Evaluacion 2

Ing.
Ingeniería en Maquinaria, Vehículos Automotrices y Sistemas Electrónicos

M.V.A.S.E
Mejoramiento a Sistemas de Máquinas (TEMS01/866-Mecan/V La Serena O1)
Mejoramiento de rendimiento a un motor

SR20
Mejoramiento a sistemas de máquinas
NOMBRE: Bastián Herrera

Reinaldo Riquelme
José Castillo
CARRERA: Ingeniería en Maquinaria, Vehículos Automotrices y Sistemas Electrónicos
ASIGNATURA: Mejoramiento a Sistemas de Máquinas
SECCION:866
PROFESOR: Cristian Marcelo Fuenzalida López
FECHA: 15/09/2020
Contenido
1 Introducción...................................................................................................................4
2 Motor S20 DE................................................................................................................5
3 Necesidades de funcionamiento...................................................................................6
4 Primera alternativa de mejora.......................................................................................7
4.1 Cambiar la culata de un SR20 NEO VVL...............................................................7
4.2 ¿Cómo funciona el sistema VVL?..........................................................................7
4.3 Ventajas del sistema VVL......................................................................................8
4.4 Diferencia de sistema VVL y VTEC.......................................................................8
4.5 Complicaciones para instalar la culata NEO VVL a un Motor SR20.....................8
5 Segunda alternativa de mejora.....................................................................................9
5.1 Rendimiento del turbo SR20 con turbocompresor.................................................9
5.2 Consideraciones para instalar un turbo.................................................................9
6 Componentes y su función.........................................................................................10
7 Ventajas de un motor con turbo..................................................................................11
8 Diagnóstico de posibles fallas del motor....................................................................13
9 Estudio de las condiciones de operación inicial (antes de hacer mejora)..................15
9.1 Tabla de parámetros del motor............................................................................15
9.2 Tabla de presión de compresión..........................................................................17
9.3 Reglaje de las válvulas.........................................................................................18
9.4 Tabla de datos de la culata..................................................................................19
9.5 Tabla de datos de las válvulas.............................................................................20
9.5.1 Tabla de muelles de las válvulas...................................................................21
9.5.2 Tabla de empujador hidráulico (HLA)............................................................21
9.5.3 Tabla de información de las guías de las válvulas.......................................22
9.5.4 Tabla de asiento de válvula...........................................................................23
9.5.5 Tabla de ajuste de holgura de las válvulas...................................................25
9.6 Tabla de información de árbol de levas y cojinete del árbol de levas.................26
9.7 Tabla de información del bloque de cilindros.......................................................27
9.8 Tablas de información de pistones, segmentos y bulones..................................28
9.8.1 Pistón.............................................................................................................28
9.8.2 Segmento del pistón......................................................................................29
2
9.8.3 Bulón..............................................................................................................29
9.8.4 Biela...............................................................................................................30
9.9 Tabla de datos del cigüeñal.................................................................................31
9.10 Información de los cojinetes de bancada.........................................................32
9.10.1 Cojinetes de bancada de medida estándar...............................................32
9.10.2 Cojinete de bancada de medida Subtamaño.............................................32
9.11 Información de cojinetes de biela.....................................................................33
9.11.1 Tamaño normal..........................................................................................33
9.11.2 Subtamaño.................................................................................................34
9.11.3 Holgura del cojinete....................................................................................34
9.12 Tabla de datos de diferentes componentes diversos.......................................34
10 Curvas de potencia después de la mejora..............................................................35
10.1 Fases del banco de potencia............................................................................35
10.2 Pasos para realizar una prueba de medición de potencia:..............................36
10.3 Tipología de los bancos de potencia:...............................................................37
11 Curva de potencia motor SR20 DE.........................................................................37
12 Curva de potencia motor SR20 DET.......................................................................38
13 Uso de catálogos técnicos.......................................................................................39
13.1 Turbo.................................................................................................................39
13.2 Dimensiones del compresor.............................................................................39
Dimensiones de la turbina..............................................................................................40
13.3 Pistones y bielas forjados.................................................................................43
14 Normas (estudio de la legalidad que podría encontrarse involucrada)...................47
15 Referencias..............................................................................................................48
3
1 Introducción
El siguiente informe de investigación, entregaremos la preparación de un proyecto de

mejora de rendimiento para un Motor SR20 DE, para aumentarle los caballos de fuerza.
Para llevar a cabo la elección de una mejora de un motor, se inició gracias al interés de
poder modificar un motor con popularidad entre los amantes de los automóviles. En
Chile ya se hacen modificaciones para este motor, existiendo la facilidad de adquirir
repuestos.
Al inicio del informe entregaremos información en general y especificaciones respecto al
motor, para luego entregar detalles de la necesidad de adquirir mayor rendimiento del
motor.
Después entregaremos las necesidades que buscamos para que el motor sea más
potente y tenga mejor rendimiento, explicando su funcionamiento, para luego poder ver
las alternativas de mejoras que podemos implementarle.
Una vez elegido la alternativa que más nos llamó la atención, realizaremos un estudio,
según sea el caso.
Es importante nombrar los componentes que estarán involucrados en la mejorada, por lo
que se dará a conocer, nombres, función y funcionamiento.
Finalizando el informe se entregará un informe técnico sobre la mejora, con pautas de
diagnósticos de posibles causas y fallas del sistema que vamos a mejorar.
4
2 Motor S20
DE
El motor SR20DE es de Nissan, se utilizó en más de 15 modelos de automóviles Nissan.

