Bielas forjadas Audi - 4.2L 32V - BNS / BYH / CAUA para pistones forjados

El motor Audi BNS-BYH-CAUA

Presentado por Audi a mediados de la década de 2000, este V8 4.2 FSI atmosférico de 4163 cm³ (84,5 mm de diámetro, 92,8 mm de carrera, 32 válvulas) equipa la RS4 quattro B7 (código BNS, 420 CV, 2005-2008), el R8 Coupé de primera generación (código BYH, 420 CV, 2007-2010) y el S5 Coupé (código CAUA, 354 CV, 2007-2012). La inyección directa FSI y la arquitectura a 90 grados caracterizan este bloque de gama alta, que ya incorpora un cigüeñal forjado en sus versiones más potentes.

En uso intensivo (circuito, trackday, preparación), la solicitación prolongada a alto régimen y el aumento de la presión de cilindro exponen las bielas de origen, generalmente de metal sinterizado, a un riesgo de rotura. NSB Concept propone un juego de 8 bielas forjadas ZRP en acero 4340 para asegurar la bancada de estos V8 Audi en preparación o uso intensivo en circuito.

Queda el hecho de que la biela de serie de este V8, de metal sinterizado, se calculó para la potencia y el régimen de homologación, con un margen reducido. En cuanto se sube el régimen de uso, se montan pistones forjados o se añade sobrealimentación por compresor, pasa a ser el punto débil del bloque inferior. En un ocho cilindros basta una sola rotura para destruir el cigüeñal y el cárter: un juego completo de ocho bielas forjadas es por tanto el primer gasto útil de una preparación seria.

Las bielas forjadas

A diferencia de una biela fundida o sinterizada, una biela forjada se conforma en caliente bajo fuerte presión: el fibrado del metal sigue el contorno de la pieza en lugar de quedar interrumpido, lo que eleva claramente su resistencia a la fatiga y su aguante a flexión y a compresión. En este V8 atmosférico la carga dominante no es la presión de soplado sino el número de ciclos a alto régimen: la biela trabaja a tracción en cada paso por el punto muerto superior, y es esa solicitación repetida la que acaba fisurando una pieza de serie. Las bielas forjadas ZRP que aquí se ofrecen, en acero 4340 y suministradas en juegos de ocho emparejadas, están dimensionadas para ese uso. Se adaptan al empleo deportivo del RS4 B7, del R8 4.2 y del S5: circuito y tandas, subida de montaña, rally, time attack y drift, así como a las preparaciones Stage 2 y Stage 3 con pistones forjados, admisión y escape liberados, corte de régimen más alto o incluso conversión a compresor.

Características técnicas

Par de apriete y alargamiento

En un V8 como este 4.2 32V la homogeneidad cuenta tanto como el valor: ocho bielas apretadas de forma desigual dan ocho apoyos distintos, y el más débil fija el límite del conjunto. Un tornillo que se queda por debajo del intervalo ve caer su precarga bajo la fuerza que arranca el sombrerete: despegue cíclico, plano de unión que se degrada, casquillo machacado y luego desalineado, holgura que se abre y aceite que ya no sostiene. Un tornillo llevado por encima también pierde su tensión, pero por plastificación: alargamiento permanente, precarga desaparecida, alojamiento del casquillo deformado y cabeza de biela ovalizada, lo que suprime el apoyo uniforme del casquillo. Hay que aplicar por tanto exactamente el mismo valor, el de la tabla siguiente, a las ocho bielas, distinguiendo la tornillería ARP 2000 de la ARP L19 puesto que el fabricante no prescribe lo mismo para ambas. El comparador de alargamiento sigue siendo el método de referencia y el único medio de comprobar que los ocho tornillos han recibido la misma tensión; lubricante de montaje ARP, instrucciones del kit prioritarias.

Guía técnica

¿Por qué acero forjado 4340?

