Cómo funciona la centralita (I): La mezcla

Llevamos unas semanas hablando de motores y hoy estrenamos nueva serie de artículos con un tema muy interesante, pero que a muchos les da mucho miedo (¡con razón!) y es de modificar, tocar, o programar las ECUs (“Engine Control Unit”) o “centralitas” en los motores.

Normalmente para poder medir la potencia, necesitamos atar el coche (o a veces, el motor por separado) a un banco. Cuando ves un vídeo de un banco de potencia o “dinamómetro” (también llamado simplemente “dyno” por el término anglosajón “dynamometer”), rara vez entendemos lo que pasa entre bastidores, y cómo los preparadores hacen su magia, haciendo que el coche de muchos caballos, o el motor haga “pum”

En realidad, reprogramar la electrónica no es que “regale” caballos. Simplemente es una cuestión de limitar el rango de uso del motor. Cuanto más limitamos este rango, tenemos un ligero margen de aumentar las prestaciones.

¿Y por qué no vienen los coches ya así de fábrica? Los fabricantes tienen que contar con muchas limitaciones que tienen que tener en cuenta, del tipo: gasolinas de baja calidad, condiciones ambientales de uso extremas, normativas anticontaminación y muchas otras. Sin embargo, si tú puedes limitar algunos de los casos extremos, es posible optimizar tu motor a ese rango tan concreto de utilización, dándote la posibilidad de arañar algún caballo, o bajar el consumo.

Pero cuidado, tampoco creamos que esto es la madre de todas las preparaciones. Más bien, digamos, que la electrónica es el director de una orquesta después de poner unos buenos músicos e instrumentos al servicio de la batuta. Él dirige el cotarro, pero sin unos buenos “ingredientes”, los resultados no salen.

Hay varias maneras de hacer esto. Antiguamente se hacía cambiando la configuración de los carburadores (que por ahora no trataremos), y hoy día, gracias a la evolución de la electrónica, lo solemos hacer con un portátil.

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Algunos quieren optimizar levemente las prestaciones y consumo de su coche con un simple “chispazo” (una reprogramación de la centralita de serie); algunos montan una “piggyback” (controladora que “engaña” a la de serie para modificar su configuración); y otros, directamente usan una “standalone” (una centralita que sustituye a la de serie y es completamente programable).

Los principios de la llamada desde hace mucho tiempo “puesta a punto” no dejan de ser los mismos ahora que hace 100 años:

  • Mezcla [de gasolina/aire]
  • [Momento de] Encendido

Hoy hablaremos de la mezcla de gasolina y aire. La mezcla gira entorno al valor estequiométrico (WIkipedia: “es el cálculo de las relaciones cuantitativas entre los reactivos y productos en el transcurso de una reacción química”), que básicamente viene a decir que la mezcla “ideal” entre gasolina y aire es de 14.7 partes de aire por cada partícula de gasolina. A la mezcla también la vamos a llamar AFR (“Air/Fuel Ratio”).

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Como habréis podido imaginar, el factor limitante siempre va a ser el aire (comburente), y por tanto nuestra tarea es decirle al motor cuánta gasolina (combustible) ha de entregar para que la mezcla sea la idónea (¡ojo, no he dicho ideal ahora! 😉 ) para la circunstancia en que estamos.

Para tener claro en dónde nos movemos en cada caso, previamente, se suelen hacen unas “tablas de objetivos de AFR” (“target AFR chart”), marcadas en una gráfica de la presión de vacío que genera el motor (normalmente en KPa), respecto a las revoluciones (en RPM, claro). Con el software de programación de la centralita, deberíamos de ir cambiando los valores hasta alcanzar igualar los de nuestra tabla con una desviación de aproximadamente 0,1.

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Normalmente, apuntamos a 14,7 en una conducción normal (ralentí, velocidades bajas y crucero, etc). A partir de, digamos por ejemplo, un 40% de las revoluciones máximas, y sobre todo con el acelerador a fondo, o casi, nos interesa que, ya que la mezcla siempre se hace en un entorno turbulento, darle un poco más de gasolina, (ojo, cada motor o configuración puede requerir un valor distinto, así que esto no es más que un valor de referencia) por ejemplo, una AFR de 13.

Esto nos da dos ventajas. Una es asegurar que quemamos todo el oxígeno, pero además, y más importante, con la mayor demanda que le solicitamos al motor, generaremos más calor, que potencialmente, si no lo controlamos, podemos dañar el motor. Es por esto tan importante que usemos la gasolina para que refrigere los pistones. Y sí, has leído bien, en estos casos, la gasolina “refrigera”.

Hablando de extremos, las consecuencias de ambos, tanto de ir “muy rico” (exceso de gasolina, inundando los cilindros), como “muy pobre” (falta de gasolina, resultando en un exceso de temperatura que puede hasta derretir los pistones), son perjudiciales para las prestaciones y vida del motor, especialmente por defecto de gasolina, así que vamos a tratar de mantenernos siempre unos valores seguros que no dañen el motor.

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De hecho, a veces por querer arañar una cifra despreciable de caballos, comprometemos la fiabilidad del motor, por eso es recomendable dejar un margen y es bastante común usar valores próximos o alrededor de 12,5 AFR para obtener las máximas prestaciones sin comprometer la fiabilidad.

Pero ese no es el único equilibrio que hemos de tener. También es fundamental cuándo salta la “chispa” que detona esa gasolina, y para eso debemos de hablar del encendido, que será muy pronto.

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