En nuestro artículo sobre los motores más confiables, los motores modernos casi nunca se encuentran. Además, entre los que es mejor no tomar, la nueva mayoría. ¿Coincidencia? No lo creo.
Parecería que con el desarrollo de la tecnología, los motores deberían volverse más confiables y más confiables, pero por alguna razón esto no sucede. Parece que estamos observando la tendencia contraria.
Sí, según muchos "especialistas" del garaje, el césped era más verde antes, pero en este caso particular, por desgracia, tienen razón … Hay muchas razones para esto, y el efecto de estas razones está tomando forma, a menudo dando lugar a otro "duelo del propietario". Intentemos considerar los posibles factores negativos con más detalle, razón por la cual los motores comenzaron a fallar con más frecuencia.
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El primer problema. Complicación técnica
Probablemente, la raíz de todos los problemas son los estrictos requisitos de consumo de combustible y respeto al medio ambiente de los motores en ausencia de nuevas ideas y diseños. De hecho, todas las "innovaciones" que vemos son compresores, turbocompresores, inyección directa, distribución variable y diseños de válvulas múltiples. Todo esto, de hecho, apareció allá por los años cincuenta y sesenta, y la mayoría de las tecnologías comenzaron a desarrollarse allá por los años veinte y treinta (cómo no recordar el Mercedes-Benz 770K sobrealimentado amado por la cúspide del Tercer Reich de principios de los años 30).
El gran impulsor del avance de los motores de pistón en la primera mitad del siglo XX fue la aviación, que aceleró mucho los trabajos de inyección, todo tipo de presurización y estructuras multiválvulas. En el terreno, estas tecnologías se usaron mucho menos: en motores de carreras y en ciertos autos especialmente progresivos, pero su uso masivo solo fue posible con la llegada de la electrónica barata y confiable a principios de los 90.
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Al mismo tiempo, los fabricantes de automóviles estaban legalmente obligados a mantener una cierta tasa de reducción en el consumo de combustible y comenzaron a endurecer los estándares para la emisión de sustancias nocivas. Al principio, la introducción de tecnologías incondicionalmente progresistas fue suficiente. Las culatas de cilindros de válvulas múltiples suplantaron rápidamente los diseños de dos válvulas, principalmente porque incluso sin un catalizador, el escape de dicho motor era más limpio.
Por supuesto, la cantidad de piezas en el mecanismo de sincronización y la complejidad de su mantenimiento aumentaron de inmediato. Pero los avances en el trabajo de los metales hicieron posible complicar el motor casi sin pérdidas. La transición a la inyección electrónica de combustible y los sistemas integrados de gestión del motor, que hizo posible unir la gestión de los procedimientos de inyección, encendido, transmisión y servicio del motor, también fue, por supuesto, un gran avance. Ha mejorado significativamente el rendimiento del motor y ha aumentado la fiabilidad.
Aunque muchos recuerdan la desconfianza que se depositaba en las primeras máquinas de inyección y los consejos de "talleres" experimentados que advertían sobre lo difícil que es reparar tales sistemas (¡o un simple carburador!). La historia lo ha puesto todo en su lugar: los sistemas de inyección resultaron ser más fiables que los antiguos sistemas de potencia, aunque "en la rodilla" realmente se volvió mucho más difícil reparar equipos complejos.
La siguiente tecnología que se implementó masivamente en todos los motores de combustión interna es el sistema de sincronización: VANOS para BMW, VVT-i para Toyota, i-VTEC para Honda, etc. A grandes rasgos, permitió cambiar los tiempos de apertura y cierre de las válvulas de admisión y escape, en función del régimen del motor, con el fin de proporcionar una buena tracción tanto a baja como a alta velocidad. En otras palabras, hizo posible mejorar las características de potencia de los motores sin comprometer la eficiencia.
De hecho, el diseño no es muy difícil de implementar, resultó ser demasiado nuevo y para muchos fabricantes no estaba libre de problemas: había nuevas piezas de desgaste y un nuevo dolor de cabeza para los propietarios de tales máquinas. Por ejemplo, golpear uno frío, averías y fallos del sistema.
