabaterías y la correa de ambos
• El sistema de encendido incluyendo las bobinas, el condensador, los cables de alta tensión y las bujías
• El colector de escapes con la válvula de inyección secundaria de aire
• El soporte del filtro de aceite y la tubería de llegada de aceite desde radiadores de aceite
• La caja del termostato de refrigerante con el propio termostato
• El sensor  de posición de eje de excéntricas, el sensor piezoeléctrico de detonación,
• Las tuberías de calefacción de la mariposa del acelerador, la tubería de recirculación de gases de blowby, la tubería de aportación de aire a los inyectores de aire de los puertos primarios.
• El cableado principal de motor.
• Y para terminar el embrague, el motor de arranque y la polea tensora de correa del compresor de aire acondicionado.

A continuación puedes ver un diagrama que muestra una parte de los auxiliares de motor antes listados.

 

Aquí abajo puedes ver un bloque de motor con los auxiliares de motor incorporados.

 

Auxiliares externos de motor: El motor necesita otros sistemas auxiliares para funcionar, no solo los que están rodeando al propio motor. Hablamos de los sensores como el barométrico, caudalímetro y MAF y sensor de temperatura de aire, sistema de filtraje de aire, el sistema VFAD, los radiadores de aceite y refrigerante, la centralita, depósito de gasolina, tubería de gasolina y de vapores de gasolina, bomba de gasolina… etc. Estos elementos no intervienen directamente en el proceso de reconstrucción de un motor por lo que apenas los mencionaremos en esta sección.

 

Los pasos que hay que dar para reconstruir o renovar un motor

Hechas las definiciones, vamos a repasar a continuación todos los pasos necesarios de la tabla anterior y que son los necesarios para reconstruir o renovar el motor:

1. Desmontaje del motor viejo y sus auxiliares
2. Desmontaje de los auxiliares del longblock para llegar al shortblock (bloque motor)
3. Desensamblaje ordenado del bloque motor que se pretende reconstruir
4. Verificación del estado de las piezas del bloque motor para determinar cuáles son reutilizables y cuáles hay que renovar
5. Compra del material necesario para reconstruir el motor (piezas principales y todas las obligatorias: muelles, juntas…)
6. Preparación de las piezas a reutilizar para su posterior ensamblaje (limpieza final, pulido…)
7. Reensamblaje del short block–bloque de motor
8. Compra del nuevo bloque motor
9. Verificación y eventual reparación de los auxiliares del motor
10. Instalación de los auxiliares de motor sobre el short block: formación del long block
11. Reinstalación del long block en el vano motor
12. Rellenado de fluidos y puesta en marcha

 

Desmontaje del motor viejo y sus auxiliares

Se puede hacer de varios modos. La manera que sugerimos para hacerlo es desmontando primeramente la caja de cambios, el embrague y el volante de inercia con el motor aún apoyado en los soportes de motor. Vaciados los fluidos de motor y desconectado mecánica y eléctricamente, se sujeta el longblock por los cáncamos de izado y se saca con una grúa de motores. Una variante de lo anterior es la de desacoplar la caja de cambios del motor y sacar el motor dejando la caja de cambios, eje de transmisión, etc instalados en el coche. La ventaja de esta forma alternativa de desmontaje es la mayor rapidez del desmontaje. La desventaja es que la reinstalación del motor renovado/reconstruido haciéndolo encajar con la caja de cambios puede ser muy dificultoso y potencialmente dañino para el pilot bearing y para el eje primario de la caja de cambios.

 

También se puede hacer como indica Mazda en su manual de taller, que básicamente es a la inversa a como se monta el motor en la línea de montaje de la fábrica.

A RotaryPit esta técnica de extracción del motor nos parece aparatosa y menos eficiente en tiempo que las mencionadas anteriormente. Al final, la técnica a usar dependerá de las preferencias del mecánico que vaya a hacerlo. El único objetivo de este paso es sacar del coche el bloque motor con sus auxiliares (longblock).

 

Importante: Como nos hemos encontrado con muchos motores que han estado apoyados directamente sobre el cárter, os advertimos que hay que evitar apoyar el longblock directamente sobre el cárter pues este podría deformarse y fugar/rezumar por la unión con las carcasas una vez reconstruido el motor. Por ejemplo puede dejarse apoyado sobre unos tacos de madera por los bordes delantero y trasero.

 

Desmontaje de los auxiliares del longblock para dejar el shortblock

Se desmonta el alternador, poleas, bomba de agua, colector de admisión superior con mariposa electrónica, suministro de gasolina, colector de admisión inferior (con el sistema de válvulas APV, SSV y VDI), bomba dosificadora de aceite (OMP), tuberías de aceite e inyectores de aceite, cableado de motor, sistema de encendido, polea tensora de la correa del compresor de aire acondicionado, polea principal y disco dentado del sensor de eje de excéntricas, los cáncamos delantero y trasero de izado… etc. Todo lo listado más arriba.