La primera vez que apareció en el mercado fue en el octubre de 1989. Luego el motor
fue reemplazado por otros con bajas emisiones contaminantes. El SR20DE tiene una
potencia entre 128 y 160 hp (130-162 PS; 95-119 kW) de fábrica.
El motor tiene una cilindrada de 2,0 Litros, con dobles levas en su parte superior, cuenta
con inyección electrónica de combustible.
El motor tiene 4 cilindros en línea con 4 ciclos refrigerados por agua; contiene una
cámara de combustión de flujo cruzado (tipo pentroof); sus mecanismos de válvulas son
de 4 válvulas por cilindros con transmisión por cadena; su compresión es de 9.5:1. El
diámetro de su carrea es 86mm x 86mm.[ CITATION Qwe \l 13322 ]
Ilustración 1 Motor SR20DE
5
3 Necesidades
de funcionamiento
El objetivo de nuestro proyecto de mejora es aumentar la potencia inicial que nos

entrega el manual o datos específicos del fabricante del motor, sin cambiar sus
principios básicos para su funcionamiento.
El aumento de potencia requiere de mejoras básicas y algunas complejas, desde alguna
estructura o composición de motor, hasta su parte electrónica.
Cuando se decide mejorar algunas características del motor original, se debe investigar
y analizar muchos temas, ya que detrás de la fabricación existen estudios muy
minuciosos con parámetros exactos. Entonces para hacer mejoras en un motor, requiere
de información, cálculos e incluso pruebas en un laboratorio.
Para nosotros es una meta realizar una investigación respecto a nuestro conocimiento y
de acuerdo con lo capaces que podamos llegar alcanzar a realizar dicha mejora, por lo
tanto, buscaremos la alternativa que creemos que somos capaces de realizar de
acuerdo un estudio con datos y respaldo necesario.
Algunas de las necesidades que buscamos en nuestra mejora son las siguientes:
Permite aumentar la potencia de un motor, sin la necesidad de hacer mayores cambios:
Una de las ventajas del motor SR20, es que no es necesario aumentarle la cilindrada
para que tenga mayor potencia. Ya que el motor puede soportar la instalación y uso de
un turbocompresor.
Mejora el consumo especifico:
caballos
Al mejorar la relación de , tenemos mayor potencia y se genera el mismo
gramos /hora
gasto de combustible, aunque depende de la programación y la modificación que se
realice.
Aumento del reprise:
Este término significa una respuesta más rápida por parte del motor, ya que la curva del
par motor se modifica. Aunque en el caso de la instalación de un turbo esta curva se
adelante y tomando una línea más plana con mayor valor.
Mayor velocidad:
Con el aumento de la potencia podremos alcanzar una mayor velocidad, rapidez y
agilidad en el automóvil.
Obtener un motor más ligero que uno y mayor cilindrada o tamaño.
6
4 Primera
alternativa de mejora
4.1 Cambiar la culata de un SR20 NEO VVL
Ilustración 2 Motor SR20 NEO VVL
La primera alternativa para mejorar su rendimiento seria cambiarle la culata de un motor

modelo SR20 NEO VVL, la cual trae consigo un sistema de distribución variable de las
válvulas, muy similar al sistema V-tec usa Honda en sus motores.
El significado de las siglas NEO y VVL es:
NEO: “Nissan Ecological Oriented” es la nueva filosofía en las más modernas culatas
Nissan. Una culata NEO está diseñada para optimizar el funcionamiento del motor desde
el punto de vista de emisiones.
VVL: “Variable Valve Lift&timing” en español significa Sistema Variable de Alzada y
Sincronismo de Válvulas.
4.2 ¿Cómo funciona el sistema VVL?
Eje de levas consta de 3 Camones por Par de Válvulas.

Los 2 camones externos (1 y 3), son los perfiles para rango
bajo y medio-bajo, estos 2 camones son llamados Low
Cam. El camón central (2), es el perfil de alta, es llamado
Hi Cam y son de specs similares a varios ejes de levas de
Ilustración 3Sistema VVL
Aftermarket para altas potencias All motor para un
SR20DE.
En cuanto a los Balancines (Rocker Arm), también son 3. Los 2 Rockers Externos (1 y
3), son fijos y actúan como lo hace el Rocker Arm en forma de Y de un SR20DE. Sin
embargo, el Rocker Central (2) es flotante, por lo que se mueve libremente sin accionar
nada junto al camón central.
7
8
¿Qué ocurre cuando se acciona?

La guía del balancín, que es un tubo hueco que afirma la cola del rocker (donde iría el
Hidraulic Lasher en un SR20DE), se llena de aceite a presión, empujando este aceite a
su vez un pistoncito hidráulico que empuja a su vez una traba, esta traba se mete por
debajo del rocker central, quedando este trabado. Entonces ocurre la magia, el camón
central de mayor permanencia y alzada, ahora comanda al par de válvulas, entregando
así al motor un diagrama de distribución para alta potencia.
4.3 Ventajas del sistema VVL
-Una curva de torque envidiable.

-Lo mejor de ambos mundos, Street y Performance en un solo motor.
-Un motor elástico con un powerband excelente
-Gran potencia con bajas emisiones
-Ejes de Levas muy agresivos con un idle normal.
4.4 Diferencia de sistema VVL y VTEC
Con respecto al VTEC de Honda los dos sistemas son prácticamente idénticos. Utilizan
el mismo concepto de múltiples lóbulos en los árboles para proporcionar un torque ideal
en bajas rpm y optimización para hp en altas rpm. La única diferencia es que, en el
sistema de Nissan, los árboles de admisión y escape son actuados independientemente
para obtener una curva de potencia más plana y consistente.
4.5 Complicaciones para instalar la culata NEO VVL a un Motor SR20
Existen complicaciones al instalar esta culata ya que son diferentes modelos de motor,
algunas complicaciones son:
-Diferente tipo de admisión (La admisión y la entrada de la admisión a la culata del VVL
es más grande que la del Sr20 común).
- El distribuidor está ubicado en la parte trasera de la culata, aquí la complicación seria
en un motor de forma transversal en el vehículo ya que por espacio se haría difícil su
instalación.
-Esta culata trae incorporada unos solenoides en la parte trasera, estos son los que
activan el VVL Por lo que habría que cambiar el ramal del motor y modificar la unidad de
control.
9
5 Segunda alternativa de mejora

