El motor fueraborda Suzuki DF 350 A producido por la compañía japonesa Suzuki Marine, especializada en el diseño y fabricación de motores fuera de borda, constituye el máximo exponente del fabricante japonés en el competido mercado de los motores fueraborda de altas prestaciones. El DF 350 A comenzó su producción en el año 2017 fruto de un desarrollo que duró más de tres años, es un hito tanto por el contenido técnico como por el diseño. Los ingenieros de Suzuki han alcanzado la potencia de 350 caballos de fuerza sin dejar de lado los elementos que hoy se consideran fundamentales como la compacidad y la ligereza de un motor.
El motor fueraborda Suzuki DF 350 A, dispone de un bloque de 6 cilindros en V, ciclo de cuatro tiempos Otto, que presenta una cilindrada de 4.4 litros, convirtiéndolo en el V6 de mayor cilindrada del mercado en la actualidad.
Las cifras de potencia máxima que alcanza este motor, que con 350 CV está entre los más potentes del mercado, no se deben solo a su cilindrada, ya que los valores de potencia específica son también muy elevados, alcanzando los 80 caballos por litro. El secreto está en la elevada presión media efectiva que alcanza gracias a una relación de compresión de 12,0:1, la mayor relación de compresión alcanzada en un fueraborda. Para poder trabajar sin detonación (un problema habitual con estos ratios), se han desarrollado sistemas que mezclan aire más fresco con combustible bien pulverizado que aportan las condiciones óptimas para una combustión completa y controlada.
Las primeras tentativas de admisión directa acabaron con la entrada de agua en la mezcla, algo nada bueno para un motor fueraborda. Afortunadamente, los ingenieros del proyecto encontraron la solución aumentando el flujo de admisión para convertir el vapor de agua en partículas y después diseñar lamas que las capturen y desvíen fuera del flujo de aire. Después de numerosas pruebas, se desarrolló el Sistema de Persianas Doble que acaba eliminando la entrada de agua, incluso en las condiciones más rigurosas de ensayo con agua. El Sistema de Doble de Persianas incorpora un doble escudo de lamas, cada una diseñada con doble curva. La fila exterior de lamas elimina el pulverizado del barco, mientras que la interior captura y drena la humedad restante. Como resultado, el aire de la admisión está libre de humedad y la temperatura no es más de 10º C superior a la del ambiente.
El DF 350 A, incorpora doble inyección, tanto por refrigeración como por potencia. Al inyectar combustible se hacen dos cosas, se pulveriza el combustible y además se refrigera el cilindro. La refrigeración del cilindro es un factor crítico para minimizar el problema de detonación. Para alcanzar la potencia buscada, necesitábamos inyectar el 100% del combustible dentro del cilindro de una sola vez, en el momento preciso y con el ángulo adecuado tanto para enfriar el cilindro como para permitir la explosión en la cámara de combustión.
Se desarrolló un nuevo Sistema de Inyección Doble para conseguir estos objetivos. Utilizando dos inyectores más pequeños que proporcionan la precisión necesaria y además se consigue una mejora en la pulverización. De hecho, se puede incrementar el rendimiento un 3% sin causar detonación.
Para garantizar que el pistón soporte la carga extra derivada de las elevadas presiones máximas y medias efectivas, derivadas de la elevada relación de compresión, manteniendo en todo momento la máxima fiabilidad, este importante elemento del motor fue diseñado incorporando la tecnología más avanzada. Para ello su superficie, anillos y estructura fueron reforzados para soportar cargas más elevadas.
Para ayudar al pistón a soportar el aumento de la presión lateral, se ha cambiado de tratamiento estándar inicial de la superficie por un granallado. El granallado crea pequeños hoyuelos en la superficie que distribuyen equitativamente la presión creada en la combustión. Es más costoso, e involucra mayor equipamiento industrial, pero una vez realizado, es posible crear un pistón de una calidad superior.