Se sugiere etiquetar los conectores que se unen a los inyectores de gasolina, pues es fácil intercambiar algunos de ellos en el proceso de reinstalación.

Con ello pasaremos de un long block a un short block.

 

Insistimos: El shortblock/bloque motor/núcleo motor es lo que se reconstruye cuando se utiliza el término reconstrucción (rebuild)

 

Nota: En el caso de la foto, el cárter se iba a substituir por tener un golpe importante, pero de manera general los cárteres sí se suelen reutilizar.  Por ello insistimos en que el shortblock NO debe apoyarse directamente sobre el cárter, para no deformarlo y provocar rezumes/fugas de aceite.

 

Desensamblaje ordenado del bloque motor a reconstruir

Para reconstruir el shortblock lo primero que hay que hacer es desmontarlo de forma ordenada, clasificando e identificando todas las piezas según su posición original dentro del motor. Esto es lo que permitirá en la siguiente fase de mediciones de desgastes, hacer comparativas de las geometrías asociadas entre varias piezas que trabajan conjuntamente. Por ejemplo: se mide el grado de desgaste de un cojinete de un rotor pero también el desgaste de la muñequilla del eje de excéntricas que va en el interior de ese casquillo de ese rotor y por tanto el huelgo que hay entre ambas piezas. Por esto es esencial el desmontaje ordenado y la clasificación de todas las piezas.

 

Una vez todas las piezas clasificadas, hay que prepararlas mecánicamente para poder medirlas en el siguiente paso: se debe eliminar la grasa, carbonilla y residuos que puedan afectar la toma de medidas con micrómetros, calibres, galgas, etc.

 

Verificación del estado de todas las piezas del motor. Determinación de qué piezas principales hay que substituir por nuevas y cuales pueden reutilizarse y en qué condiciones.

En esta fase de realizan las siguientes mediciones/comprobaciones:

Estado del engranaje y cadena distribuidora de fuerza a la bomba de aceite principal, geometría y huelgos de la propia bomba, estado de los rodamientos troncocónicos circulares y de los topes axiales y el separador, estado del contrapeso delantero, funcionamiento del thermopellet, estado de la corona dentada sensor eje de excéntricas, estado de los engranajes estacionarios delantero y trasero, desgaste de los cojinetes de los engranajes estacionarios, geometría y desgastes en varias áreas de las 3 carcasas laterales (la delantera, la central y la trasera), comprobación de oxidación (grado pitting)  en carcasas laterales, mediciones de geometría de las 2 carcasas periféricas, comprobación estado superficie epitrocoidal, estado bordes de las epitrocoides, presencia de oxidación (grado pitting) en carcasas periféricas, medición de geometría de cada rotor en varias zonas,

medición de huelgos entre rotores y carcasas periféricas, estado alojamientos circulares y de los sellos laterales y de vértices, medición geometría del eje de excéntricas (desgastes en muñequillas y arqueo del eje), medición de los juegos entre muñequillas del eje de excéntricas y sus correspondientes cojinetes de rotores y de los engranajes estacionarios, comprobación jets aceite de refrigeración de los rotores, dimensiones y combado de los sellos de vértice, dimensiones de los sellos laterales y huelgo de inserción con los alojamientos de los sellos laterales, medición de geometría de los segmentos-retenes raspadores, medición geometría retenes exteriores/interiores de aceite de los rotores, deflexión de los muelles de los retenes de aceite y segmentos raspadores, deflexión de los muelles de los sellos laterales y de las esquinas de rotores, geometría de los sellos de los vértices (largos y cortos),

Completadas las mediciones y comprobaciones, el especialista tiene que hacer un análisis combinado de las mediciones, para dictaminar la reusabilidad de cada pieza y las condiciones de longevidad en las que quedará el motor una vez reconstruido.

El resultado de este análisis debe ser del estilo del siguiente ejemplo:

 

Compra del material necesario (piezas principales y todas las obligatorias: muelles, juntas…)

Obligatorias:

Hay un conjunto de piezas que tienen que substituirse siempre, pues no pueden en ningún caso reutilizarse. Tienen que ser piezas nuevas y son las siguientes:

• Juntas internas del motor: todas sin excepción. Suelen venderse en juegos completos (kits), aunque pueden comprarse de forma individualizada
• Retenes de aceite frontal y trasero: Los 2 acaban rezumando aceite con el tiempo. El delantero además solo se puede cambiar desmontando el motor.  Con el motor por ensamblar es el momento obligado de renovarlos.
• Juntas externas de los auxiliares del motor: todas sin excepción. Suelen venderse también en juegos completos o por elementos sueltos.