La segunda mejora y la que creemos que seria la mejor es sobrealimentar el motor con
un turbocompresor.
Ilustración 4 Motor SR20 con turbocompresor
5.1 Rendimiento del turbo SR20 con turbocompresor
Al colocar un turbocompresor al motor tenemos de referencia los siguientes SR20 Turbo:

Los Nissan SR20DET y SR20VET fueron las opciones turbo de alto rendimiento de los
motores SR20 que incluían el mismo desplazamiento. El máximo de los caballos de
fuerza varía según el modelo, pero oscilaba desde 205 caballos de fuerza a 6.000 rpm
en el 180SX a 231 caballos de fuerza a 6.400 rpm en el Pulsar GTi-R. [ CITATION
Jam17 \l 13322 ]
5.2 Consideraciones para instalar un turbo
Considerar el tamaño de inyectores requeridos

Revisar la presión de combustible y el flujo de este a través de la capacidad de la bomba
de combustible
Ajustar la electrónica del auto acordemente / reprogramar la ECU
Recalibrar las curvas de avance del motor / reprogramar la ECU
Revisar el knock, evitar el cascabeleo o pistoneo del motor
Fuente: [ CITATION Val11 \l
13322 ]
10
6 Componentes y su función
El turbo compresor es un sistema de sobrealimentación que usa una turbina centrífuga

para accionar mediante un eje coaxial con ella, un compresor centrífugo para comprimir
gases. Este tipo de sistemas se suele utilizar en motores de combustión interna.
El turbo se pone en marcha al mismo tiempo que los pistones comienzan a hacer su
trabajo. Como acabamos de comentar, incorporan dos aspas unidas. Una comprime el
aire de la atmósfera que recoge a través de un filtro, y la otra se sincroniza con los gases
internos y los expulsa hacia el tubo de escape.
El aire lo recoge la caracola principal a través de un filtro de aire, enviándolo al

Intercooler a través de una tubería y, a su vez, se comunica con el colector de admisión.
El funcionamiento del motor es el mismo, con la diferencia de que trabaja con presiones
de aire más altas y, como ya hemos mencionado, la expulsión de gases pasa por la
segunda caracola que trabaja con la presión de aire que emitan los pistones.
En un sistema general de turbo, se pueden encontrar los siguientes componentes:

1. Turbina
Es el componente principal que aprovecha los gases de escape para su funcionamiento
y giro. Éstos hacen que la turbina gire y aumente también la aspiración de aire que entra
en los cilindros por el circuito de admisión. La turbina puede estar formada por álabes de
geometría variable que pueden orientarse para conseguir el mejor llenado de los
cilindros a bajas revoluciones o aumentar el caudal a altas revoluciones.
2. Eje coaxial
Es el encargado de conectar ambas turbinas (de escape y de admisión). Gira sobre unos
casquillos que deben ir muy bien lubricados para que el desgaste sea mínimo y evitar
averías graves. Por esta razón hay que utilizar aceite de motor de buena calidad y
realizar el mantenimiento a su debido tiempo.
3. Compresor o también denominada caracola

El giro de la turbina empuja el aire haciendo el efecto de un ventilador hacia el interior
del compresor, que al pasar por el estrechamiento del conducto que forma el compresor
el aire aumenta la velocidad. Cuando esto ocurre, el aire pasa al colector de admisión
siendo conducido hacia los cilindros a través de éste.
11
4. Válvula de descarga
También denominada Waste-gate, es la pieza más importante del turbocompresor. Tiene
la misión de regular la presión excesiva de los gases para evitar daños en el motor,
regulando la salida de gases de escape del turbo hacia la línea del tubo de escape.
5. Válvula de alivio
Denominada válvula Dump Valve tiene la misión de alargar la vida útil de la turbina del
turbocompresor, evitando la saturación de los conductos por la fuerte inercia que genera
el turbo.
6. Intercooler o intercambiador de calor

El aire al ser comprimido aumenta su temperatura y ocupa más volumen para una
misma cantidad de oxígeno, siendo necesario enfriar dicho aire con un sistema
denominado Intercooler en el cual se intercambia calor.
7 Ventajas de un motor con turbo
Un motor con un sistema turbo tiene las siguientes ventajas
 Menor consumo de combustible

Un motor con turbo cargador produce la misma cantidad de energía que uno de mayor
tamaño sin él, la diferencia es que el motor con turbo usará menos combustible. Por
ejemplo, si ambos producen 200 caballos de potencia, la versión turbo puede hacerlo
con sólo cuatro cilindros, mientras que un motor convencional requerirá de seis.
Un motor turbocargado podría ahorrar hasta un 20% de combustible.
 Menos ruido
El motor con un turbo cargador es menos ruidoso que uno de aspiración natural, además
posee un tamaño de motor generalmente mucho más pequeño para producir la misma
cantidad de energía.
12
 Desempeño
en altura
A mayor altura, el rendimiento y generación de energía de un motor turbo se mantiene
prácticamente igual que a nivel del mar, debido a que a mayor altura hay menor presión
de aire y el turbo lo compensa.
 Mucho más ligero

