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Que son los metales(Cojinetes)de un motor

Que son los metales(Cojinetes)de un motor

cilindro

Muchas personas sufren de dolores en las articulaciones y suelen ser por un desgaste del cartílago que esta ubicado entre los huesos que, al tiempo de lubricar, permiten movimientos sin provocar dolor. Dicho cartílago cubre las zonas de los huesos donde rozan otros.

Los motores tienen partes que están en constante fricción.
Generalmente, esas partes, están construidas con distintos materiales, cuyo roce provoca un desgaste desparejo. Para asegurar que en las zonas de fricción, las partes, funcionen con la máxima precisión se le colocan una especie de “cartílagos”, a los cuales, en el caso de motores llamamos “metales” o cojinetes.

Que son los metales?

Son unos trozos de material específico, con forma de medialuna que se coloca en los puntos de apoyos de las partes que friccionan. O sea: sería una especie de buje, pero se componen de dos medialunas que forman un circulo y aíslan las partes, al tiempo de permitir un mejor funcionamiento.

ciguenal

Donde van los metales?

En general los encontramos en los puntos de apoyo de la bancada, las bielas, el árbol de levas y el cigueñal.

Los metales de la bancada

Es el lugar donde apoya el cigueñal.
En la imagen de la izquierda vemos los orificios circulares donde apoya y gira el cigueñal
El la imagen de la derecha vemos la bancada “desnuda” donde va una de las medialunas.

cojinetes de biela

Los metales de las bielas

Son los “brazos” que trabajan sobre el cigueñal y el pistón.
A la izquierda, una biela, en el agujero grande van alojados los metales.

camisas humedas motor

Que son los metales(Cojinetes)de un motor

Vemos en la imagen el conjunto de cigueñal, bielas y pistón.

cilindro

Los metales del árbol de levas

El árbol de levas es el responsable del funcionamiento de las válvulas.
Gira sobre unos soportes y estos soportes son los que llevan, en la zona de fricción los metales.

ciguenal

Los metales axiales del cigueñal

Son los llamados axiales.
Le dan la luz al movimiento lineal del cigueñal para armonizar el movimientos de embrague. Para que al embragar el cigueñal no avance ni retroceda.

cojinetes de biela

De que material están construidos los metales?

BIMETALICOS:

Usan mezclas de capas de aluminio sobrepuestas sobre acero.
Los cojinetes con esta formulación son usados en una gama extensa de motores.
Son recomendados para utilizarlos en motores con carga de trabajo mediana, ofreciendo larga duración. Se identifican por las letras (RA ó A)

BIMETALICOS SUPERIOR:

Las aleaciones de capas de aluminio incluyen silicón, lo que les permite soportar mayores cargas, ofrecer mayor resistencia al desgaste y evitar las fracturas en la superficie de fricción. Estos cojinetes pueden ser instalados en motores de uso normal, pero son especialmente recomendados para motores que trabajan bajo condiciones severas y de mayor esfuerzo. Se pueden identificar por las letras (AP ó P)

TRIMETALICOS:

Son de aleaciones de tres metales, el cobre, el plomo y el acero.
Son altamente resistentes a la fatiga pero menos resistentes a los daños producidos por efectos de la corrosión. Estos cojinetes son usados en motores de trabajo pesado y se identifican mediante las letras (CP ó P) y para los motores de alto desempeño con las letras (CH).

Que pasa cuando se van gastando las partes del motor

El desgaste de las partes provoca un cambio de medidas sobre las originales.
Por ello, los metales, vienen en distinto espesor. Esto es para compensar la medida de desgaste.

Síntomas que tenemos problemas con los metales

Cada vez que se arranca un motor, éste confía en la película de aceite que ha quedado en los cojinetes por el uso reciente, hasta que el sistema de aceite empieza a generar la presión apropiada”, pero es el momento que más sufre el motor.
Las principales causas de desgaste interno del motor incluye la falla al especificar e instalar componentes internos de alta calidad, que cumplan con las demandas para la aplicación del vehículo, la presencia de escombros dentro del motor, contaminación con combustible y no cambiar el aceite cuando indica el manual y/o filtro recomendados. “Los residuos actúan como un agente abrasivo que ataca componentes clave como los cojinetes, pistones, anillos y el cigüeñal”.
Además, no podemos dejar de mencionar que a cierta cantidad de kilómetros se produce un desgaste normal, agravado por un deficiente armado del motor o fallas de origen.