En función de las mediciones del paso anterior: 

• Las piezas que se categorizan como “a substituir” en la fase de mediciones y comprobaciones, hay que comprarlas.
• El espaciador entre topes axiales: Una vez ensamblado el bloque de motor hay que comprobar el juego axial y seleccionar espaciador adecuado. El original suele servir en la mitad de las ocasiones por lo que podría ser necesario eventualmente comprar un espaciador de la medida que se precisara. Esto se sabe una vez ensamblada la práctica totalidad del motor.

Altamente recomendables:

• Los muelles de todos los sellos, tanto los laterales, como los de vértices, esquinas y de los retenes de aceite. Aunque puedan determinarse en algunos casos como reutilizables, estas piezas aportan una elevada relación compresión/coste y merece la pena renovarlas siempre.
• Tubos (4) de aportación de aceite. Estos tubos de plástico se endurecen y fragilizan con el calor/años. Es frecuente que se rompan durante su desmontaje al pasar del longblock al shortblock. Si los tubos tienen más de 6-8 años en el momento de hacer la reconstrucción del motor es más que conveniente renovarlos. Si se partiera un tubo de estos con las vibraciones del motor y el aceite de lubricación no llegara a su destino ⇒ muerte del nuevo motor a los pocos cientos/miles de km.
• Pilot bearing y su retén: estas piezas están insertadas en un extremo del eje de excéntricas y merece la pena cambiarla cada vez que se renueva el embrague. Son piezas económicas pero muy costosas en tiempo de taller si hubiera que substituirlas en una intervención exclusiva. Por ello es una buena idea cambiarlas aprovechando que ya se tiene el motor fuera del coche.
• Embrague: Si en el momento de la reconstrucción el embrague estaba ya cercano al final de su vida, habría que cambiarlo poco después de haberlo reinstalado al motor reconstruido/renovado. Como la mano de obra para substituir el embrague es cuantiosa, por ahorro económico futuro se puede valorar el cambio ahora que el motor está fuera. Cuesta el mismo tiempo reinstalar el viejo embrague que uno nuevo.
• Retén delantero de la caja de cambios: Con el motor y el embrague fuera se puede acceder directamente al retén delantero por lo que puede valorarse su substitución incluso si aún no hay resumes de aceite. Es un tema de ahorro de tiempo de taller vs si tuviera que cambiarse los retenes una vez el coche está completo.

Hay que tener en cuenta que los costes individuales de las piezas principales (carcasas, rotores) son relativamente elevados. Para ilustrarlo decir que la compra de todas las piezas individuales de recambio que componen un bloque de motor, costaría más del triple que la compra de un bloque motor completo ya ensamblado. De forma general, si hubiera que reemplazar más de 1 elemento de los principales (p.e. dos carcasas periféricas) el coste de la reconstrucción sería cercano al de la compra de un motor nuevo y no merecería la pena. En el caso de tener que comprar 3 o más elementos principales (p.e. 1 rotor, 1 carcasa periférica y una lateral) simplemente el coste de la reconstrucción sería superior al de un bloque de motor nuevo y la reconstrucción carecería de sentido. Una opción para reducir los costes en una reconstrucción es hacerlo con piezas usadas que sean reutilizables (habría que medirlas para comprobar que efectivamente se pueden usar). La longevidad del motor será menor pero es a criterio del usuario el optar por esta posibilidad en función del presupuesto y de la expectativas de duración del motor que van asociadas.

 

Donde comprar las piezas nuevas que sean necesarias

Existen marcas que fabrican piezas específicas para el Renesis sin ser originales de Mazda. Algunas de ellas:

• Atkins Rotary es un suministrador reputado en USA desde hace años .  También comercializa piezas de Mazda.
• Rotary Aviation es otro de los viejos conocidos en USA desde hace tiempo.
• Pineapple Racing    otro especialista de USA en material para reconstrucciones de motores rotativos
• JDM Planet  productos japoneses originales y de aftermarket para un motor japonés
• otras

y por supuesto tenéis las piezas originales de Mazda comercializadas por varios distribuidores entre los que destacan:

• Talleres de Mazda en España. No obstante los precios pueden ser más caros que en los siguientes lugares:
• Racing Beat  gran especialista en productos para tu RX8 y RX7
• Mazdatrix   otro clásico suministrador de productos RX8 y RX7
• otras

A la hora de decidir si compras piezas originales de Mazda o fabricadas por terceras partes, debes tener en cuenta que estas últimas tienen aún que probar ser duraderas. Simplemente no hay suficientes kilometrajes en motores reconstruidos con estas piezas para poder pronunciarse al respecto.

 

Preparación de las piezas a reutilizar (limpieza, pulido…) para su posterior ensamblaje

En pasos anteriores habíamos limpiado los residuos necesarios que permitieran tomar las medidas de las piezas y determinar si éstas eran reutilizables o no.

En esta fase hay que limpiar/pulir todas las zonas operativas de las piezas que sí se van a reutilizar. En especial:

• Los alojamientos de sellos/muelles de vértices, laterales y de esquinas
• Los alojamientos de los retenes de aceite/muelles de los rotores
• Los alojamientos de las juntas de goma y químicas de las carcasas periféricas
• Las galerías de refrigeración de las carcasas
• Los tubillones de aceite y de alineación (interior, exterior y los extremos)
• Las roscas y orificios de las carcasas periféricas para los inyectores de aceite
• Los puertos de escape, especialmente la carbonilla endurecida que resta superficie efectiva de exhaustación
• Las cavidades para los cilindros de admisión de aire de la APV
• Todas las superficies mecanizadas que van a estar en contacto con otras piezas
• Las roscas dedicadas a los tornillos del cárter de las carcasas periféricas, laterales y tapa frontal. Y los propios tornillos de fijación de cárter (para no fisurar las carcasas/tapa  –sobre todo las de aluminio- al atornillar el cárter).
• Los rebajes para junta química del cárter y todo el interior del cárter (desmontando el laberinto de aceite y sensor de nivel)
• Los sellos y retenes que se fueran a reutilizar: es el momento de dejarlos completamente libres de residuos
• Los tornillos de tensión del motor

Aunque no sea necesario para el buen ensamblaje y funcionamiento del motor, si se desea hacer una limpieza estética o incluso un pintado del exterior del motor, conviene hacerlo antes de preparar las partes internas de las piezas, para no contaminar estas zonas importantes con suciedad proveniente de la parte exterior y tener que relimpiarlas. Las piezas que quedan vistas desde el exterior son la tapa delantera (es la más visible del motor una vez montado en el coche), las carcasas laterales, las periféricas y el cárter.

 

 

Reensamblaje del bloque motor – short block – núcleo de motor

El motor rotativo es simple y está compuesto por pocas piezas en relación a un motor alternativo (de pistones). Esto anima a muchos usuarios a realizar reconstrucciones por sus medios y con la ayuda del manual de taller del motor. Sí que es cierto que los usuarios que completan esta labor con éxito son aquellos que tienen experiencia en montajes mecánicos, en el uso de herramientas y una buena atención por los detalles.

De hecho, una reconstrucción de un bloque de motor es tan laboriosa en tiempo y dedicación que la mano de obra de un profesional que lo hiciera al detalle inviabilizaría económicamente la reconstrucción. La manera de hacer viable económicamente la operación es hacerlo uno mismo, si se tiene la capacidad técnica y material para hacerlo, claro está.

El bloque de motor Renesis es tan económico como un bloque de un coche utilitario de un 2.0 litros y 4 cilindros en línea. Merece la pena comprar el bloque de motor nuevo en la mayoría de los casos.

En la etapa de reensamblaje del motor, hay detalles que por obvios puede prestárseles poca atención. Algunos ejemplos que terminan en catástrofe son:

• Intercambiar los rotores delantero y trasero. Si las dimensiones entre cojinetes de rotores y muñequillas del eje de excéntricas son incompatibles con el intercambio, se puede acortar la vida de estos de forma drástica.
• Intercambiar carcasas periféricas. Las dimensiones de ambas en relación a sus rotores deben permitir a los rotores y a sus sellos/retenes/muelles no estar ni demasiado apretados ni demasiado holgados. Un intercambio de carcasas con medidas incompatibles con los rotores opuestos puede terminar en baja compresión en un semimotor y desgaste acelerado en el otro semimotor.
• No asegurarse que los sellos/muelles laterales y de vértice se mantengan dentro de sus alojamientos en el rotor mientras se coloca el rotor contra una carcasa lateral. Esto que puede parecer muy muy obvio, llega a suceder a algunos usuarios poco experimentados. El resultado puede ser la destrucción inmediata del motor al primer intento de arranque. Y como mínimo la compresión nula en el rotor al que se le “cayeron” los sellos.
• No instalar los sellos de los vértices con su extremo triangular orientado hacia la parte trasera del motor y que queden insertados completamente sin sobresalir de la carcasa periférica. Hacerlo bien, permite asegurarse que la pieza triangular se mantiene unida a la pieza principal del sello lateral y que por tanto se puede instalar correctamente en el alojamiento del motor. Si la pieza triangular se soltara durante el proceso de montaje, podría raspar de forma muy rápida e irreversible la carcasa lateral y la periférica más cercanos a ella y terminar con la vida del motor en breve plazo.
• Juntas de agua (las internas) con su unión situada en el lado más frío del motor. De no hacerse así la estanqueidad de esta junta se comprometería mucho más rápidamente. Una junta de agua estropeada implica abrir el bloque motor de nuevo.
• Juntas de agua (las externas). Si se mantuvieran mucho tiempo con vaselina antes de cerrar el motor, se podrían dilatar hasta el punto de no caber dentro de su alojamiento. En estas condiciones es fácil que se llegue a pinzar al instalar la carcasa lateral asociada a esa junta. Una junta pinzada es rápidamente una junta que fuga y esto implica abrir de nuevo el bloque de motor.