El fuera borda DF 350 A supuso el desarrollo de la primera hélice contrarrotativa de Suzuki. Tras años diseñando fuerabordas, los ingenieros de Suzuki sabían que la forma de la cola y el diseño de la hélice tienen un impacto fundamental en el rendimiento. El incremento de potencia del nuevo motor requiere engranajes más potentes, y los engranajes más potentes normalmente son de mayor tamaño. Engranajes mayores requieren mayores cajas que hacen girar hélices más grandes. Una caja reductora mayor genera mayor resistencia bajo el agua lo que ralentiza el barco y afecta negativamente al incremento de potencia del motor. Tras considerar distintas alternativas, se propuso una idea innovadora que solucionaba estos problemas: el diseño del Sistema de Hélice de Contrarrotación. El sistema de hélice de contrarrotación, por supuesto proporciona mayor “agarre” bajo el agua, y por la contrarrotación de las hélices, se distribuye el par motor a través de las dos hélices, y el par de las hélices decrece y el diámetro de los engranajes se puede reducir. Una reducción del diámetro de los engranajes nos permite un diseño más pequeño e hidrodinámico de la cola.
Otra ventaja de contar con el sistema de hélices de contrarrotación es que se elimina, en los montajes de múltiples motores, la necesidad de combinar motores levógiros y dextrógiros. Al llevar cada motor dos hélices girando en sentido contrario el par de giro queda anulado, y se maximiza el equilibrio y la eficiencia de la propulsión.
Por supuesto, se han alcanzado numerosos retos de diseño a lo largo del camino, para lo que se requirió una gran creatividad en la resolución de problemas. Por ejemplo, las hélices iniciales de contrarrotación utilizaban el mismo casquillo que las hélices simples. Bajo carga, estos casquillos de goma se comprimían y las hélices se golpeaban literalmente una contra otra, tras ensayos adicionales, el desarrollo definitivo de un nuevo casquillo mantiene las hélices separadas.
El diseño de los álabes de las hélices fue lo siguiente de la lista. Para ello después de diversos ensayos se determinó el uso de dos hélices de tres palas. Dado que el par motor se distribuye en 6 palas en lugar de tres, el pensamiento inicial fue que los álabes podían ser más finos. En los ensayos, sin embargo, se descubrió que la hélice posterior trabajaba a veces con aire y agua cuando el motor estaba basculado. En esas condiciones, las hélices más finas quedaban bajo una enorme tensión. Los ingenieros de Suzuki analizaron la sección transversal de los álabes de la hélice conjuntamente con su geometría, e identificaron todos los puntos débiles del diseño global de las hélices.
El diseño la forma final de la reductora fue otro reto importante. La velocidad máxima, incluso con la nueva hélice de contrarrotación, no era la esperada. Los análisis revelaron que la cavitación por vacío alrededor de la reductora oponía aún demasiada resistencia. Aunque los ingenieros de Suzuki tenían una amplia experiencia en el diseño de perfiles de la reductora, estas nuevas y más altas velocidades presentaban nuevos retos. Tras muchas sesiones utilizando simulaciones de
dinámica de fluidos computacional (CFD) y un sinfín de experimentos, se desarrolló un innovador diseño que minimizaba la resistencia y proporcionaba un flujo de agua más eficiente sobre las hélices.
Al diseñar un nuevo perfil de la reductora se deben reposicionar las entradas de agua. Es importante situar tan distantes como sea posible la entrada principal y la secundaria, y diseñarlas asegurando una cantidad adecuada de agua para la refrigeración, sobre todo a altas velocidades. En el DF350A, el mejor resultado se alcanzó cuando la entrada principal se posiciona en el frontal de la reductora, con la secundaria situada justo bajo la aleta.