El motor turbo puede generar la misma potencia que un motor convencional de mayor
cilindrada y tamaño, sin embargo, al ser más compacto te ayuda a ahorrar espacio y
peso. Un vehículo entre más ligero es más eficiente.
 Menos contaminación
Un motor con turbocargado es más pequeño que uno regular, quema menos
combustible y genera menos dióxido de carbono, lo que significa que es más amigable
con el medio ambiente.
13
8 Diagnóstico
de posibles fallas del motor
Procedenci Punto que
Condiciones de funcionamiento del motor a del ruido comprobar
Localización Tipo de
Antes Después del Después Durante Durante la Durante la
Del ruido ruido
Del calentamiento del el ralentí aceleración conducción
Calentamie arranque
nto
Golpeteo o Ruido del Empujador
Parte C A - A B -
ruido seco balancín hidráulico
superior de
la cubierta Holgura de la
Ruido del
de muñequilla del
cojinete del
balancines Chirrido C A - A B C árbol de levas.
árbol de
culata Alabeo del árbol
levas
de levas.
Holgura del
Ruido de pistón y del
Ruido del
latigazo o - A - B B - bulón. Holgura
bulón
golpeteo del casquillo de
biela
Holgura entre el
piston y la
pared.
Holgura lateral
del segmento de
Ruido de Ruido de piston.
latigazo o A - - B B A latigazo del Separacion
Polea del de golpeo piston entre los
cigüeñal extremos del
Bloque de segmento del
cilindros piston.
(Lado del Doblado y
motor) torsion de biela.
Carter de Holgura del
aceite cojinete de
biela(Cabeza de
Ruido del
biela)
Explosiones A B C B B B cojinete de
Holgura del
biela
casquillo de
biela(Pie de
biela)
Holgura del
engrase del
Ruido del
cojinete de
Explosiones A B - A B C cojinete de
bancada.
bancada
Alabeo del
cigüeñal.
Parte
Ruido de la
delantera
Ruido de cadena de Grietas y
del motor.
golpes distribucion desgaste de la
Cubierta de A A - B B B
ligeros o y del tensor cadena de
la cadena
golpeteo. de la distribución.
de
cadena.
distribución.
Otras
Ruido correas de
Deflexion de la
chirriante o A B - B - C motor (de
correa del motor.
silbante retencion o
deslizante)
Otras
Parte Funcionamiento
correas de
delantera Crujido A B A B A B del cojinete de la
motor(desliz
del motor polea loca.
antes)
Ruido de la Funcionamiento
Chillido o
A B - B A B bomba del de la bomba de
crujido
agua agua
Tabla de Fallas de posibles fallas de Nissan SR20DE
14
9 Estudio de las condiciones de operación inicial (antes de hacer

mejora).
9.1 Tabla de parámetros del motor
Datos Parámetros
Fabricante del motor Nissan
Código del motor SR20DE
Cilindrada del motor 1998 cc
Numero de cilindros 4
Disposición de los cilindros En línea
Numero de válvulas por cilindros 4
Diámetro del cilindro 86 mm
Carrera del pistón 86 mm
Relación de compresión 10.0
PME (Presión media efectiva) 162,38 psi
Tipo de llenado del motor Atmosférico
Disposición de las valvulas DOHC (Doble árbol de levas en la parte

superior de la culata)
Tipo de sistema de lubricación Cárter húmedo
Numero de cojinetes de bancada 5
Tipo de refrigeración del motor Por agua
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Intercooler No aplica
Posición del motor en el vehículo En la parte delantera
Orientación del motor Longitudinal
Sistema de combustión Inyección electrónica
Convertidor catalítico/Catalizador Disponible
Potencia máxima 103 KW
Revoluciones (Par máximo) 4800 rpm
Orden de encendido 1-3-4-2
Ilustración 5 Motor SR20DE
16
9.2 Tabla de presión de compresión
Unidades de medida:
Presión de compresión:
kPa (bar, kg/cm 2 ¿/300rpm
Estándar 1.275 (12.75, 13.0)
Mínima 1.079 (10.79,11.0)
Limite de diferencia entre cilindros 98 (0.98, 1.0)
Ilustración 6 Prueba de compresión
17
9.3 Reglaje de las válvulas
Código de motor a b c d e f
SR20DE 232° 240° 6° 54° 3° 49°
Ilustración 7 Reglaje de válvulas
18
9.4 Tabla de datos de la culata
Dato Estándar Limite
Deformación de la
Menos de 0.03 0.1
superficie de la culata
Altura nominal de la culata: H=136.9-137.1mm
Ilustración 8 Altura nominal de la culata
19
9.5 Tabla de datos de las válvulas
Dato de la válvula: Válvula de admisión Válvula de escape
Diámetro “D” de la
34.00 - 34.2 mm 30.0 - 30.2 mm
cabeza de la válvula
Longitud “L” de la válvula 98.17 – 98.63 mm 99.09 – 99.55mm
Diámetro “d” del vástago

5.965 – 5.980 mm 5.945 – 5.960 mm
de la válvula
Margen “T” de la válvula 1.3 mm 1.6 mm
Holgura de válvulas 0 0
Dato de la válvula:
Angulo “α” del asiento de la válvula 45°15’ – 45°45’
Limite del margen de la válvula Mas de 0.5 mm
Límite de rectificación de la superficie

Menos de 0.2 mm
del extremo del vástago de la válvula
Ilustración 9 válvula
20
9.5.1 Tabla de muelles de las válvulas
Dato del muelle
Altura libre 49.36 mm
Estándar 569.00 – 641.57