 

 

Al final del montaje (incluso antes de ensamblar la tapa delantera y el cárter) merece la pena hacer una prueba de compresión al motor. No será una medición precisa por estar aún con vaselinas, aceites fríos y en cantidades mucho mayores que las de operación y sellos sin asentarse, pero sí servirá para detectar fallos en alguna de las etapas anteriores. Si la prueba de compresión no es satisfactoria podemos reabrir el motor y resolver el problema evitando un arduo trabajo y coste de instalaciones y desmontajes.

 

Utilización de un bloque motor nuevo

Como hemos visto antes, cuando la cantidad de piezas principales no reutilizables y que por ello hay que comprar es 2 o más, el coste de la reconstrucción se acerca, iguala o incluso puede superar al de compra de un nuevo bloque motor. En este caso no tiene sentido reconstruir y sí comprar un nuevo bloque motor.

Las piezas sueltas son más caras compradas en talleres de Mazda, pero el motor completo sí que conviene comprarlo en la propia Mazda. El coste de este elemento viene a rondar los 3.600-3.800€ + IVA. El bloque viene en una caja de cartón reforzado para poder llevarlo protegido hasta el taller donde quieras instalarlo.

Importante saber que los motores que Mazda vende como nuevos son en su mayor parte motores reconstruidos, eso sí con sellos/juntas/muelles/retenes nuevos y piezas principales en combinación de  nuevas y reutilizadas. seleccionadas entre aquellas cuyo grado de desgaste es tan bajo que se pueden considerar a efectos de longevidad como si fueran nuevas. Habitualmente los rotores y el eje de excéntricas son reutilizables dentro de esta categoría, lo mismo que cárter, bomba principal de aceite y engranajes estacionarios. En algunas ocasiones Mazda reutiliza las carcasas laterales, rara vez las periféricas.

Verificación y eventual reparación de los auxiliares del motor

En toda reconstrucción o substitución de un bloque motor es fundamental comprobar que los auxiliares del motor funcionan correctamente, reparando/sustituyendo aquello que no esté en buen uso. De no hacerse esta verificación/reparación podríamos tener un motor nuevo o reconstruido que funcionara incorrectamente o que llegara a desgastarse y estropearse prematuramente. Por ejemplo si uno o varios inyectores de dosificación de aceite no funcionaran bien, ese motor nuevo moriría en unos pocos cientos o miles de km. Todo el esfuerzo económico de la reconstrucción/renovación del motor, hubiera sido en vano.

En concreto, se debe comprobar lo siguiente:

Válvula APV (Auxiliary Port Valve), Válvula SSV (Secondary Shutter Valve) y su solenoide, Válvula VDI (Variable Dinamic Intake) y su solenoide, Inyección secundaria de aire: motor, válvula y su solenoide, sistema VFAD (sí, de acuerdo, este no es un auxiliar que rodea el bloque motor, pero hay que comprobar que la trampilla de admisión y el solenoide funcionan correctamente para no quedarse cortos de aire a altas rpm/cargas y no limitar la potencia por esta causa), Válvula de aspiración de vapores de gasolina, volante de inercia, embrague (disco, maza y collarín), inyectores de aceite, bomba de dosificación de aceite (la comprobación que se puede llegar a hacer es de mínimos, no muy concluyente, pero debe hacerse), mariposa electrónica de admisión, Las 3 válvulas de 1 vía (check valves), el caudalímetro MAF y su sensor de temperatura.

Idealmente si se dispone de la máquina específica, podría comprobarse el estado de los inyectores de gasolina. Además una limpieza por ultrasonidos es perfecta para dejarlos listos para una buena atomización de gasolina.

Por otro lado, si sospechas que el motor ha funcionado largos periodos a altas temperaturas (p.e. los ventiladores del radiador permanecían encendidos largos periodos de tiempo con el motor parado), o simplemente ves que los aislamientos eléctricos de los cables están cuarteados o estropeados, toca hacer una verificación y restauración del cableado del motor. Esto es muy muy laborioso, pero en estos casos debe hacerse y en cualquier caso es más económico que comprar un nuevo y costoso cableado del motor.

Instalación de los auxiliares de motor sobre el short block: formación del long block

Una vez comprobados los auxiliares en el paso anterior, limpiadas y preparadas las piezas reutilizables, substituidas las eventuales piezas no aptas para reutilización, se reinstalan todos los auxiliares que se desmontaron al pasar del longblock al shortblock unos pasos antes. En este paso hay que utilizar las nuevas juntas que se habrán comprado anteriormente y engrasar diversas superficies clave.

 

 

Reinstalación del longblock en el vano motor

Del modo inverso a cómo comenzamos, en este penúltimo paso se reinstala el longblock soportándolo mecánicamente al chásis a través de los soportes de motor y conectándolo a todos los sistemas externos: escapes, circuito de aceite, circuito de combustible, circuito de refrigeración principal (“agua”), circuito eléctrico (incluyendo la centralita, arranque eléctrico, puntos de masa, conexión eléctrica a caja de cambios…) y el sistema de control neumático exterior. Así mismo habrá que reinstalar la caja de la batería y la caja del filtro de admisión que en el primer paso se desinstalan para poder extraer el longblock.

Con el motor dentro se instala el embrague, caja de cambios, eje de transmisión, larguero rigidizador y toda la línea de escapes completa.

Con el motor dentro se instala el embrague, caja de cambios, eje de transmisión, larguero rigidizador y toda la linea de escapes completa.

Rellenado de fluidos y puesta en marcha

Una vez conectados todos los sistemas neumáticos, eléctricos, hidráulicos y mecánicos, faltan por rellenar los fluidos e instalar los consumibles necesarios para la puesta en marcha y posterior uso del coche. Son los siguientes:

Aceite de motor: Del tipo habitual, no hay un aceite de rodaje específico para el Renesis. Se necesitan unos 5,5 litros si no vaciaste los radiadores de aceite y unos 7 litros si drenaste bien los radiadores de aceite y sus mangueras hidráulicas.

Filtro de aceite: Cada vez que se renueva el aceite, el filtro también se cambia.

Aceite de caja de cambios y diferencial: Si al desmontar el motor desmontaste la caja de cambios, tuviste que vaciar de la caja y del diferencial sus aceites lubricantes. En ese caso este es el momento de rellenar con nuevo aceite estos elementos de la transmisión y colocar nuevas arandelas de presión en los tapones roscados.

Refrigerante de motor: Se necesitan unos 10 litros de refrigerante para llenar el circuito de refrigeración al reinstalar un nuevo bloque de motor (o bloque reconstruido). El tipo de refrigerante a utilizar lo puedes ver aquí.

Refrigerante de aire acondicionado: Si vaciaste el circuito de aire acondicionado para poder desmontar el compresor de aire acondicionado (algo recomendable pues facilita enormemente el desmontaje y montaje del longblock), es el momento de rellenarlo. Son unos 430 g de fluido R134a.

Bujías: Nuevas bujías para el nuevo motor. No escatimes chispas de calidad para tu nuevo y flamante motor.

Correas de alternador/bomba de refrigeración y del compresor de aire acondicionado: Si las que llevaba el motor tuvieran más de 5 años, es más que recomendable renovar estas correas. Se deben instalar tensándolas algo menos que el punto de tensión recomendado y una vez arrancado el motor unos minutos y con las correas ya asentadas se para el motor y se tensan a su tensión definitiva. Conviene lubricar el eje de la polea tensora del compresor.

Primer arranque. Es imprescindible superlubricar el motor antes de arrancarlo, puesto que las líneas de dosificación de aceite, entre bomba OMP y los 4 inyectores, estarán vacíos y tardarán unos 20 mins en llenarse con el motor al ralentí. La superlubricación (inyección de unos 5 ml de aceite de motor por cada hueco de las bujías leading) procura una capa de aceite para unos minutos. Una segunda e incluso tercera superlubricación pueden ser necesarias hasta que los tubos de aceite estén plenamente cargados de aceite. Una manera alternativa de superlubricación (la recomendada por RotaryPit) es inyectar aceite a través de los tetones/registro de admisión. Una dosis de 5 ml por cada rotor cada 5 minutos de motor en marcha. La inyección por este método es bien fácil, el propio motor absorbe el aceite de un recipiente a través de unos tubitos.

Es totalmente normal que los primeros minutos de funcionamiento del nuevo motor la cantidad de humo que se produzca sea importante. No solo se quema el aceite de superlubricación, sino vaselinas, aceites de montaje, etc. Ten la parte trasera del coche con muy buena ventilación para evacuar el extra de humo que se producirá.

