Acura TSX K24A2 Motor – Petición de juego

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El motor K20A2 que se encuentra en el RSX Type-S, el favorito de los sintonizadores Honda de la nueva escuela, ha inspirado una gran cantidad de opciones de rendimiento del mercado secundario de compactos deportivos. Desde las partes internas del motor hasta los complementos, abundan las opciones, ya sea que elija rodar bajo presión adicional o mantenerlo con aspiración natural. Ligera, resistente y dotada de VTEC y control de sincronización variable (VTC), la unidad K es la ola del futuro en nuestra escena.

Igual de potente es el K24A2, el primo de mayor desplazamiento del K20 que se encuentra en el sedán deportivo TSX de Acura. Muchos consideran que el 2.4 litros no es más que una versión de carrera larga del K20A2, pasando de una carrera de 86 mm en el K20 a una de 99 mm en el K24, aunque técnicamente el diámetro también se ha incrementado en un milímetro. Ambas plataformas comparten cabezas similares y el diseño de leva de tres lóbulos que se encuentra en muchas cabezas VTEC, a diferencia del diseño de dos lóbulos de bajas emisiones/alto kilometraje que se encuentra en el motor RSX base (ambos tienen la marca i-VTEC) y, como era de esperar, ambos motores tienen relaciones de compresión similares más altas en relación con otros motores de la serie K.

Las similitudes hicieron que los muchachos de los reprogramadores de ECU Hondata pensaran en qué piezas del mercado de accesorios podrían ser intercambiables entre motores y qué aumentos de rendimiento se pueden esperar dado un conjunto de modificaciones. Usando el TSX 2005 personal del cofundador de Hondata, Doug MacMillan, y una combinación selecta de piezas atornilladas y de gama alta, así como un sistema de gestión del motor Hondata K-Pro, el equipo de tuning pasó más de diez meses ajustando el combustible y la chispa para encontrar la combinación correcta de elementos para optimizar el K24A2. Lo que encontraron fue un motor maduro para una mejor respiración y un punto VTEC más bajo.

Cabezas

Los dos motores comparten un diseño de cabeza casi idéntico. Los árboles de levas son intercambiables entre las cabezas, por lo que cualquier palo hecho para el K20 probablemente se ajuste al K24. Tenga en cuenta, sin embargo, que si se emplean árboles de levas de mayor elevación, requerirán resortes de válvula, retenedores y asientos de resorte más resistentes.

Los puertos de escape y los patrones de pernos son idénticos, pero los cabezales no son intercambiables debido principalmente a los diferentes chasis. En el CL9 del TSX, el encabezado se aprieta entre el motor y el bastidor auxiliar, mientras que en el DC5 del RSX se ejecuta entre el bastidor secundario y el cortafuegos. Como resultado, ambos tienen una forma bastante diferente.

En el lado de admisión, los puertos tienen un espacio idéntico, pero el colector TSX tiene un puerto de refrigerante integrado, mientras que el cabezal RSX-S utiliza una carcasa separada. Para los cambios de colector, Hasport ha diseñado una placa adaptadora que permite que cualquier colector de admisión de la serie K, cuerpo de aceleración individual o sobrealimentador fabricado para el RSX se adapte al TSX (ver imagen).

Por cierto, el colector de admisión de serie, que lleva la designación RBB en su número de pieza, utiliza corredores más largos y angostos, lo que según MacMillan es bueno para la torsión, mientras que la admisión etiquetada como RBC del Accord R europeo utiliza corredores más cortos y gruesos optimizados para altas rpm respiración. La admisión RBC es un reemplazo de ajuste directo para el RBB, que también se encuentra en el Accord de 2.4 litros y 160 hp.

Árboles de levas

El K24A2 tiene grandes lóbulos primarios (baja elevación) en las levas de admisión y escape. Los lóbulos son más grandes que los de los bumpsticks tanto para el RSX-S como para el Integra R K20A del mercado japonés y contribuyen a un sólido par motor a bajas revoluciones. El árbol de levas de escape TSX también tiene lóbulos secundarios más grandes (alta elevación, VTEC) que el RSX-S o ITR, lo que lo convierte en un buen candidato para un cambio a un motor K20A2 de aspiración natural para aquellos interesados ​​en quedarse con las piezas originales de Honda. Sin embargo, los lóbulos secundarios de la leva de admisión son más pequeños que los de la palanca K20.

Según MacMillan, el regalo más grande que Honda ha dado a los sintonizadores de la serie K es el mecanismo de control de sincronización variable o VTC. VTC utiliza una válvula de carrete que dirige aceite a alta presión a las cámaras dentro del engranaje de la leva de admisión que permite el ajuste continuo de la fase del árbol de levas, o su posición relativa al cigüeñal, en un rango de 25 grados de avance o retardo. En el K20A ese rango se extiende a 50 grados de avance o retardo. Una unidad de control electrónico VTC independiente supervisa las RPM, la posición del árbol de levas y del acelerador, el tiempo de encendido y el estado de escape del motor para determinar los ajustes de fase de leva necesarios.