Perdida de presión de aceite importante

Al arrancar el motor, la presión de aceite sube un poco. Cuando calienta un mínimo baja la presión.

Consumo excesivo de aceite

Generalmente, el primer indicio de que un motor se está debilitando es cuando el consumo de aceite aumenta.
La última banca del cigueñal, al haber un exceso de aceite puede dañar el reten y por ahí pierde.

Al pisar el embrague se siente un pequeño desliz seco hacia adelante

Evidencia un desgaste de los metales axiales

Ruidos

Las bielas, en su funcionamiento tienden a ovalizar su interior por la perdida gradual de material del cojinete. Esto provoca un golpeteo que se escucha fácilmente.
El del árbol de levas no se escucha tanto pero produce una gran perdida de presión.
El de bancada, con el motor en frió, al arrancar se escucha un golpeteo: tactactactatactac, que va desapareciendo al entrar el aceite en el cojinete.
Pero sigue haciendo ruidos y en una aceleración importante se escucha con mayor nitidez.

Si tomamos en cuenta que los metales (o cojinetes) trabajan sobre zonas que giran continuamente, el desgaste de los metales provoca que dichos giros no sean correctos sino que, de alguna manera” desboquen” el eje de su precisión. Por ende, se van creando espacios que traen aparejados los ruidos, perdida de presión de aceite.

camisas humedas motor

Ahora les voy explicar LOS CILINDROS Y LAS CAMISAS van aparte para que no se mezcle con lo anterior.

Los cilindros (orificios)

Es el recinto u orificio por donde se desplaza el pistón y , en su parte superior, forma parte de la camara de combustión donde se comprime la mezcla de aire y nafta o solo el aire para el caso de los motores diesel.
La superficie interna del cilindro debe ser lo más lisa posible para lograr el mejor desplazamiento.
Los cilindros permiten el movimiento rectinileo del pistón entre su punto muerto inferior hasta su punto muerto superior (PMI y PMS)
Se construye de materiales muy resistentes ya que deben soportar la fricción, las altas temperaturas y las explosiones cosntantes del combustible.

La importancia de la hermeticidad: la potencia

La eficiencia en la generación de potencia de un motor de combustión interna depende en gran medida de la hermeticidad de la cámara de trabajo sobre el pistón. Si la unión entre el pistón y la camisa no es hermética, el trabajo con los gases tiene fugas y con ello todos los ciclos de trabajo del motor se ve afectados, especialmente la carrera de fuerza, que es aquella donde los valores de presión son mas altos y donde se produce la potencia mecánica del motor.
La unión entre el pistón y su camisa es deslizante, y trabaja en condiciones mecánicas bastante severas debido a la alta velocidad y temperatura de trabajo, así como a la presencia de gases incandescentes en la cámara de combustión sobre el pistón en uno de sus ciclos de trabajo, lo que a su vez impide la utilización de lubricación abundante so pena de que se produzca el quemado del aceite y con ello la pérdida de lubricante.
De esta forma, el mecanismo de sellado del conjunto pistón-camisa debe cumplir dos tareas básicas:

1.Evitar la fuga de los gases de trabajo.

2.Evitar el paso del lubricante a la cámara de combustión.

Para cumplir estas tareas, en la unión participan tres elementos principales:

1.Las camisas cilíndricas.

2.El pistón, de dimensiones y forma adecuadas.

3.Los anillos o aros del pistón. Estos son de dos tipos; los de compresión, para evitar la pérdida de gases de trabajo y los de aceite que tienen la función de evitar el paso del aceite a la cámara de combustión.

Una de las características principales que deben tenerse en cuenta a la hora de estudiar la unión pistón-camisa es la que se deriva del amplio rango de diferencia de temperaturas entre el pistón y la camisa durante el trabajo.
Cuando el motor se arranca en frío, ambas piezas tienen la misma temperatura, la que puede ser muy baja en zonas geográficas frías, una vez iniciado el trabajo ambas piezas comienzan a calentarse, y con ello a dilatarse de acuerdo al coeficiente de dilatación térmica del material de cada una. Este proceso de calentamiento puede llevar a la camisa a temperaturas algo mayores de los 100°C, mientras que los pistones en su parte superior pueden sobrepasar los 400°C en condiciones severas de trabajo. Si sumamos a esto que las camisas hechas de hierro fundido tienen un coeficiente de dilatación térmica muy inferior a la de los pistones, generalmente construidos de aleaciones de aluminio, salta a la vista que durante el montaje en frío tendrá que dejarse una imprescindible holgura entre ellos, o de lo contrario la unión se atascará cuando ambas piezas se dilaten por el calor.