Reprogramación de la centralita: De origen la centralita tiene programado que los arranques en frío se hagan a unas 2.200-2800 rpm por temas de emisiones. Esto es muy poco recomendable para la integridad física de  los cojinetes de rotores y de los engranajes estacionarios y para el eje de excéntricas. Por ello conviene tener reprogramada la centralita para que el arranque en frío se produzca de forma menos abrupta y abusiva para los cojinetes. No solo para este primer arranque del motor sino para el resto de su vida. Del mismo modo, es muy conveniente durante la fase de rodaje una lubricación adicional de las cámaras de combustión, lo que puede hacerse retocando los mapas de inyección de aceite. Esta lubricación adicional, es recomendable para el resto de la vida del motor. Merece la pena el gasto económico extra en aceite (irrelevante en términos reales) para proteger el motor desde su día «cero» y extraerle la máxima eficiencia posible (potencia y consumos) a lo largo de su vida.

Para ver otras funciones que te permite una reprogramación (reparametrización) de la centralita, clica aquí.

Vigilancia de las tuberías hidráulicas (gasolina, aceite y refrigerante de motor). Debemos pensar que la cantidad de tuberías y piezas desmontadas y reinstaladas ha sido máxima y que algunas tuberías/uniones pueden no haber quedado perfectamente conectadas o simplemente deben asentarse aún. Por ello no es infrecuente que aparezcan fugas. Los primeros minutos son especialmente críticos, debes estar permanentemente vigilando el interior del capó. Todas las fugas son importantes, aunque especialmente las de gasolina. No está de más tener a mano un extintor de incendios durante estos primeros minutos. Los siguientes días hay que vigilar frecuentemente el interior del capó para comprobar que esté todo en orden o en su defecto reapretar ese manguito o esa unión que fugara.

Fugas de aire: este tipo de fugas no se ven en forma de derrames sino por funcionamientos anómalos del motor. Por ello las uniones del circuito de admisión, electroválvulas de control y líneas de vacío, merecen atención específica. Al haber desmontado casi todas ellas podrían no estar perfectamente reconectadas y aparecer entradas de aire no medido (aire que no pasa por el caudalímetro MAF). Además de que es un aire no filtrado, al no medirse, la centralita pensará que el caudal de aire entrante al motor es menor y realizará inyecciones de gasolina en proporciones erróneas lo que puede redundar en ralentís oscilantes, bajo par en bajas rpm, elevados consumos… Conviene vigilar todo esto, especialmente los primeros días.

Rodaje: a tener en cuenta que el motor reconstruido (o nuevo) debe asentar sellos/muelles/carcasas, cojinetes. Todo. Por ello hay que hacerle el mismo rodaje que se le hace a un nuevo coche. Puedes ver las pautas de rodaje recomendadas aquí.

Mecanización de las lumbreras de admisión y escape (Porting)

El término porting hace referencia al agrandamiento de las lumbreras de admisión y escape y al pulido y alisamiento de sus galerías. Es común llamar a estas operaciones directamente por su nombre en Inglés y así lo haremos aquí.

El objetivo del porting  es obtener mayor potencia del motor

Vamos a ver cuáles son los principios de funcionamiento del porting, qué tipo de portings existen, sus características, ventajas e inconvenientes.

Principios generales del porting

El porting se puede hacer solo para la admisión, solo para el escape o para ambos, que es lo más habitual.

Porting de admisión

Si se consigue introducir más aire y por tanto más gasolina, se dispondrá de más energía química para el proceso de combustión y se obtendrá más potencia. Esto se puede conseguir agrandando los puertos de admisión:

• Para avanzar el ángulo de apertura de lumbreras de admisión ⇒ y que el aire pueda entrar antes a las cámaras de combustión.
• y/o para alargar el momento del cierre de la admisión ⇒ para conseguir que siga entrando aire durante más tiempo.
• y para tener una mayor superficie de entrada de aire ⇒ facilitando que pueda entrar más aire.

Esto tiene un equivalente en el motor alternativo (de pistones): modificar los árboles de levas para abrir antes las válvulas de admisión y/o cerrarlas más tarde.  Y modificar la culata y válvulas para tener más superficie de entrada de aire a los cilindros.

La segunda parte de todo porting de admisión es el pulido de las galerías de admisión. Estas galerías, al igual que las lumbreras, están situadas exclusivamente en las carcasas laterales de acero en el motor Renesis del RX8. Mazda fabrica las carcasas laterales mediante fundición y posterior mecanización de diversas superficies. Las galerías de admisión no se llegan a mecanizar por ser esto un proceso de fabricación caro y no imprescindible. Por ello las superficies de las galerías de admisión son rugosas e irregulares, tal y como quedan cuando se solidifica el acero en el molde de fundición, que es de arena. Lo que se busca con el porting de galerías es eliminar estas rugosidades, dejar unas superficies lisas, con transiciones suaves que favorezcan el paso de aire. Esto se hace con un fresado manual.

