Dentro de los motores FA20 y FA20DIT de Subaru: Construyendo para una mayor potencia

Vamos bajo las tapas de las válvulas de los últimos y mejores motores bóxer de Subaru, el FA20 y el FA20DIT, para hablar de tecnología y de las piezas adecuadas para llevar la producción de potencia al siguiente nivel. La producción de más potencia comienza en el interior del motor. Por supuesto, puedes añadir más potencia, pero los componentes internos típicos de fábrica no están diseñados para aumentar drásticamente la potencia. El rendimiento teórico de un motor está limitado por una serie de factores que comienzan en el conjunto giratorio. Este es uno de los primeros puntos de fallo cuando se descubre el umbral de rendimiento de un motor de serie y es cierto para casi todos los motores de producción, especialmente los motores Boxer de Subaru.

Subaru mostró por primera vez su FA20DIT turboalimentado en el Salón del Automóvil de Los Ángeles de 2014. Desde entonces, el motor se ha alistado para impulsar una serie de vehículos Subaru.

FA20DIT, el sucesor del viejo EJ

Los motores bóxer de la serie EJ de Subaru han impulsado numerosas plataformas Subaru en competiciones de motor de categoría mundial y muchos miles más en la calle. Salidos de fábrica con una potencia de entre 210 y 305 CV (este último para el último STI), estos motores eran conocidos por sus problemas de lubricación, la distorsión del bloque bajo cargas pesadas y los pistones de fundición que sufrían fallos en los segmentos que acababan provocando la rotura del motor.

El famoso centro de gravedad bajo por el que son alabados los motores bóxer ha sido un elemento clave para su manejo a lo largo de los años.

Para su próxima generación de motores bóxer, la serie FA, Subaru realizó algunos refinamientos distintivos en su diseño. Las variantes turboalimentadas de esta nueva familia de motores debutaron en el Subaru Legacy GT JDM 2012 como FA20F. Este motor allanó el camino para su debut en el mercado americano como FA20DIT (Direct Injection Turbocharged) que más tarde equipó el USDM 2014+ Forester 2.0XT y el 2015+ WRX. Este nuevo motor de 2,0 litros cuenta con una dimensión cuadrada de 86 mm de diámetro y carrera que resulta en una salida equilibrada de 258 lb-pie de par y 268 caballos de fuerza (según el fabricante). Sus pistones de aluminio fundido presentan una cúpula especialmente diseñada para optimizar la combustión del combustible suministrado por el sistema de inyección directa. Estos pistones realizan la conexión con el cigüeñal mediante bielas asimétricas diseñadas para reducir la fricción y el desgaste de las paredes del cilindro y las faldas del pistón durante la carrera de compresión. La tecnología de inyección directa de combustible permite mejorar tanto la potencia como la eficiencia del combustible. Para aprovechar aún más el centro de gravedad intrínsecamente bajo del Boxer, los ingenieros de Subaru diseñaron un colector de escape de igual longitud que alimenta un turbocompresor Garrett MGT2259S de montaje bajo y situado en el centro.

Los nuevos pistones de JE para las líneas FA20 y FA20DIT están forjados en resistente aluminio 2618 y cuentan con un revestimiento patentado Perfect Skirt. Están diseñados especialmente para motores de competición y de alta potencia.

Mayores Límites

Dado que el motor FA20DIT es todavía un molino relativamente nuevo, deja a muchos preguntándose cuáles son sus puntos fuertes y débiles. Sólo un puñado de propietarios han estado dispuestos a llevar sus nuevos coches al límite o más allá mientras aún están en garantía. La buena noticia es que Subaru parece haber mejorado su diseño anterior, diseñando lo que parece ser un motor más robusto y capaz. Pocos han informado de problemas relacionados con los fallos de los anillos o la distorsión del bloque, como ocurría con el motor EJ. Algunos de los principales tuneadores de Subaru ya han llevado los componentes internos de fábrica a un par motor de entre 380 y 400 lb-pie en las ruedas. Sin embargo, éste parece ser el límite cómodo que la mayoría de los tuneadores no están dispuestos a sobrepasar en un bloque de serie, ya que incluso un motor fuerte de fábrica tiene sus limitaciones.

A la izquierda, un pistón de fábrica ha llegado a sus límites críticos, arrancando un trozo de la falda. A la derecha, nótese la inusual orientación de las bielas originales del FA20.

