CÁLCULO DEL HEADER Para obtener el máximo rendimiento del motor es imperativo que el header se calcule considerando el diámetro - longitud del tubo primario, el diámetro del tubo secundario y la curva de inclinación. En la figura 8.2 se representa el conjunto del sistema del header donde tenemos en 1. El conducto de escape del cabezote 2. El tubo primario 3. El tubo secundario
LONGITUD DEL TUBO PRIMARIO. Para obtener el valor de la longitud del tubo primario aplicamos la siguiente fórmula, que se basa en los datos elementales del motor.
[
]
Donde: Lp = Longitud del tubo primario. Pesc = Permanencia de apertura en escape. RPM = Numero de revoluciones por minuto. Nota: El proceso del cálculo está en función de las fórmulas generales de la sección de constantes, variables y fórmulas (capítulo II). PROCEDIMIENTO: 1. El primer paso es obtener el valor en grados de la permanencia de la apertura en escape, el mismo que es igual a la suma del AAE + RCE + 180º, con lo que tenemos 314º para el eje de levas trucado del motor G10.
2. Seleccionamos el número de revoluciones del motor el mismo que esta en función de la potencia máxima, en nuestro caso consideramos el valor de 5000 RPM debido a las limitaciones del banco de pruebas en su régimen de giro (5000 RPM máximo). 3. Seguidamente sustituimos los valores en la fórmula y obtenemos el valor de la longitud del tubo primario, en nuestro caso es de 134.3 cm el mismo que aplica para cada uno del los tubos primarios. 4. Obtenemos el valor corregido de la longitud del tubo primario el mismo que es 124.8 cm al restar la longitud del conducto de escape en el cabezote (9.5 cm). Nota: El valor de la longitud del tubo primario se refiere a la distancia desde la misma válvula, por lo que se debe descontar la longitud del conducto de escape en el cabezote. DIAMETRO DEL TUBO PRIMARIO Para obtener el valor del diámetro del tubo primario aplicamos la siguiente fórmula, la misma que está en función del valor anteriormente obtenido.
√[
][
]
Donde: Dp = Diámetro del tubo primario. Cu = Cilindrada unitaria. Lp = Longitud del tubo primario. PROCEDIMIENTO: 1. Determinamos la cilindrada unitaria de motor en función del diámetro del cilindro y la carrera, en nuestro motor es de 340.33 cm³. 2. Seguidamente sustituimos los valores en la fórmula y obtenemos el valor del diámetro del tubo primario, en nuestro caso es de 2.6 cm el mismo que aplica para cada uno del los tubos primarios. Nota: Este valor de diámetro aplica para tubos rectos, razón por la cual se debe añadir a este diámetro un 10% más de la cifra indicada para que sea aplicable en tubos curvados. 3. Obtenemos el valor corregido del diámetro del tubo primario el mismo que es 2.86 cm al sumar el 10% más de su valor original (0.26 cm).
DIAMETRO DEL TUBO SECUNDARIO El cálculo del diámetro del tubo secundario se asemeja al anterior con la diferencia de que se utiliza la cilindrada total del motor por lo que aplicamos la siguiente fórmula.
√[
][
]
Donde: Ds = Diámetro del tubo secundario. Ct = Cilindrada total. Lp = Longitud del tubo primario. PROCEDIMIENTO: 1. Determinamos la cilindrada total de motor en función del diámetro del cilindro, la carrera y el número de cilindros en nuestro motor es de 1021 cm³. 2. Seguidamente sustituimos los valores en la fórmula y obtenemos el valor del diámetro del tubo secundario, en nuestro caso es de 3.2 cm. CONSTRUCCIÓN DEL HEADER Luego de realizar todos los cálculos correspondientes el siguiente paso es construir el header, para lo cual se debe considerar la disponibilidad de espacio en el habitáculo del motor.
FIGURA 8.3 Header (Motor G10) FUENTE: Samaniego G-C, investigadores
PROCEDIMIENTO: El procedimiento demanda de un Equipo de suelda, una cortadora de plasma, una dobladora de tubos, un taladro eléctrico, brocas, y limatones. 1. Con una lámina de metal se fabrica la plantilla de la placa soporte para los tubos primarios, con todos los detalles de la superficie de contacto del cabezote.
2. Se mecaniza una platina de 8mm de espesor con la forma de la plantilla anterior, en este paso utilizamos la cortadora de plasma para recortar el contorno y parte de los orificios de los conductos, acelerando así el proceso y evitando el pandeo la platina, ya que la adición de calor a la superficie es mucho menor que con otros procesos de corte. 3. Con la fresa de desbaste fino y las piedras abrasivas para taladro perfilamos el contorno y los orificios de los conductos, para ajustar sus dimensiones. Paso seguido con un limatón damos el acabado final. 4. Con una broca de 8 mm practicamos las perforaciones para los pernos de sujeción sobre la placa soporte. 5. Con una barrilla de alambre delgado a manera de plantilla damos la forma del tubo primario con su respectiva curvatura, en función del espacio disponible. El proceso se repite para cada tubo primario. Nota: Se debe procurar que las curvas sean amplias y que las longitudes en los tubos primarios sean iguales. 6. El siguiente paso es dar la curvatura a cada tubo primario en la dobladora basado en la forma de la plantilla anterior. 7. Mediante el proceso de suelda se unen los tubos primarios con la placa soporte. 8. En el otro extremo por medio del proceso de suelda se empatan los tres tubos con una lámina metálica para formar una pequeña cámara de expansión, la misma que sirve de acople para el tubo secundario. 9. Se recubre todo el conjunto con pintura especial para alta temperatura evitando así su corrosión.