En todos los motores K20A y K24 de aspiración natural que Hondata ha sintonizado, han descubierto que la leva de admisión debe girarse entre 25 y 30 grados entre el par máximo y la potencia máxima. Para un motor TSX estándar, 25 grados de movimiento de la leva está bien, pero completamente inadecuado para un motor modificado con tan solo un cabezal y una admisión atornillados. MacMillan dice que un motor estándar no necesita más de 20 grados de movimiento de leva en el lóbulo grande; comparativamente, una configuración bien modificada necesita no menos de 25 grados en la cámara alta.

Para darle al motor TSX mayor capacidad de ajuste de VTC, solo existe una solución real: eliminar el material adicional del mecanismo de VTC. Si bien una persona podría atornillar un mecanismo RSX VTC para los 50 grados de recorrido, hay menos espacio entre la válvula y el pistón en los pistones TSX. Las medidas de Hondata sugieren que un movimiento máximo de 45 grados es mucho más seguro. Permitir los 50 grados completos de variabilidad puede conducir a un mayor riesgo de contacto entre la válvula y el pistón en caso de que se produzca un exceso de revoluciones accidental.

Para las emisiones, la capacidad de girar la leva a cero en ralentí para marcar todo el solapamiento hace que el motor sea muy limpio sin necesidad de una válvula de recirculación de gases de escape (EGR). Para su prueba, MacMillan bloqueó el puerto EGR en la cabeza.

Gestión del motor

Desde hace un tiempo, los propietarios del K20A, en sus diversas formas, han tenido un par de ECU programables diferentes para elegir, incluido el K-Pro de Hondata. Pero cuando Acura presentó el TSX, el único componente que la computadora actualizada compartió con el RSX fue el enchufe del conector. Hasta la fecha, Hondata puede modificar el punto VTEC, el limitador de revoluciones y las tablas de combustible, encendido y ángulo de leva para un TSX de aspiración natural. Como creen que pasará bastante tiempo antes de que tengan el mismo nivel de programabilidad en la ECU TSX que ahora tienen en el RSX, han adaptado el K-Pro para usarlo en el TSX.

La conexión del K-Pro involucró un arnés adaptador personalizado y un cuerpo del acelerador Accord para reemplazar el acelerador drive-by-wire. El cable del acelerador ya existe y solo necesita ser redirigido. Se fabricó un soporte del cable del acelerador para el múltiple, pero probablemente podría haberse comprado (también del Accord). Se tuvieron que pasar seis cables para leer la posición del acelerador y controlar el ralentí, funciones que generalmente maneja automáticamente el accionamiento por cable.

El uso del K-Pro de esta manera permitió a Hondata probar rápidamente una combinación de componentes para encontrar lo que funciona mejor para el TSX, pero obviamente no es adecuado para el uso diario en carretera. La desventaja de la conversión es que el grupo de instrumentos, el aire acondicionado y la asistencia de estabilidad del vehículo no funcionaron. Anticipamos que todos estos problemas se resolverán a su debido tiempo.

Primeras pruebas

Aproximadamente a las 1,000 millas, el K24A2 original generaba 184 hp y 165 libras-pie de torque. Después de otras 2,000 millas, MacMillan cambió a aceite sintético, agregó un cabezal Comptech y un sistema de admisión Icebox, y luego re-dinamizó. La potencia máxima aumentó en 20 hp, lo que, según MacMillan, es un poco más de lo que generalmente se ve con las actualizaciones de cabecera y admisión. Sospecha que el tiempo de funcionamiento adicional y el aceite sintético probablemente marcaron la diferencia.

La siguiente modificación fue la actualización de la computadora TSX, donde MacMillan eliminó la transición VTEC de 6000 rpm a 5000, aumentó el límite de revoluciones a 7600 rpm desde 7300 y avanzó la leva y el tiempo de encendido. Los ajustes realizados par y potencia en el rango medio, con una ganancia de 25 caballos a 6000 rpm. MacMillan, como muchos sintonizadores de la serie K, cree que la actualización de la ECU K24A2 es la mejor modificación para el TSX. La información detallada sobre el re-flash está disponible en www.hondata.com/reflash_tsx.html.

Segundas pruebas

Tomando algunas páginas del libro sobre la puesta a punto del RSX-S, el equipo de Hondata supuso que la configuración probada en la primera ronda probablemente sufría de demasiada contrapresión de escape y no suficiente avance de la leva. Investigaciones anteriores han indicado que con una contrapresión excesiva, estos motores generalmente necesitan un punto de cruce de VTEC más alto para obtener mejores resultados. De sesiones de ajuste anteriores con el K24, MacMillan también sabía que era posible 4000 rpm para un punto de cruce.

Toda salvó el día al proporcionar un encabezado prototipo que diseñó para el TSX, así como una tubería de prueba. Con la disminución de la contrapresión y longitudes mejor ajustadas del colector de escape Toda, Macmillan programó un mayor avance de la leva. El avance de la leva de admisión permite que las ondas de presión del escape viajen hacia la admisión. En el rango correcto de rpm, esta reacción puede ayudar al movimiento de la carga de admisión al cilindro.

El aire entra y sale de un motor no suavemente, sino en pulsos. Piensa en soplar por la boca de una botella. Soplar sobre la abertura hace que el aire de la botella vibre, lo que provoca la vibración del aire alrededor de la boca de la botella y produce un sonido. Una ingesta crea los mismos fenómenos. Para un diámetro y una longitud de tubo dados, existe una frecuencia de resonancia. Cuando esto coincida con la frecuencia de rpm del motor, generalmente encontrará un aumento en el par y un punto débil en la mezcla de aire/combustible. Cuando MacMillan cambió a una entrada de aire frío Injen, encontró que el punto de resonancia estaba alrededor de 4500 a 4700 rpm.

En este momento, Hondata cambió los sistemas de gestión del motor al K-Pro, usando un arnés adaptador, lo cual hicieron por un par de razones. En primer lugar, la programación de la ECU TSX es un proceso que requiere mucho tiempo y permite solo dos ejecuciones de dinamómetro por hora, demasiado lento para lograr un progreso real en un período de tiempo razonable. La otra razón para el cambio de computadora es que MacMillan quería poder mover la leva más de 20 grados y hasta 45 grados de avance, como se discutió anteriormente.

Cabe destacar en el gráfico las líneas hechas después de instalar el encabezado Toda, la admisión Injen, dando al motor 45 grados de VTC y una melodía K-Pro. El punto de cambio de VTEC es un 3500 relativamente bajo y el ángulo de leva máximo es de 45 grados a 3500 a 5000 rpm. MacMillan encontró aumentos significativos en el torque en todo el rango medio, alrededor de 20 lb-ft a 4700 y ganancias sólidas hasta las 6000 rpm. La pérdida de par por debajo de 3600 se debe al reposicionamiento de la toma de aire Injen desde el exterior del automóvil en las primeras pruebas a su posición correcta. Las pruebas consecutivas realizadas más tarde no mostraron pérdidas con respecto al flasheo.

A MacMillan le gusta esta combinación y dice que se adapta bien al rango de revoluciones del K24A2. El par adicional es accesible en la conducción diaria, motivando al automóvil sin tener que visitar el extremo superior del rango de revoluciones. Él cree, sin embargo, que se puede tener más torque de rango medio con un cabezal de carrera adecuado diseñado con tubos primarios y secundarios más largos que se extienden a la longitud del tubo de prueba.

Las últimas pruebas con esta combinación de elementos consistieron en cambiar el colector de admisión RBB por un colector RBC del Euro Accord R. Como se explicó anteriormente, este IM tiene guías más cortas y de mayor diámetro que la admisión RBB. Hondata descubrió que está bien optimizado para respirar a altas rpm, una ganancia de dos a tres caballos de fuerza de 6200 a la línea roja, pero no lo suficiente como para compensar la pérdida de torque en todas partes por debajo de 6000 rpm.

Tercera prueba

Para el tercer juego de tirones, MacMillan instaló árboles de levas y resortes N2 de Toda y asientos de válvula y retenedores OE K20A2. Después de mover el punto de cambio de VTEC a 4000 para esta configuración, se observaron ganancias en el extremo superior desde 5400 rpm hasta la línea roja, aumentando a una mejora máxima de 16 ponis desde 7000 en adelante. Sin embargo, también hubo una pérdida en el torque de gama baja, debido principalmente a los lóbulos de leva primarios más pequeños del N2. Sin embargo, si su objetivo es la máxima potencia, esta parece ser la forma de hacerlo.

Apertura del cuerpo del acelerador

El K20 usa un cuerpo del acelerador de 62 mm para alimentar un motor de dos litros. En comparación, el TSX tiene un acelerador de 60 mm más restrictivo que suministra aire a un motor más grande de 2.4 litros. Esta deficiencia en la inducción llevó a MacMillan a explorar el uso de un cuerpo de aceleración más grande y encontró dos opciones. El primero es perforar el acelerador existente en el K24, y el segundo es reemplazarlo por completo con un cuerpo del acelerador de 64 mm de un TL, un reemplazo de ajuste directo. Hondata eligió el cuerpo del acelerador TL, que tenían en stock.

