Elección del mejor motor de slotArticulo por Juan Nogueras.INTRODUCCIÓN A los que nos gusta la competición nos interesa correr con el mejor motor para nuestro coche. Si tenemos varios motores entre los cuales elegir, nos gustará saber qué motor es el más indicado para una determinada carrera. Todos tenemos nuestras reglas y técnicas para hacer esta elección, entre ellas hay una que es la propia experiencia, esto es, mediante la prueba en pista de los diferentes motores y medición de los tiempos de vuelta. El problema de este método es la pérdida enorme de tiempo y la escasa fiabilidad, sobre todo ante motores similares, pues de un motor a otro pueden cambiar algunas condiciones de la prueba, como el desgaste de los neumáticos o nuestra propia forma de conducción. Lo que yo pretendo aquí, es hacer un resumen de los parámetros que podemos medir en un motor y que nos ayudarán a seleccionar el mejor o mejores motores a priori, esto es, antes de salir a pista.
REVOLUCIONES Entre los parámetros que podemos medir de un motor tenemos las revoluciones por minuto que alcanza. Esta medida podemos obtenerla bien fiándonos de lo que expresa el fabricante o bien, lo más oportuno, haciendo una medida exacta de las mismas con algún aparato diseñado para ello.
Para un circuito de velocidad, con grandes rectas, nos inclinaremos, inicialmente, por aquel motor que ofrezca elevadas revoluciones al máximo voltaje.
En cambio, para circuitos muy revirados tipo rally, nos interesarán más aquellos motores capaces de dar elevadas revoluciones a niveles medio-bajos de voltaje (este dato ya no lo da el fabricante).
CONSUMO También podemos evaluar el consumo del motor, igualmente fiándonos de lo que dice el fabricante o bien efectuando nosotros mismos la medida. En este caso, siempre se preferirá aquel motor que presente un menor consumo. El consumo se mide en Amperios (o miliamperios). Poco consumo relativo significa eficacia, esto es, el motor es capaz de desarrollar su trabajo consumiendo poco combustible, o relativamente menos combustible que otro motor. El combustible de un motor es la corriente. Este aspecto es muy importante sobre todo en aquellos circuitos donde las fuentes de alimentación sean de poco amperaje o bien en aquellas pistas, sobre todo circuitos de rally, donde puedan existir las típicas caídas de tensión.
Parece claro pues que preferiremos un motor con poco consumo ya que éste notará menos las pérdidas de corriente o la falta de amperaje de la fuente que otro que tenga un consumo mayor. También el motor de menor consumo será capaz de ponerse en funcionamiento antes que otro que necesite más.
Hasta aquí dos parámetros más o menos conocidos por todos los aficionados a este hobby, por lo que para muchos quizás no haya dicho nada nuevo.
PAR Otro factor que podemos valorar, quizás menos conocido, es el Par de un motor. El par mide la fuerza de un motor. La fuerza con la que gira. Si al giro de un motor le ponemos un freno o rozamiento el motor tenderá a dejar de girar, y esta tendencia a dejar de girar será mayor cuanto menos par o fuerza de giro tenga. En nuestro caso, el slot, todos conocemos que la resistencia que se le opone al giro de un motor es la producida por la transmisión del coche, esto es, desde el rozamiento de la pista con los neumáticos hasta el engranaje corona-piñón. Podemos fiarnos de la medida de Par que nos ofrezca un fabricante o bien idearnos alguna forma de medir esta fuerza. En el número 5 de blogslot magacín, se describe un método simple , basado en la presión del giro del motor sobre una balanza.
Obtenemos así una medida en gramos de esta fuerza y además, manteniendo las mismas condiciones de voltaje, podemos comparar qué motor presenta mayor Par que otro.
En general preferiremos aquellos motores que ofrezcan un mayor par, tanto en altos como en bajos voltajes. El par suele ser proporcional al voltaje de modo que, por mi experiencia en medidas de este parámetro, aquel motor que presenta un mayor par a bajos voltajes suele ser el motor que mayor Par ofrece también a voltajes altos. Así pues, esta variable se puede considerar independiente del voltaje.
Este parámetro de Par lo solemos apreciar en la pista en forma de aceleración y freno de nuestros coches. A mayor Par, mayor frenada y aceleración. El Par de un motor será muy determinante en aquellos circuitos que por su configuración requieran de aceleraciones y frenadas contínuas, los denominados gatillazos. También puede ser determinante para aquellos coches que presenten un mayor peso ya que estos ofrecerán una mayor resistencia de transmisión al giro del motor y por consiguiente le requerirán un mayor Par. Es el caso, por ejemplo, de los camiones.
FACTORES EXTERNOS AL MOTOR Analizando estos tres factores internos al motor, revoluciones, consumo y par, tenemos ya tres parámetros importantes para decidir qué motor elegir. Generalmente no existe un motor que sea mejor a todos los demás en todos los parámetros. Así, entre un conjunto de motores del mismo tipo, por ejemplo varios NC5, será difícil encontrar, un motor que presente a la vez las mayores revoluciones en todos los voltajes, el menor consumo en todos los voltajes y el mayor Par. Entre motores de un mismo tipo lo normal será encontrar uno que sea mejor en una o en dos de las tres variables. En cualquier caso con estos tres parámetros ya podremos hacer una selección del mejor motor con mucha probabilidad de acertar.
No obstante hay que contemplar también los factores externos al motor, esto es, todo aquello que puede influir en su comportamiento final en pista. Los parámetros anteriores de revoluciones, consumo y par, medidos a un motor en vacío, tendrán un resultado final al ser situados en un coche y este resultado será diferente en función de cómo le afecten al motor dichos factores externos. Así, pueden influir en el comportamiento de un motor en pista factores como por ejemplo, la relación de transmisión (dientes de piñón y corona), el tipo de neumáticos con mayor o menor agarre, el mayor o menor rozamiento con los cojinetes, el grip de la pista, el peso del coche, las vibraciones, etc., etc. De este modo, un mismo motor ofrecerá rendimientos finales distintos en base a combinaciones distintas de estos factores externos.
Así pues, la cuestión ahora es saber si debemos tener en cuenta estos factores externos al motor en el momento de elegir el mejor motor, o bien podemos prescindir de ellos en el momento de la elección. Para esto no hay una respuesta absoluta. Así, puede ocurrir que un pobre agarre de neumáticos, por su propio compuesto o desgaste, o bien por el material o estado de la pista, den al traste con un motor elegido a priori en base a su elevado par. De manera que, lo que en principio se suponía una buena variable del motor, en realidad, debido a los neumáticos o la pista, obtenemos un coche que patina debido al exceso de fuerza. Otro caso puede ser que las revoluciones del motor elegido sean tan elevadas que, incluso reduciendo al mínimo la relación de transmisión sea imposible llevar a tope de voltaje el coche en el circuito. Se podrían poner más ejemplos, pero no quiero extenderme. Lo que está claro es que la cuestión de poder elegir motor a priori, sin tener en cuenta la configuración del coche o la pista (factores externos), no es fácil de resolver. Más aún cuando comprobamos que todos los componentes de un coche están interrelacionados, y que a su vez la pista influye en ellos, así como las fuentes que alimentan el circuito, y como no, algo que no he mencionado antes, el mando. Efectivamente, un mando electrónico que nos permitiera ajustar una curva suave al inicio del gatillo quizás evite, en el ejemplo anterior, que el coche patine. Y si es un mando resistivo pues quizás se resuelva el problema usando una resistencia elevada que evite una entrada de corriente alta al principio.
Generalmente, cuando hay muchas variables en juego es imposible tenerlas todas en cuenta, de modo que al final no tenemos más remedio que simplificar. En mi caso, lo que hago es elegir el mejor motor, o a lo sumo los dos mejores, en vacío, a priori, sin tener en cuenta los factores externos. Posteriormente juego bien con las relaciones de transmisión piñón-corona o con el mando, o el peso del coche o su configuración de ruedas o neumáticos, para obtener finalmente el resultado que quiero en pista. El conocimiento previo de cuales son los valores de revoluciones, consumo y par del motor, me ayudan a obtener de forma rápida y óptima dicho resultado final en pista y evitar pérdidas de tiempo en pruebas de configuración del coche innecesarias. En definitiva voy al grano, optimizo el motor, el coche y el tiempo. No obstante a veces descarto motores a priori, como por ejemplo los NSR de 25000 revoluciones, ya que por experiencia he observado que en la pista de mi club ofrecen unas revoluciones a las que no les puedo sacar partido ya que nunca puedo llevar el coche a tope y ni la configuración del coche (relación de transmisión), ni el mando, ni nada pueden corregir esto.
En consecuencia, los factores externos pueden hacer que motores en principio con estupendas prestaciones, las pierdan debido a una influencia negativa. Esto, lógicamente, es lo que tenemos que evitar. También estos factores externos pueden actuar al contrario, esto es, potenciando o corrigiendo algún parámetro del motor hasta obtener en pista el resultado deseado. Este último caso es el que nos interesa.
ATRACCIÓN MAGNÉTICA Existe una variable más que puede ayudarnos en la elección del mejor motor. Esta variable es su efecto magnético. Existen aparatos que miden esta atracción magnética en gramos. Situando al motor próximo a una báscula y observando con que fuerza atrae a una plancha metálica situada sobre la báscula. Lo ideal es realizar esta medida con el motor en funcionamiento ya que en reposo pueden variar las medidas debido a la posición del rotor.
En general, preferiremos aquellos motores que presenten un mayor efecto magnético ya que podremos hacer un paso por curva más rápido. En cambio en recta, al ir más pegados al rail, perderemos velocidad. Por tanto, el efecto magnético de un motor será más importante y marcará más las diferencias cuanto más revirado sea el circuito.
PROGRESIVIDAD Finalmente, cuando comparamos motores nuevos, de un mismo tipo, todas estas medidas de revoluciones, consumo, par y atracción magnética, salvo excepciones, suelen ser muy similares. Es con el uso que estas medidas divergen de unos motores a otros de manera importante. En cualquier caso, ¿qué hacemos para elegir, por ejemplo, entre varios NC6, si no encontramos un motor claramente superior a los demás? En estos casos yo estudio la progresividad de las revoluciones y el consumo. Efectivamente, ante dos motores que den aproximadamente las mismas revoluciones a 12 voltios, preferiré aquél que las consiga con la mayor suavidad y continuidad al aumentar el voltaje, y descartaré aquel motor que las consiga a saltos bruscos.
No hay que confundir la progresividad de un motor con los bajos. Un motor con pocos bajos es un motor que a poco voltaje ofrece pocas revoluciones, de modo que necesita para arrancar, quizás debido a su elevado consumo, un mayor voltaje. Es lo que ocurre con los motores Scalextric respecto a los Ninco, por ejemplo. La falta de bajos en un motor se puede corregir con un mando de menor resistencia para que expulse al inicio del gatillo mayor corriente. La progresividad en cambio, indica como varían las revoluciones de un motor con el voltaje, esto es, si lo hacen suavemente o bien bruscamente. Así, puede haber dos motores con los mismos bajos pero con distinta progresividad. No es de extrañar observar en algunos motores, recuerdo ahora algún Scaleauto o TX5 de Cartrix , una escasa progresividad, de modo que hasta un voltaje determinado apenas andan y a partir de dicho voltaje parece que explotan y se vuelven rapidísimos. Pero también puede ocurrir que un motor sea muy progresivo de revoluciones hasta los 6 voltios, luego deje de ser progresivo hasta los 10 y vuelva a ser progresivo hasta los 12 o 15 voltios. Así pues, ante dos motores que obtienen el mismo número de revoluciones a un determinado voltaje, parece lógico pensar que preferiremos aquel motor que sea más progresivo, esto es, de menos saltos de revoluciones.
Cuando conducimos un motor progresivo es cuando decimos aquello de: “mira que fino va el coche”. Efectivamente, con un motor progresivo, al variar el voltaje el motor no da tirones y por tanto mejora su estabilidad. Si yo fuera corredor de raliie querría un motor muy progresivo en revoluciones a voltajes bajos y medios y me importaría menos la progresividad en voltajes altos. Pensaría lo contrario en caso de una carrera de velocidad.
La progresividad se puede estudiar también respecto del consumo, de modo que dos motores que a un determinado voltaje alcancen el mismo o parecido consumo, será preferible el lo haga más suavemente.
Según lo anterior, podemos usar la progresividad de las revoluciones o el consumo como otro parámetro más que nos ayude elegir el mejor motor. En mi caso, para medir la progresividad aprovecho la entrada de datos del Testing Bench y estudio de forma estadística como es la variabilidad de las revoluciones o el consumo respecto al voltaje. Para conseguir un dato numérico que me sirva para comparar dos motores calculo el Coeficiente de Variación de las observaciones obtenidas con el Testing. Un coeficiente de variación igual al 100% indica una progresividad perfecta. En el caso de las revoluciones, si dividimos el rango de observaciones en dos, por una parte la serie de revoluciones obtenidas de 2 voltios a 7 y por otra la serie de 8 a 12 voltios, podemos calcular a su vez un coeficiente de variación de cada una de ellas. Obtenemos así la progresividad en bajos voltajes de un motor y la progresividad en altos respectivamente, que junto a la progresividad media (coeficiente de variación del total de la serie de 2 a 12 voltios) tenemos no una, sino tres medidas interesantes de la progresividad de revoluciones de un motor. De igual forma podemos hacer para la progresividad del consumo.
En mi caso he mecanizado todo el proceso a través de una hoja de cálculo. Primero tomo las medidas de revoluciones y consumo con el Testing Bench y las paso, a través de puerto serie, al programa informático que trae esta máquina. Los datos recogidos por este programa están almacenados en una base de datos de Access. Pues bien, he vinculado una hoja de cálculo a dicha base de datos a través de una tabla dinámica. Esto me permite incorporar inmediatamente a dicha hoja las medidas de revoluciones y consumo que tomo a un nuevo motor a través del Testing. Finalizada la toma de datos, y gracias a la vinculación, la hoja de cálculo me da los gráficos de evolución de consumo y revoluciones y realiza todos los cálculos de forma inmediata para medir la progresividad a través de los coeficientes de variación, para medios, altos y bajos voltajes. Posteriormente efectúo las mediciones de par y atracción magnética y en cuestión de unos 10 minutos tengo todos los datos de un motor en el ordenador, de forma numérica y gráfica. En una hora puedo discriminar el mejor motor de entre seis.
Ya solo falta ir a la carrera y tener dedo….y para esto no hay tecnología, sino horas de entrenamiento en la pista.