En el DF350A se han incorporado culatas de cuatro válvulas por cilindro con distribución variable (VVT, Variable Valve Timing). Los ingenieros de Suzuki diseñaron el motor V6 de 4.4 litros con un perfil de leva que aporta la máxima potencia y rendimiento a altas rpm. En acoplamiento de este perfil de leva con el sistema de Distribución Variable (VVT), se consigue una entrega de par adicional para acelerar desde el régimen bajo al medio. El sistema VVT ajusta el tiempo de admisión de las válvulas, permitiéndolas abrir antes de que las de escape hayan cerrado del todo, creando momentáneamente un solape en el tiempo donde ambos conjuntos de válvulas están abiertos. Utilizando VVT, este solape puede crecer o decrecer alterando el tiempo de admisión con el árbol de levas provocando una distribución óptima para los rangos de trabajo bajos y medios.
La cadena de distribución que acciona los árboles de levas en las culatas trabaja en un baño de aceite, por lo que no necesita ser lubricada, y está dotada con un tensor hidráulico automático, que la mantiene debidamente ajustada permanentemente. Un sistema simple, efectivo y libre de mantenimiento.
Hoy en día, los barcos están equipados con una amplia variedad de electrónica que requiere una determinada intensidad para mantenerla funcionando. Sin perder esto de vista, los ingenieros de Suzuki han equipado al DF350A con un alternador que produce la mayor parte de tiempo una corriente de 54A (12V) con el motor trabajando a 1.000 rpm, suficiente potencia para la mayoría de las circunstancias.
El sensor de detonación monitoriza la combustión para aportar al sistema electrónico de control con la información necesaria para gestionar de forma precisa la distribución del motor para un rendimiento óptimo. Además de maximizar la potencia, el sistema incrementa la durabilidad.
Especificaciones técnicas:
|
MODELO
|
DF350A
|
|
ALTURA
DEL ESPEJO RECOMENDADA (mm)
|
X : 635 (25)
|
XX : 762 (30)
|
|
SISTEMA
DE ARRANQUE
|
Eléctrico
|
|
PESO
kg (Ibs.)
|
X : 330 (727)
|
XX : 339 (747)
|
|
TIPO
DE BLOQUE
|
V6 - 55° DOHC
24-Valve
|
|
SISTEMA
DE DISTRIBUCIÓN
|
Cadena con
Distribución Variable (VVT)
|
|
SISTEMA
DE ALIMENTACIÓN
|
Inyección
Electrónica
|
|
Nº
DE CILINDROS
|
6
|
|
CILINDRADA
cm3 (cu.in.)
|
4,390 (267.9)
|
|
DIAMETRO
x CARRERA mm (in.)
|
98 (3.74) x 97
(3.82)
|
|
POTENCIA
MÁXIMA kW (PS)
|
257.4 (350)
|
|
RANGO
MÁXIMO DE ACELERACIÓN rpm
|
5,700 - 6,300
|
|
CONTROL
|
Remoto
|
|
CAPACIDAD
DEL CARTER, L (U.S./Imp.qt.)
|
8.0 (8.5)
|
|
SISTEMA
DE ENCENDIDO
|
Transistorizado
|
|
ALTERNADOR
|
12V 54A
|
|
MONTAJE
DEL MOTOR
|
A cizalla
|
|
METODO
DE BASCULACIÓN
|
Power Trim and
Tilt
|
|
RELACION
DE REDUCCIÓN
|
2.29:1
|
|
CAMBIO
DE MARCHAS
|
F-N-R
(Electrónico, Drive-by-Wire)
|
|
ESCAPE
|
A través de la
hélice
|
|
SELECCIÓN
DE HELICES (Paso) Todas
las hélices son de tres palas
|
PROA: 3×15
1/2×19.5-31.5
POPA: 3×15
1/2×19.5-31.5
|
CURSOS DE FORMACIÓN RELACIONADOS:
Si tiene interés en recibir formación relacionada con este tema, le recomendamos el curso siguiente:
Technical Courses está especializado en la
impartición de actividades formativas en todo el mundo, destinados a
cubrir la necesidades de cualificación de personal técnico, nuestros
cursos se encuentran estrechamente ligados a las tendencias del mundo
laboral y las necesidades formativas de las empresas.
ENLACES:
