Fundada en 1952, la Nihon University Engine Association comenzó como un club centrado en la investigación automotriz y colaboró con los principales fabricantes de automóviles durante sus primeros años. La década de 1980 marcó un cambio hacia los deportes de motor competitivos. La asociación comenzó a participar en desafíos de millas ecológicas, competencias para ver quién podía viajar más lejos con un solo litro de gasolina, junto con eventos de rally voluntarios. En 2000 y 2001, habían puesto sus miras más alto, compitiendo en la prestigiosa Fórmula SAE de EE. UU. con fabricación personalizada de capullos y construcción de marcos de aluminio.

En la actualidad, como parte de la iniciativa de proyecto estudiantil “Future Doctor Workshop” de la universidad, la Engine Association disfruta de apoyo institucional, incluida financiación y espacio de trabajo dedicado. Este respaldo les ha permitido competir en cada evento de la Fórmula Japonesa de Estudiantes desde la competición inaugural de 2003, una hazaña lograda por solo unos pocos equipos universitarios. En este artículo, nos reunimos con el Sr. Iki de la Asociación de Motores de la Universidad de Nihon para aprender cómo Flir T540 está ayudando a su equipo a impulsar clasificaciones más altas en el desarrollo de coches de carreras.

Sr. Iki de la Nihon University Engine Association

La importancia de la experiencia de construcción y la recopilación de datos con pruebas de conducción reales de máquinas desarrolladas

El viaje de la Nihon University Engine Association no siempre ha sido fluido. Durante años, tuvieron dificultades para clasificarse en el puesto 50. Sin embargo, una revisión integral del proyecto ha transformado su rendimiento. Las competiciones recientes han hecho que se sitúen constantemente entre los 20 primeros puestos, con impresionantes acabados en los puestos 19, 26 y 16. Este cambio proviene de una unidad de equipo reforzada y un apoyo inestimable de antiguos alumnos. Incluso durante la pandemia de COVID, cuando muchos programas flaqueaban, mantenían su ventaja técnica y espíritu competitivo.

«Adentrarse en el nivel de élite requiere un compromiso total con el desarrollo de coches de carreras y la ingeniería de componentes, además de una conducción de prueba extensiva», explica Iki. 

La brecha entre las escuelas de nivel superior y medio suele reducirse para realizar un seguimiento del tiempo. Simplemente no hay sustituto para la experiencia del mundo real y la acumulación de datos. El actual coche de carreras del equipo refleja su ambicioso enfoque: cuenta con un sofisticado sistema de suspensión (POU) diseñado para controlar la rotación del chasis, junto con un ajuste del motor de alto rendimiento que supera los límites del rendimiento. 

El chasis de la Asociación de Motores para coches de carreras.

Una ventaja que el equipo tuvo fue el acceso a una cámara térmica profesional Flir T540 con una resolución de 464 × 348. Inicialmente, el Sr. Iki planeó utilizar el Flir T540 para el análisis de la temperatura de los neumáticos, específicamente para optimizar los ángulos de caída (foto 3) y la supervisión del sistema de frenos. Sin embargo, pronto descubrió el valor inesperado de la cámara en aplicaciones de ajuste de motores. 

Los neumáticos traseros derecho (arriba) y delantero izquierdo (debajo) se muestran antes y después de la conducción.

Una distribución uniforme del calor indica una configuración optimizada correctamente.

Centrarse en la relación entre la salida de potencia y los cambios de temperatura del sistema de escape - Análisis de vídeo del sistema de escape

«Los vehículos de producción están diseñados con márgenes de seguridad para las condiciones de conducción diarias, pero los motores de coches de carreras funcionan bajo principios completamente diferentes. El rendimiento lo es todo”, explica Iki. «Avanzar en el tiempo de combustión de la mezcla de aire y combustible puede aumentar la potencia, pero si se ajusta demasiado pronto, puede provocar golpes, lo que en el peor de los casos puede provocar fallos en el motor. Por otro lado, si el tiempo de combustión es demasiado conservador, la energía se desperdicia como calor en lugar de convertirse en energía utilizable. Los efectos de los ajustes de temporización de ignición se pueden ver como valores numéricos en la curva de potencia de un dinamómetro de chasis. Sin embargo, cuando analizamos imágenes de vídeo de cambios de temperatura en el sistema de escape y lo comparamos con los datos de potencia, los resultados coincidieron perfectamente con la curva de potencia».

Cámara térmica profesional Flir T540

La Flir T540 es una cámara de alto rendimiento diseñada para investigación y desarrollo avanzados, pero cuando se combina con el software de análisis optimizado Thermal Studio Pro, permite a los equipos obtener resultados de medición de forma rápida e intuitiva directamente en el sitio.

De cara al futuro, la Asociación de Motores tiene previsto desarrollar una bandeja de aceite personalizada para reducir el centro de gravedad del coche. En esa fase, el Flir T540 también desempeñará un papel clave en la verificación de si el rendimiento de refrigeración del motor es suficiente.

Temperatura del colector del silenciador, ajuste de temporización previo y posterior a la ignición.

Una vez ajustada la sincronización de encendido, la temperatura del colector del silenciador disminuyó, lo que indica que los gases de escape se estaban convirtiendo de forma más efectiva en energía utilizable.

Datos de temperatura del silenciador y de temperatura de la serie temporal del colector.

El Sr. Iki señaló que el Flir T540 no solo es útil para el ajuste del motor, sino también para evaluar el rendimiento de disipación de calor. Al comparar imágenes térmicas de la superficie del silenciador antes y después de aplicar HDP, un revestimiento de alto rendimiento diseñado para aumentar el área de la superficie y mejorar la disipación del calor, la efectividad del revestimiento se demostró claramente utilizando el Flir T540. 

Silenciador antes y después del revestimiento de HDP.

Las temperaturas se midieron después de cargas de conducción idénticas. Se observó un aumento de aproximadamente 8 °C en la temperatura de disipación de calor en el área de la malla después de la aplicación del revestimiento.