Las Camisas

En algunos motores esos cilindros están construidos por una “camisa” que es, simplemente, un tubo de acero en el block del motor y que posibilita la refrigeración por medio del liquido refrigerante en su vuelta. Son relativamente fáciles de sustituir, en caso de desgaste.

Que son los metales(Cojinetes)de un motor

Tipos de camisas

Camisas Secas:

Se montan en el cilindro, en el mismo material que el del block, de forma prensada de manera que no tenga contacto con el liquido refrigerante. NO entra en contacto con el liquido.

Una camisa seca no bien ajustada al block creara una barrera térmica que mantendrá el calor dentro de la camisa lo que provocará un aumento de la temperatura lo que puede ocasionar rayaduras en la pared del cilindro, el pistón o los aros.

Una camisa seca demasiado ajustada comprime el material de la camisa con lo cual se contrae y pierde el ajuste de interferencia y puede crear un hueco entre la camisa y el cilindro del block.

cilindro

ciguenal

Camisa húmeda:

Esta rodeada de líquido refrigerante que moja la parte externa de la camisa con lo cual se elimina el problema de la transferencia del calor, para ello es necesario un sello en la parte superior que evite ingresar al liquido dentro del cilindro y otro sello inferior para que el liquido no llegue al carter.
El espesor de la camisa humeda es mucho mayor que el de la camisa seca y ese mayor grosor especial es necesario porque la camisa humeda no tiene apoyo en el cilindro en toda su longitud.

cojinetes de biela

De que están hechas?

En la mayoría de los casos las camisas se hacen de fundición ácido-resistente de alta aleación con estructura austenítica, a veces se hacen de acero 38XM1OA. El desgaste de las camisas, que depende de la dureza de la superficie del espejo del cilindro, aumenta al disminuir la dureza. Así, por ejemplo, las camisas cuya dureza es HB 140 – 160 se desgastan 2 veces antes que las que tienen la dureza HB 220 – 250 (siendo la dureza de los segmentos de los émbolos HB 230 -260).

Para elevar su resistencia, el espejo de los cilindros se recubre de una capa delgada de cromo poroso (de 0,05 -0,08 mm de espesor). Cuando el diámetro del cilindro no es mayor de 250 mm el recubrimiento antedicho es seguro.

Las camisas de acero se colocan solamente en los motores de gran potencia. El espejo de estos cilindros se distingue por su elevada resistencia al desgaste, ya que la superficie interna de la camisa se nitrura. La dura capa nitrurada resiste bien el desgaste y posee una considerable resistencia a la corrosión a alta temperatura. Al mismo tiempo aumenta la duración de los segmentos de fundición de los émbolos, porque el coeficiente de rozamiento de éstos con la superficie nitrurada es pequeño.

En el desgaste de las camisas y de los segmentos de los émbolos ejerce gran influencia el acabado de sus superficies (0,35 – 0,45 µ). El recubrimiento con una capa de cromo poroso del segmento superior del émbolo y el acabado antedicho de la superficie interna de la camisa contribuyen a elevar la resistencia al desgaste de las camisas y los segmentos.

Dimensiones de las camisas

El espesor de las paredes de las camisas secas se hace igual a 3 – 5 mm, y el de las húmedas se determina por la correlación S= (0,06 – 0,10) D, teniendo en cuenta la posibilidad de fresar las camisas al hacer la reparación. El espesor de la pared de la camisa en las secciones de las ranuras de empaquetamiento no debe ser menor de 5 mm, y en las secciones de los resaltes anulares guiadores, 2 -3 mm mayor que el espesor mínimo.

camisas humedas motor

Modos de aumentar la durabilidad

La duración de las camisas se puede aumentar de los modos siguientes:

Instalando un termóstato en el sistema de refrigeración, en cuyo caso el desgaste de la camisa disminuye en 2 veces por término medio.
Utilizando ventilación en el cárter para desalojar los gases que llegan a él desde los cilindros.
Empleando filtros de papel de depuración fina.
Depurando el aire en dos etapas.
Colocando delante del radiador persianas mandadas por un termóstato independiente.

Que son los metales(Cojinetes)de un motor

Acá les dejo la 1er parte de este aporte por si les interesa


cilindro


ciguenal

cojinetes de biela

1 comentario - Que son los metales(Cojinetes)de un motor

FVillaluro
Me canse de ver tarados girando metales por acelerar autos con 20 años encima como si fueran 0km