Presión (58.02 – 65.42) a 30.0
N(kg) a una altura en mm
Limite 549.2 (56.0) a 30.0
Descuadrado Menos de 2.2 mm
9.5.2 Tabla de empujador hidráulico (HLA)
Dato:
Diámetro exterior del HLA 16.980 – 16.993 mm
Diámetro interior de la guía del HLA 17.00 – 17.020 mm
Holgura entre el HLA y la guía del HLA 0.007 – 0.040 mm
21
9.5.3 Tabla de información de las guías de las válvulas
Dato de la guía de
Admisión Escape
válvula:
Estándar 10.023 – Estándar 10.023 –
10.034 mm 10.034 mm
Diámetro exterior
Repuesto 10.223 – Repuesto 10.223 –
10.234 mm 10.234 mm
Estándar 6.000- 6-018 Estándar 6.000- 6-018
mm mm
Diámetro interior
(Tamaño acabado)
Repuesto 6.000- 6-018 Repuesto 6.000- 6-018
mm mm
Estándar 9.975 – 9.996 Estándar 9.975 – 9.996
Diámetro del orificio de mm mm
guía de válvula de la
culata Repuesto 10.175 – Repuesto 10.175 –
10.196 mm 10.196 mm
Holgura entre el vástago mm mm
y la guía
Repuesto 0.08 mm Limite 0.1 mm
Dato:
Ajuste de interferencia de la guía de

0.027 – 0.059 mm
válvula
Límite de deflexión de la válvula 0.2 mm
Longitud de proyección “L” 14.0 – 14.2 mm
22
Ilustración 10 Guía de válvulas
9.5.4 Tabla de asiento de válvula
Dato: Admisión Escape

35.016 mm 35.016 mm
Diámetro de rebajo del
asiento de la culata “D”
35.516 mm 35.516 mm
mm mm
Ajuste de interferencia
del asiento de la válvula
Repuesto 0.064 – 0.096 Repuesto 0.064 – 0.096
mm mm
35.097 mm 35.097 mm
Diámetro exterior del
asiento de la válvula “d”
35.596 mm 35.596 mm
Profundidad 6.25 mm 6.25 mm
Altura 6.2 – 6.3 mm 6.2 – 6.3 mm
23
Ilustración 11 Asiento de válvulas, medidas.
24
9.5.5 Tabla de ajuste de holgura de las válvulas
Dato: Admisión Escape
Holgura de válvula “T” T 1 ± 0.025 mm T 1 ± 0.025 mm
Ilustración 12 Ajuste de holgura de válvula
25
9.6 Tabla de información de árbol de levas y cojinete del árbol de levas
Dato: Estándar Limite

Holgura entre la
muñequilla de árbol de 0.030 – 0.071 mm 0.15 mm
levas y el cojinete
Diámetro interior del
cojinete del árbol de 28.000 – 28.021 mm -
levas
Diámetro exterior de la
muñequilla del árbol de 27.950 – 27.970 mm -
levas
Alabeo del árbol de levas
Menos de 0.02 mm 0.1
[TIR*]
Alabeo de la rueda
dentada del árbol de Menos de 0.25 mm -
levas [TIR*]
Juego axial del árbol de
0.055 – 0.139 mm 0.20 mm
levas
Dato:
Admisión 37.775 mm
Altura de la leva “A”
Escape 37.404 mm
Limite de desgaste de las levas 0.2 mm
Ilustración 13 Altura de la leva
26
9.7 Tabla de información del bloque de cilindros
Dato:
Estándar Menos de 0.03 mm

Planicidad de la superficie
Limite 0.10 mm
Diámetro interior Estándar:
Grado N°1 86.00 – 86.010 mm
Grado N°2 86.010 – 86.020 mm
Diámetro del cilindro Grado N°3 86.020 – 86.030 mm
Diámetro interior Limite:

0.20 mm
Ovalizacion (X – Y) Menos de 0.015 mm
Conicidad (A – B – C) Menos de 0.010
Diferencia en el diámetro interior entre

Limite inferior a 0.05 mm
los cilindros
Grado N°0 58.944 – 58.950 mm
Grado N°1 58.950 – 58.956 mm
Diámetro interior del muñón
Grado N°2 58.956 – 58.962 mm
Grado N°3 58.962 – 58.968 mm
Ilustración 14 Bloque de cilindro medidas
27
9.8 Tablas de información de pistones, segmentos y bulones
9.8.1 Pistón
Dato:
Estándar:
Grado N°1 85.980 – 85.990 mm
Grado N°2 85.990 – 86.00 mm
Diámetro “A” de la falda del pistón Grado N°3 86.00 – 86.010 mm
Repuesto:
0.20 sobre tamaño de 86.180 – 86.210
mm
Dimensión “a” 13.1 mm
Holgura entre el pistón y el bloque de

0.010 – 0.030 mm
cilindros
Diámetro del orificio del bulón 21.993 – 22.005 mm
Ilustración 15 Pistón
28
9.8.2 Segmento del pistón
Dato:
Superior lateral:
Superior Estándar 0.045 – 0.080 mm
Superior Limite 0.2 mm
Holgura lateral
2° Estándar 0.030- 0.070 mm
2° Limite 0.2 mm
Segmento de aceite 0.065 – 0.135 mm

Superior:
Superior Estándar 0.20 – 0.30 mm
Superior limite 1.0 mm
Separación entre los extremos del 2° Estándar 0.35 – 0.50 mm

segmento 2° Limite 1.0 mm
Aceite:
Estándar 0.20 – 0.60mm
Limite 1.0 mm
9.8.3 Bulón
Dato:
Diámetro exterior del bulón 21.989 – 22.001 mm
Ajuste de interferencia entre el bulón y

0.002 – 0.006 mm
el pistón
Holgura entre el bulón y el casquillo de Estándar 0.005 – 0.017 mm
biela Limite 0.023
29
9.8.4 Biela
Dato:
Distancia entre ejes 136.30 mm
Doblado, torsión (por cada 100) Limite 0.15 mm
Torsión (per 100) Limite 0.3 mm
Diámetro interior de pie de biela 24.980 – 25.000 mm
Diámetro interior del casquillo del bulón 22.000 – 22.012 mm
Diámetro interior de la cabeza de la