Porting de escapes

Las lumbreras de escape se agrandan para comenzar a extraer los escapes antes y/o para hacerlo durante más tiempo y para hacerlo a través de una mayor superficie. Se busca  facilitar la salida de gases de escape y por tanto reducir la potencia negativa del motor (la que invierte el motor en expulsar los gases de escape hacia la atmósfera). En el caso de “portear” las lumbreras para adelantar la salida de escapes, se estará reduciendo la fase de expansión de gases con lo que el rendimiento térmico del motor se reducirá (se estará obteniendo una menor potencia positiva). El equilibrio entre menor potencia positiva y menor potencia negativa es lo que Mazda elige en su diseño del Renesis para propósito general. Por ejemplo para un Renesis que se sobrealimente con un compresor o un turbocompresor, es interesante avanzar la apertura de los puertos de escape para facilitar la salida de escapes que permita la mayor carga de aire desde el compresor en el siguiente ciclo. Esto permite aumentar la potencia máxima, aunque también empeora los consumos a cargas parciales.

En el caso de retrasar la salida de los escapes, se pueden llegar a extraer más gases de escape pero también producir un solapamiento entre escapes y admisión que a regímenes de bajas rpm permite el paso de gases de escape a la fase de admisión, produce combustiones inestables y un funcionamiento a bajas rpm con rateos de motor y potencia reducida.

Por otro lado las galerías de los puertos de escape sí pueden pulirse y alisarse y esto tiene un doble efecto beneficioso sin contrapartidas:

1. Los escapes fluyen más fácilmente hacia la atmósfera
2. Al eliminarse las rugosidades de las galerías de escape también se reduce la superficie expuesta a gases que pueden superar los 1000 ºC de temperatura y con ello se reduce el calentamiento y estrés térmico de esta delicada parte del motor.

RotaryPit desaconseja el porteo de las lumbreras de escape para aplicaciones de calle. El pulido/alisado de las galerías de escape sí es beneficioso y recomendable en todas las aplicaciones incluyendo las racing.

 

Tipos de porting

SEGUIR redactando esto.

El motor Renesis hi-power tiene 3 puertos de admisión por rotor (*), que funcionan en cascada a diferentes rpm y cargas. Como puede verse en el capítulo de admisión (poner el enlace cuando esté el capítulo redactado) los puertos trabajan en secuencia para obtener una buena eficiencia volumétrica en todo el rango de rpm. No siempre más es mejor y no siempre conviene tener grandes superficies de entrada de aire y mucho tiempo para que entre el aire. De hecho a bajas rpm, el aire que ha entrado por los puertos primarios podría escaparse parcialmente por los secundarios con lo que la carga efectiva de aire/gasolina disminuiría. Por ello por debajo de unas rpm las válvulas SSV hacen que por los puertos secundarios de admisión no entre ni salga aire. Es como si estos puertos no existieran.

(*) En el caso del standard-power son 2 por rotor

Desventajas de los portings:

Estabilidad de la combustión comprometida en determinados regímenes de rpm y de carga. En el caso de un street porting esto no afecta. En el caso de un bridge port sí, además que se producen fugas de aire que es devuelto hacia la admisión a bajas/medias rpm. 

Para obtener las ventajas de un porteado de un motor, es imprescindible remapear en la centralita como mínimo los nuevos valores de eficiencia volumétrica, puntos de actuación de la SSV y APV, relaciones de aire/combustible y avance de encendido.

Los errores más comunes que arruinan un porteado son:

1. Pensar que más es siempre mejor y acabar fresando demasiado cerca o sobrepasando la zona por la que pasan y estanqueizan los retenes de aceite, o provocar agrandamientos que hagan que los sellos “vuelen” en determinadas zonas o que apenas tengan superficie de apoyo en algunos ángulos…Los sellos acaban saliendo de los alojamientos y el motor llega a su fin.
2. No tener una paciencia infinita para modelar el acero con precisión de relojero. Las prisas o la falta de destreza suelen terminar con material desbastado en exceso que lleva a la catástrofe del punto anterior.

Cómo portear un motor. Salvo que se disponga de un conocimiento claro de dinámica de fluidos y de física, lo recomendable es realizar los portings usando plantillas de fuentes fiables. Entre las reputadas están las vendidas por Racing Beat y Mazdatrix.

 

 

En esta sección se describirán las características del motor rotativo Renesis.

Mientras redactamos el artículo, deleitaros de la animación tridimensional de un motor rotativo Wankel 13b atmosférico de un RX7 de segunda generación. Conceptualmente el Renesis del RX8 es muy muy similar.