El acero 4340 es un acero de baja aleación al níquel, cromo y molibdeno, empleado en aeronáutica y en competición por su comportamiento bajo carga alterna. La forja en caliente alinea su fibrado con las líneas de esfuerzo de la biela; el temple y el revenido fijan después el equilibrio entre dureza, tenacidad y ductilidad: en sobrecarga la pieza se deforma antes de ceder, en lugar de romperse en seco como un material más duro. Frente a la biela de origen de metal sinterizado, optimizada para el coste de gran serie, el 4340 forjado aporta alrededor de un 19 % más de límite elástico, un 8 % más de resistencia a la tracción y sobre todo del 19 al 37 % más de resistencia a la fatiga, es decir una vida útil bajo carga cíclica varias veces superior. En un V8 de 4.163 cm³ llamado a girar mucho tiempo a alto régimen, esa reserva de fatiga es exactamente lo que se compra.

Los perfiles de biela

Para esta motorización, NSB Concept propone exclusivamente el perfil en I, más ligero y especialmente adaptado a motores atmosféricos o moderadamente sobrealimentados que buscan un buen equilibrio entre rigidez, masa reducida y fiabilidad a alto régimen.

Perfil en I (I-Beam): la sección en I, más fina en su centro y engrosada en las alas, ofrece la mejor relación entre rigidez a flexión y masa en movimiento. En un V8 atmosférico que obtiene su rendimiento del régimen, ese aligeramiento del tren alternativo reduce las cargas de inercia sobre la cabeza de biela y los casquillos, conservando la rigidez necesaria para soportar los esfuerzos de compresión. Es el perfil elegido por ZRP para esta aplicación.

¿Cómo elegir la tornillería de biela?

La elección del tornillo de biela depende de la potencia objetivo y del régimen motor. En esta ficha, las bielas ZRP se ofrecen con un diámetro de tornillo 3/8" en dos gamas ARP:

ARP 2000: resistencia a la tracción de aproximadamente 220 000 psi (1 517 MPa), para un uso de hasta 200 CV/cilindro en 3/8" y un régimen máximo de 8 500 rpm. Estándar de altas prestaciones, sin restricción particular de almacenamiento, adecuado para circuito, trackday, drift, rallye, drag y subida de montaña.

ARP L19: resistencia a la tracción de aproximadamente 260 000 psi (1 793 MPa), para un uso de hasta 250 CV/cilindro en 3/8" y un régimen máximo de 10 000 rpm. Concebida para motores llevados al extremo (alta presión de sobrealimentación, alto régimen sostenido, elevada presión de cilindro): drag, drift, rallye y circuito. Sensible a la corrosión y a la fragilización por hidrógeno, se almacena y se monta engrasada.

Medición del alargamiento de los tornillos

Comprar la galga de alargamiento ARP →

Las marcas propuestas

ZRP es una marca griega de bielas forjadas de altas prestaciones, nacida en Atenas bajo la dirección de Alex Drakos. Cada biela se forja en acero 4340, se mecaniza con control numérico y se equilibra después a ±1 g, para que el juego de ocho se mantenga homogéneo y no degrade el equilibrado del V8 a alto régimen. La tornillería es ARP, a elegir entre ARP 2000 y L19 según el nivel de preparación. Diseñadas y verificadas en Grecia, estas bielas están probadas en circuito, en rally y en drift.

Glosario

1) Pie de biela 2) Diámetro del pie 3) Cuerpo de biela 4) Tornillo de biela 5) Cabeza de biela 6) Tuerca / tornillo de biela 7) Sombrerete de biela 8) Diámetro de cabeza 9) Distancia entre centros

Compatibilidad de vehículos

Este juego de bielas forjadas es compatible con las siguientes motorizaciones Audi:

Por qué NSB Concept es la solución más económica

Importar uno mismo bielas forjadas ZRP desde Grecia implica gastos de envío internacionales, plazos inciertos y ausencia de soporte técnico en español en caso de duda sobre el montaje o la elección de la tornillería. NSB Concept referencia directamente estas bielas, con stock controlado, envío desde Francia y acompañamiento técnico para elegir el perfil, la tornillería y controlar el alargamiento. El kit completo (bielas y tornillería ARP) se entrega listo para montar, sin gestiones adicionales por su parte.

A la inversa, rehacer un bloque inferior de serie tras una rotura obliga a comprar de nuevo cigüeñal, juego de pistones y a veces el bloque, para recuperar exactamente el margen que falló. El juego de ocho bielas forjadas, montado con pistones forjados, cuesta a menudo menos que esa puesta a punto y además deja margen para el futuro.