51.000 – 51.013 mm
biela
Estándar 0.20 – 0.35 mm
Holgura lateral
Limite 0.5 mm
Ilustración 16 Biela
30
9.9 Tabla de datos del cigüeñal
Dato:
Grado N°0 54.974 – 54.980 mm

Grado N°1 54.968 – 54.974 mm
Diámetro “Dm” del muñón
Grado N°2 54.962 – 54.968 mm
Grado N°3 54.956 – 54.962 mm
Grado N°0 47.968 – 47.974 mm
Diámetro “Dm” de la muñequilla Grado N°1 47.962 – 47.968 mm
Grado N°2 47.96 – 47.962 mm
Distancia al centro “r” 42.96 – 43.04 mm
Estándar:
Ovalizacion (X – Y) Muñequilla menos de 0.0025 mm
Muñón menos de 0.005 mm
Estándar:
Conicidad (A – B) Muñequilla menos de 0.0025 mm
Muñón menos de 0.005 mm
Estándar menos de 0.025 mm
Alabeo [TIR]
Limite inferior a 0.05 mm
Juego axial libre
Limite 0.30 mm
Ilustración 17 Interpretación de datos del cigüeñal
31
9.10 Información de los cojinetes de bancada
9.10.1 Cojinetes de bancada de medida estándar
Color (Marca) de
Numero de clase Grosor “T” Anchura “W”
identificación
0 1.977 – 1.980 mm Negro (A)
1 1.980 – 1.983 mm Rojo (B)
2 1.983 – 1.986 mm Verde (C)
3 1.986 – 1.989 mm 18.9 – 19.1 mm Amarillo (D)
4 1.989 – 1.992 mm Azul (E)
5 1.992 – 1.995 mm Rosa (F)
6 1.995 – 1.998 mm Blanco (G)
9.10.2 Cojinete de bancada de medida Subtamaño
Subtamaño Grosor “T” Diámetro “Dp” del muñón
Rectificar de forma que la

holgura del cojinete
0.25 mm 2.109 – 2.117 mm
tenga el valor
especificado
32
Ilustración 18 Cojinetes de bancada
9.11 Información de cojinetes de biela
9.11.1 Tamaño normal
Color (Marca) de
Numero de clase Grosor “T” Anchura “W” identificación
Negro o Amarillo
0 1.500 – 1.503 mm
Marrón o Rojo
1 1.503 – 1.506 mm 16.9 – 17.1 mm
Verde o Azul
2 1.506 – 1.509 mm
33
9.11.2 Subtamaño
Diámetro de muñequilla
Subtamaño Grosor “T”
del cigüeñal “Dp”
0.08 mm 1.541 – 1.549 mm

Rectificar de forma que la
holgura del cojinete
0.12 mm 1.561 – 1.569 mm
tenga el valor
especificado
0.25 mm 1.626 – 1.634 mm
9.11.3 Holgura del cojinete
Dato:

Holgura del cojinete de bancada
Limite 0.05 mm
Holgura del cojinete de biela
Limite 0.065 mm
9.12 Tabla de datos de diferentes componentes diversos
Dato:
Limite de alabeo de la rueda dentada

0.25 mm
del árbol de levas [TIR]
Limite de alabeo del volante del motor 0.15 mm
Limite de alabeo de la placa impulsora

0.2 mm
[TIR]
34
10 Curvas de potencia después de la mejora
Para demostrar de manera gráfica el aumento de potencia del motor SR20 se

presentarán dos curvas de potencia que fueron realizadas en un motor sr20 atmosférico
y uno sobrealimentado.
Estas curvas fueron realizadas a través de un banco de potencia, este en pocas
palabras es el que permite a los fabricantes o a los que preparan autos ya sea para
competencias o detectar anomalías, pero principalmente se para comprobar la potencia
y el par real de los vehículos y lo hacen sin necesidad de desmontar el motor.
10.1 Fases del banco de potencia
En la primera fase se mide la fuerza máxima con la que el motor del vehículo es capaz
de acelerar. Para ello se emplean unos rodillos que montan las ruedas en el banco. Por
esta similitud, los bancos de potencia también son conocidos como bancos de rodillo.
Una vez superada esta primera fase, se pone el vehículo en punto muerto y se deja así
hasta que los rodillos van perdiendo velocidad, y de esta forma se registra la potencia
que consume el sistema de transmisión por las fricciones internas.
Ilustración 19 banco de potencia
35
10.2 Pasos para realizar una prueba de medición de potencia:
 Se coloca el coche sobre los rodillos dependiendo de su tracción.
 Se asegura el coche mediante eslingas y se coloca en el frontal un gran ventilador

que simula el flujo de aire que entra al motor, con el objetivo de imitar lo máximo
posible las condiciones reales de la carretera.
 La prueba se realiza sobre la marcha con la relación más próxima a 1:1, que es la
que ofrece una menor pérdida de fricción. En el caso de un vehículo de 5
velocidades, por ejemplo, se trata de la cuarta marcha, denominada directa.
 Se calibra el banco según las indicaciones dadas por el software.
 Se engrana la marcha directa, se espera a que el motor prácticamente se cale y

empezamos a acelerar a fondo. El motor empezará a girar y a ganar velocidad y
notaremos como cada vez cuesta más “luchar” contra los rodillos.
 Cuando la aguja se acerque a la zona roja del tacómetro, se debe pisar el

embrague, o, en caso de un vehículo automático, pasar la palanca a N, y se
suelta el acelerador. El banco empezará a registrar la curva de pérdidas.
 Con los datos obtenidos por el programa se aplicará un factor de corrección,

como el SAE J1349 o DIN 70020 que tienen en cuenta los siguientes parámetros:
- Temperatura del aire (25 en SAE y 20C en DIN)
- Humedad del 0% en ambas normas
- Presión barométrica (99 kPa en SAE y 101 kPa en DIN)
Para aplicar estos factores de corrección es fundamental que el banco esté equipado
con una estación meteorológica.
36
10.3 Tipología de los bancos de potencia:
Motor estacionario: Mide con precisión el PAR y régimen de giro, y se pueden

reproducir las condiciones reales de trabajo.
Motor inercial: Consta de un sistema de discos de inercia. La potencia se obtiene por el
cálculo del tiempo que tarda el motor en acelerar una inercia conocida. Solamente mide
el régimen de giro instantáneo y por cálculo se obtiene el par y la potencia, y se emplea
por los fabricantes de vehículos para medir el motor.
Rodillos estacionarios: El vehículo pone sus ruedas en un rodillo con un freno
dinamométrico, y de esta forma se obtienen parámetros como el empuje o la velocidad.
Es el más empleado por los preparadores de vehículos.
11 Curva de potencia motor SR20 DE
Ilustración 20 hoja de curva de potencia del motor SR20 sin turbo
En la gráfica anterior se observa la curva de potencia del motor SR20 DE, el cual sin el
turbocompresor tiene una potencia de 161,4 Caballos de fuerza a 6661 rpm, mientas
que el par tiene 187,3 Nm a 4925 rpm La línea superior es la potencia y la línea inferior
es el par motor.
37
12 Curva de potencia motor SR20 DET
Ilustración 21 curva de motor SR20DET (con turbo)
Se muestra al motor SR20 DET con el turbo compresor el cual aumenta potencia en casi
100 caballos de fuerza, teniendo 258,8 caballos de fuerza a 6919 rpm, y un aumento de
130 Nm en el par motor teniendo un par de 325 Nm a 4804 rpm. En este caso la línea de
color negro seria la potencia y la línea roja sería el par motor.
38
13 Uso de catálogos técnicos
13.1 Turbo
El T25 es un medio de tamaño turbo. Sus características son:
El T25 Turbo cuenta con un sistema de aceite y refrigerados por agua del cojinete. Es el
más pequeño turbocompresor de cojinete de bolas producido por Garrett, lo que significa
que utiliza bolas para separar las partes móviles de un cojinete. Tiene una válvula de
descarga interna, que es una válvula que desvía los gases de escape lejos de la rueda
de la turbina en el motor, y una brida de entrada, que es esencialmente una costilla
fortalecimiento o la llanta. Este turbo es mejor para motores más pequeños con un
máximo de 270 caballos de fuerza. Hay tres modelos de T25 Turbos: el GT2554R-
471171-3, el GT2560R-466541-1 y el GT2560R-466541-4
13.2 Dimensiones del compresor
GT2554R-471171-3 compresor tiene un inductor de 42 mm y un exducer de 54,3 mm. El

"inductor" es donde el flujo entra en una rueda, que, para un compresor, significa que es
el diámetro "menor", y el exductor es el "principal" de diámetro. Esto se invierte para la
rueda de la turbina. El compresor tiene un "ajuste", o la relación entre las áreas del
inductor y exducer, de 60. El radio del área de /, o "A /R", que es una relación
geométrica entre las diferentes partes de la carcasa de turbo, es 0,80. El GT2560R-
466541-1 y el GT2560R-466541-4 tiene un inductor de 46,5 mm y un exducer de 60,0
mm, con un 60 por asiento y un 0.6 A /R.
39
Dimensiones de la turbina
La turbina para todos los modelos de la T25 tiene un exducer 41,7 mm y un inductor de
53 mm con un recorte de 62 y un A /R de 0,64.
Ilustración 22 turbo
Ilustración 23
40
Ilustración 24
41
Ilustración 25
Ilustración 26
42
13.3 Pistones y bielas forjados
Las condiciones extremas en las carreras demandan la dureza y resistencia que

solamente los pistones forjados pueden ofrecer. Comparado con los pistones de
fundición, los forjados son más duros y más duraderos, y soportan mejor el abuso que
se hace de ellos que la mayoría de deportes de alto rendimiento requieren. La mayoría
de pistones de fundición son más quebradizos, no tienen estructura granulada y tienden
a fallar catastróficamente cuando el límite elástico se excede. Los pistones forjados
tienen una estructura de grano condensada que producen altas propiedades mecánicas
y una resistencia al impacto y las fatigas. Cada forjado está diseñado para optimizar la
relación de dureza/peso y maximizar el rendimiento.
Ilustración 27
43
Ilustración 28
Las bielas forjadas están fabricadas en una aleación de acero y en las preparaciones
más punteras pueden estar hechas en titanio o aluminio, pudiendo fabricarse por forja o
por mecanizado.
La misión de la biela es servir de conexión entre dos partes mecánicas móviles: el

cigüeñal y los pistones.
44
Ilustración 29
Ilustración 30
45
14 Normas (estudio de la legalidad que podría encontrarse

involucrada).
Al realizar una modificación del motor para aumentarle potencia, se puede involucrar una
mayor o menor contaminación por las emisiones de escape.
La norma de emisión dice que son aquellos valores máximos, de gases y partículas, que
en un vehículo puede emitir en ciertas condiciones normalizadas, a través del tubo de
escape o por evaporación.
Las emisiones de escape en los vehículos se catalogan según su peso y numero de

pasajeros. En el proyecto solo veremos el decreto de un vehículo motorizado liviano,
aquel que no sobrepasa los 2.700 Kg, excluyendo a vehículo con 3 o menos ruedas.
Los vehículos motorizados livianos cuya primera inscripción en el registro de vehículos