Luego vino la introducción masiva del turbocompresor. Permitió utilizar una "laguna" en los ciclos de conducción europeos y japoneses para medir el consumo de combustible y reducir el consumo de combustible del pasaporte, mientras que al mismo tiempo mejoraba enormemente los parámetros dinámicos de los automóviles. Por supuesto, los coches turboalimentados son mucho más difíciles de operar que los coches de aspiración natural, temen incluso las pequeñas interrupciones en el funcionamiento de todos los sistemas.
La última tecnología que se está introduciendo gradualmente en masa es la inyección directa de combustible. Aumenta significativamente las capacidades del motor, pero también requiere el uso de componentes complejos con un recurso limitado y muy vulnerable debido al diseño preciso y las duras condiciones de funcionamiento. Y, además de aumentar la probabilidad de falla, también aumenta el costo de las reparaciones.
Pero la aplicación de estas viejas tecnologías en general no fue un problema, en muchos sentidos se resolvieron mucho antes de la introducción masiva de los motores de carreras. Durante la transición a la producción en masa, hubo errores con errores de cálculo, pero en general estas son tecnologías progresivas. Simplemente tenían que implementarse con demasiada rapidez y de manera demasiado masiva para encajar en el marco legal. Solo las tasas de crecimiento de la eficiencia no se mantuvieron a la par con el endurecimiento de los requisitos.
El segundo problema. Pérdidas por fricción reducidas
Pronto hubo signos de complicación excesiva, como sistemas de admisión sin acelerador e intentos obvios de reducir la fricción interna, de hecho, reduciendo la confiabilidad de los nodos. Menos fricción significa más eficiencia, pero ¿a qué costo? En primer lugar, muchos de los cojinetes lisos del motor simplemente se redujeron de tamaño. Han disminuido los tamaños de muñones de cigüeñal, pasadores de pistón, camisas de eje de equilibrador, árboles de levas y eslabones de cadena …
Por supuesto, los metalúrgicos produjeron nuevas aleaciones y las piezas se hicieron más fuertes. Solo que no en todas partes y no en todo. Los motores se han vuelto mucho peores por sobrecarga. Para reducir aún más las pérdidas por fricción de los rodamientos y los costos de energía de lubricación, se usaron aceites cada vez más delgados y la presión de aceite en el sistema disminuyó.
Desafortunadamente, los milagros no ocurren: un aceite más delgado tiene una película menos resistente a las cargas, y una bomba de aceite controlada no solo es más complicada, sino que tampoco proporciona una reserva de presión en los modos de funcionamiento del motor más comunes.
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El tercer problema. Aumento de la temperatura de funcionamiento
Además, para aumentar el respeto al medio ambiente y la economía a baja carga, intentaron aumentar la temperatura de funcionamiento del motor. Y para no perder potencia, introdujeron termostatos controlados, que permitían que el motor se enfriara un poco bajo carga. Aquí solo se muestra el aumento de las temperaturas de la manera más negativa que afectó la tasa de desgaste del aceite, el envejecimiento de las piezas de plástico y caucho del motor … En general, se agregó la molestia.
Además, un termostato controlado no puede reducir instantáneamente la temperatura del motor y, a menudo, la temperatura bajo carga también es más alta que la óptima, lo que provoca la detonación y el desgaste acelerado. Y sí, comenzaron a cambiar el aceite con menos frecuencia, pero un gran avance en la tecnología de su producción tampoco se hizo realidad, sin embargo, este fue el tema de dos artículos separados.
El cuarto problema. Alivio del grupo de pistones
El resto de las razones de la disminución de la confiabilidad, que describimos a continuación, están relacionadas de alguna manera con el factor principal. Pero al mismo tiempo, podrían desarrollarse sin tenerlo en cuenta. La transferencia del control sobre el proceso de combustión a la electrónica con retroalimentación permitió aligerar significativamente el grupo de pistones y muchas otras partes del motor al eliminar el "margen de seguridad" que se requería en caso de fallas en el funcionamiento de sistemas de control más simples. Desafortunadamente, la electrónica es impermanente y no siempre diagnostica correctamente los errores en su trabajo. Y el stock de "hardware" en términos de confiabilidad ya se ha reducido, y una ligera desviación de los parámetros de la norma ya puede provocar la falla de las piezas.
¿Sabes cuánta potencia produjo el VW Golf 1.8 litros de 1984? 90 con carburador, 105-115 con inyección en el GTI. Parámetros bastante "vegetales" según los estándares actuales. Los motores 1.8 de la serie EA888 ahora tienen una potencia de 182 fuerzas, y el aumento de par es incluso el doble. La introducción de todas las nuevas tecnologías ha permitido crear motores con un grado de impulso que supera los parámetros de los ICE de competición de hace treinta años. Y cualquier aumento de carga y temperatura conlleva un envejecimiento acelerado de los metales y una disminución del recurso en su conjunto.
El quinto problema. Falta de tiempo para pruebas motoras completas
Si el "margen de seguridad" estaba en los nodos, entonces se eligió casi hasta el final. La fuerte aceleración en el crecimiento de los requisitos obligó a los fabricantes de automóviles, especialmente entre los líderes del segmento premium, a abandonar la práctica de innovar gradualmente en motores antiguos y mejorar gradualmente el diseño. Las series de motores ahora se cambian con frecuencia dos veces en la corta vida útil de un modelo en producción. Por supuesto, se reduce tanto el tiempo de prueba como el número de pruebas realizadas con motores nuevos.
La mayoría de las pruebas se realizan en computadoras y el software, como todos saben, a menudo tiene errores. Como resultado, se publican diseños claramente inacabados, cuyos problemas ya se corrigen "en el proceso". Entonces, cinco a seis reemplazos de rutina de tipos de inyectores y materiales de camisas, anillos de pistón y grupos de pistones es solo un pago por el hecho de que el motor de su automóvil es el más "progresivo".
El sexto problema. Mayor complejidad de mantenimiento y diagnóstico
Si intenta mirar debajo del capó de un automóvil moderno, y luego debajo del capó de un "joven temporizador" de los noventa, se notará claramente cuánto más compactos se han vuelto los motores y cuánto más apretados han comenzado a encajar en el compartimiento del motor. Nadie quiere transportar aire, y los requisitos para el crecimiento del espacio interno manteniendo la compacidad externa de la máquina solo aumentaron con el tiempo.
En ocasiones esto va acompañado de una clara sobrecomplicación de unidades o deterioro de sus condiciones de trabajo. Pero en cualquier caso, conlleva un aumento de la complejidad y el tiempo dedicado al diagnóstico. El servicio tiene que depender más de los sistemas electrónicos de autodiagnóstico y menos del control visual y la conexión de dispositivos de control adicionales. Además, los procedimientos de servicio se han vuelto menos frecuentes, lo que significa que hay menos oportunidades para identificar problemas en una etapa temprana.
El séptimo problema. Condiciones laborales desfavorables
Y el último factor es probablemente el aumento de la carga media del motor. Las nuevas transmisiones automáticas están diseñadas para reducir el consumo de combustible, lo que significa que obligan al motor a funcionar a la carga máxima a una velocidad determinada. Todo esto ahorra combustible, pero no siempre es inofensivo para las unidades. Las nuevas transmisiones automáticas hacen que sea fácil y despreocupado utilizar toda la potencia del motor, y los niveles reducidos de ruido de las unidades hacen que el proceso sea agradable y sencillo. Recuperación, como siempre, con fiabilidad.
¿Cuál es el resultado final?
Cada una de las razones por separado no hace el clima, pero en total crean una sensación de problemas constantes con los motores en muchos autos nuevos. Los productores más conservadores tienen menos, los más progresistas tienen más. De hecho, la cantidad de fallas durante el período de garantía generalmente se reduce, y esto es una consecuencia de los sistemas de control de calidad. Ahora las empresas automotrices tienen la oportunidad de controlar el recurso, de no establecer un margen de seguridad excesivo si el número de problemas de garantía no excede un nivel razonable, y de corregir los errores de series problemáticas de motores a tiempo o retirarlos de la producción si es imposible corregir la situación con fuerzas pequeñas.
Lamentablemente, todo lo que esté fuera del período de garantía "y un poco más" ya está fuera del interés de las preocupaciones. Puede resultar que, después de la garantía, el automóvil no viaje mucho y la reparación sea muy costosa, en bloque grande y con la participación de una herramienta especial. Mientras tanto, el comprador puede disfrutar del nuevo automóvil: es aún más rápido y económico. Además, la diferencia en el costo del combustible ahorrado a menudo puede incluso superar el aumento de los gastos de reparación del motor en el futuro.
Autor: Boris Ignashin