Para preparar el K24 IM para un acelerador más grande, MacMillan tuvo que rellenar la derivación de control de aire inactivo, una muesca en la abertura que aparentemente quedó del uso de los colectores en el Accord y ya no es necesaria ya que el control de inactividad es manejado por la unidad. -por cable. Además, en el TL, el sensor de mapa se monta directamente en el cuerpo del acelerador. Esto se eliminó y se agregó un adaptador para conectar una línea de emisiones.

Para las pruebas restantes, el K24A2 fue reequipado con las levas originales y el colector de admisión RBB. Los últimos tirones reflejan alrededor de 2 hp a partir de 6000 rpm, que está bastante cerca del margen de error del banco de pruebas. MacMillan especula que un cuerpo de aceleración aburrido probablemente mostraría mejores ganancias si se probara con las levas Toda N2 y el colector de admisión RBC, pero en realidad debería estar bastante abajo en la lista de beneficios económicos.

Con el conjunto actual de modificaciones, MacMillan decidió volver a una ECU completamente original y ver hasta dónde había llegado. Como sugieren claramente las curvas, el motor K24 tiene mucho potencial con la combinación adecuada de piezas, pero la gestión del motor es la clave para extraer esa potencia.

A partir de sus pruebas, MacMillan determinó que el motor TSX necesita un cabezal de carreras (preferiblemente de tubo largo) para que los árboles de levas funcionen de manera óptima. La instalación de cámaras del mercado de accesorios primero en realidad resultará en una pérdida de energía. Para los que se preocupan por las emisiones, lo mejor sería montar un convertidor catalítico de alto flujo en el cabezal de la carrera unos 40 cm por detrás de su posición actual. Finalmente, un mecanismo VTC modificado para un avance de 45 grados es imprescindible.

Inducción forzada y el TSX

El K24 es un motor de carrera larga. De aspiración natural, el par máximo del motor se alcanza alrededor de las 6.000 rpm, cayendo rápidamente en el camino hacia la línea roja. Como resultado, desde aproximadamente 6500 en adelante, la curva de potencia es bastante plana. A 7500 rpm, las velocidades del pistón son casi las mismas que las de un K20 a 8500 rpm, mientras que el motor intenta ingerir alrededor de un 15 por ciento más de aire a través de una cabeza con características de flujo de aire similares a las de un Type-S. Esto indica que es difícil obtener potencia a altas revoluciones del motor K24 de aspiración natural. La inducción forzada proporciona una solución excelente para este problema.

Sobrealimentación

A principios de este año, Hondata cambió un motor TSX por un EP3 Civic, lo equipó con levas de admisión Integra Type R y escape RSX, y un sobrealimentador Jackson Racing. En esencia, fueron más grandes en la leva de admisión y más pequeños en la leva de escape. El motivo de la leva de admisión más grande fue permitir que entrara más aire comprimido en el cilindro. La leva de escape más pequeña se eligió para evitar el escape, un fenómeno en el que los motores sobrealimentados con demasiada leva de escape pueden permitir que la carga de admisión salga por el escape durante la superposición de válvulas.

La presión de refuerzo fue de alrededor de 10 psi a 7000 rpm y, como muestra el gráfico, no hay caída de potencia en la línea roja y una pequeña caída de par a medida que aumentan las revoluciones. Como se esperaba, la entrega de potencia fue suave y lineal. Se pueden encontrar fotos y más información en http://www.mrrocket.com/ep3.htm.

Turbocompresor

Hasta el momento de la publicación, solo unas pocas almas abundantes de las que hemos oído hablar han optado por turboalimentar un motor TSX. Hasport, maestros en calzar motores grandes en Hondas pequeños, tiene uno de esos motores instalado en un Civic 2001. La puesta a punto no estaba completa, pero MacMillan aún pudo obtener algunos datos útiles.

El K24 estaba equipado con un colector turbo Full Race, un turbo T3/04e con un escape de 3 pulgadas y un ajuste 51 y un árbol de levas de escape de un RSX-S. Los pistones, las bielas y el resto del motor quedaron básicamente en stock, ya que el impulso se aumentó a 12 psi. Tim Kelly de Xact Dyno realizó la afinación.

Tenga en cuenta que este gráfico final refleja una melodía inacabada y de ninguna manera representa lo que el motor realmente puede hacer con un turbo. MacMillan advierte encarecidamente que no intente esto en un motor que no esté preparado; esto es demasiado torque para que lo tomen los componentes originales. En este nivel de impulso y potencia, los pistones y bielas más fuertes son una necesidad absoluta. Sin embargo, quería que le mostráramos los resultados, ya que las cifras de potencia son bastante impresionantes, casi 450 hp en la parte superior de la banda de potencia.

Juan Francisco Calero

Llevo ya casi 20 años trabajando para la industria del automóvil. Asesorando a docenas de empresas del sector en materia de comunicación y marketing. Linkedin