motorizados del servicio del registro civil e identificación se solicite a contar del 1° de
septiembre de 1992, solo podrán circular en la región metropolitana, en el territorio
continental de la quinta región y la sexta región, si son mecánicamente aptos para
cumplir con los niveles máximos de emisiones señalados en el articulo 4° y en el artículo
11 bis, cuando corresponda y si, con oportunidad de sus revisiones técnicas, se acredita
que están en condiciones adecuadas para circular. Los mismos vehículos, si no tienes
aptitud mecánica para cumplir con tales niveles, no podrán circular en las áreas
descritas y en cuanto a sus revisiones técnicas se someterán a las normas generales…
Bueno en resumen los vehículos deben reunir características técnicas que los habiliten
para cumplir, en condiciones normalizadas, con los niveles máximos de emisión de
monóxido de carbono (CO), hidrocarburos totales (HC), óxidos de nitrógeno (NOx) y
partículas que se señalan a continuación:
Vehículos comerciales livianos
HC totales CO NOx Partículas
0.50 6.2 1.43 0.16
46
15 Conclusión
Como grupo podemos concluir que la realización de este informe nos ha parecido muy
interesante ya que el tema en sí nos llama mucho la atención como para seguir
investigando e introduciéndonos en él.
Un sistema de turbo en n vehículo da muchas ventajas a un motor, como por ejemplo
menor consumo de combustible, menos ruidos, desempeño en altura, mucho más ligero
y menos contaminación,
Reducir el consumo de combustible y las emisiones contaminantes de CO2 son la base
de las decisiones estratégicas en el mundo entero, entonces se concentran en
tecnologías que permitan cumplir con los reglamentos de control cada día más rígidos,
para disminuir los tenores contaminantes.
47
16 Referencias
1. Tabla de datos de las condiciones iniciales del motor:

https://www.carinf.com/es/5340426437.html
2. Normas de estudio de legalidad que se podría involucrar en el proyecto:
http://www.subtrans.gob.cl/subtrans/doc/Leyes%20-%20DEC_211.1991.pdf
48

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Ing.

Ingeniería en Maquinaria, Vehículos Automotrices y Sistemas Electrónicos

Mejoramiento de rendimiento a un motor

NOMBRE: Bastián Herrera

Mejoramiento a Sistemas de Máquinas (TEMS01/866-Mecan/V La Serena O1)

Mejoramiento a Sistemas de Máquinas (TEMS01/866-Mecan/V La Serena O1)

Mejoramiento a Sistemas de Máquinas (TEMS01/866-Mecan/V La Serena O1)

El siguiente informe de investigación, entregaremos la preparación de un proyecto de

Mejoramiento a Sistemas de Máquinas (TEMS01/866-Mecan/V La Serena O1)

El motor SR20DE es de Nissan, se utilizó en más de 15 modelos de automóviles Nissan.

Ilustración 1 Motor SR20DE

Mejoramiento a Sistemas de Máquinas (TEMS01/866-Mecan/V La Serena O1)

El objetivo de nuestro proyecto de mejora es aumentar la potencia inicial que nos

Mejoramiento a Sistemas de Máquinas (TEMS01/866-Mecan/V La Serena O1)

4.1 Cambiar la culata de un SR20 NEO VVL

Ilustración 2 Motor SR20 NEO VVL

La primera alternativa para mejorar su rendimiento seria cambiarle la culata de un motor

Eje de levas consta de 3 Camones por Par de Válvulas.

Mejoramiento a Sistemas de Máquinas (TEMS01/866-Mecan/V La Serena O1)

Mejoramiento a Sistemas de Máquinas (TEMS01/866-Mecan/V La Serena O1)

¿Qué ocurre cuando se acciona?

-Una curva de torque envidiable.

4.4 Diferencia de sistema VVL y VTEC

4.5 Complicaciones para instalar la culata NEO VVL a un Motor SR20

Mejoramiento a Sistemas de Máquinas (TEMS01/866-Mecan/V La Serena O1)

5 Segunda alternativa de mejora

Ilustración 4 Motor SR20 con turbocompresor

5.1 Rendimiento del turbo SR20 con turbocompresor

Al colocar un turbocompresor al motor tenemos de referencia los siguientes SR20 Turbo:

5.2 Consideraciones para instalar un turbo

Considerar el tamaño de inyectores requeridos

Mejoramiento a Sistemas de Máquinas (TEMS01/866-Mecan/V La Serena O1)

El turbo compresor es un sistema de sobrealimentación que usa una turbina centrífuga

El aire lo recoge la caracola principal a través de un filtro de aire, enviándolo al

En un sistema general de turbo, se pueden encontrar los siguientes componentes:

3. Compresor o también denominada caracola

Mejoramiento a Sistemas de Máquinas (TEMS01/866-Mecan/V La Serena O1)

6. Intercooler o intercambiador de calor

7 Ventajas de un motor con turbo

Un motor con un sistema turbo tiene las siguientes ventajas

 Menor consumo de combustible

Mejoramiento a Sistemas de Máquinas (TEMS01/866-Mecan/V La Serena O1)

 Mucho más ligero

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Tabla de Fallas de posibles fallas de Nissan SR20DE

Mejoramiento a Sistemas de Máquinas (TEMS01/866-Mecan/V La Serena O1)

9 Estudio de las condiciones de operación inicial (antes de hacer

9.1 Tabla de parámetros del motor

Fabricante del motor Nissan

Código del motor SR20DE

Cilindrada del motor 1998 cc

Disposición de los cilindros En línea

Numero de válvulas por cilindros 4

Diámetro del cilindro 86 mm

Carrera del pistón 86 mm

Relación de compresión 10.0

PME (Presión media efectiva) 162,38 psi

Tipo de llenado del motor Atmosférico

Disposición de las valvulas DOHC (Doble árbol de levas en la parte