Aumentando el potencial de un bóxer

Alcanzar el nivel de par de 400 lb-ft con repetibilidad y fiabilidad requiere fortificar el conjunto giratorio. Esto es especialmente cierto ya que algunos tuneadores han observado que las bielas desplazadas son susceptibles de doblarse o romperse cuando se someten a un exceso de empuje a bajas RPM (es decir, cuando se va a acelerar a fondo en una marcha alta a una velocidad demasiado baja del vehículo). Además de las bielas, los pistones fundidos de fábrica también son un punto potencial de fallo cuando se exploran niveles de potencia superiores al doble de los de un motor de serie.

Según el director de gestión de productos de JE Pistons, Nickolaus DiBlasi, «reconocimos el potencial del motor bóxer de la serie FA, especialmente porque Subaru está utilizando este motor a nivel mundial. Al igual que nuestra presencia en la serie EJ, queríamos apoyar plenamente todos los nuevos motores de la serie FA, por lo que el desarrollo de esta línea de pistones era una elección natural. Ya tenemos una selección muy sólida de pistones FA20D/4U-GSE y estamos comprometidos con la serie FA20F/FA20E/FA20DIT también». Después de una importante labor de ingeniería, desarrollo y pruebas, han llegado las nuevas ofertas de JE Pistons Sport Compact para el motor Subaru FA20DIT.

Los pistones JE FA20 y FA20DIT tienen un diseño de relieve lateral forjado (FSR). Esto reubica los bulones hacia el interior para acortar la longitud del bulón y reducir la masa. También reduce la cantidad de la falda en contacto con la pared del cilindro disminuyendo la fricción.

Tecnología de borde de corte

Estos pistones FA20DIT comienzan con el diseño de pistón forjado de alivio lateral (FSR) de JE. El forjado FSR presenta un saliente del bulón y un bulón de la muñeca más estrechos para reducir el peso, mientras que un desplazamiento especializado del bulón de la muñeca de 0,75 mm ayuda a reducir la fricción y el excesivo balanceo del pistón. Estos nuevos pistones también se benefician del revestimiento Perfect Skirt patentado por JE Pistons, que permite instalarlos con una distancia entre el pistón y la pared del cilindro cercana a la de fábrica, lo que reduce el golpeteo del pistón y el desgaste en el arranque en frío. La aleación 2618, favorecida por su máxima resistencia y durabilidad, se expande y contrae más que un pistón de fundición estándar. Anteriormente, esto requería unas tolerancias más holgadas para permitir la expansión del pistón una vez calentado. Esta compensación daba lugar a un golpeteo del pistón y a un desgaste prematuro de las faldas del pistón y de los cilindros durante el calentamiento. Con Perfect Skirt, los pistones pueden instalarse más ajustados, sin riesgo de dañar el orificio del cilindro.

¿Por qué reinventar el pistón?

Cuando se trata de motores de inyección directa, el diseño de la cúpula del pistón es primordial, ya que debe reflejar el combustible atomizado hacia la bujía para que se encienda. Estos nuevos pistones tienen un perfil de corona específico para el FA20DIT, resaltado por una cazoleta de inyección directa fresada en 3D. DiBlasi explicó: «Hemos pasado unos dos años desarrollando las combinaciones y el perfil de la corona adecuados. Este diseño es exclusivo del FA20DIT y se basa en la forma de fábrica para una atomización y combustión óptimas del combustible».

Obsérvese el intrincado diseño de la cazoleta de combustible de los pistones FA20 y FA20DIT. Este cuenco se mantiene con precisión para facilitar la dispersión adecuada del combustible del sistema de inyección directa de fábrica.

Variedad de pistones para satisfacer sus necesidades

  • Formación FSR de aleación de aluminio 2618 con revestimiento de faldón perfecto
  • Disponibles en cuatro tamaños de diámetro (86mm, 86.25mm, 86.5mm y 87mm)
  • Disponibles en dos relaciones de compresión (10.0:1, 10.6:1)
  • Cuba de inyección directa fresada en 3D
  • Peso del pistón: 323-337g
  • Engrasadores de doble broca
  • 75mm de desplazamiento del pasador
  • 22mm 5115 pasadores de muñeca de acero endurecido y cierres de alambre incluidos
  • Ranura del acumulador
  • Anillos de pistón Pro Seal de JE incluidos (1mm Superior, 1.2mm Segundo, 2.8mm Inferior)

La oferta de PistonesJE para el FA20DIT comienza con ocho números de pieza disponibles, incluyendo cuatro tamaños de diámetro diferentes en dos relaciones de compresión disponibles. Si usted está buscando una combinación especializada, JE puede obligar con los plazos de entrega de pistones personalizados más rápido en la industria.

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