Evitar errores de montaje

PISTONES & CO.
LA CLAVE PARA
EL
MONTAJE
DE LAS CAMISAS
ASÍ EVITARÁ ERRORES DE GRAVES CONSECUENCIAS DURANTE EL MONTAJE.
La pesadilla de todo mecánico: se instala una nueva camisa en el bloque del motor. Se monta la culata, se aprietan los tornillos … y
repentinamente se oye un leve «pling». Puede comprobarse la causa de este curioso ruido si se vuelve a desmontar la culata: se ha producido
una rotura de la valona de la camisa en toda su circunferencia. Si se extrae la valona, se verá que la rotura se produjo por debajo de la superficie
de apoyo, en un ángulo de aprox. 30º. En la propia superficie de rotura se observa una estructura de grano grueso. No obstante no se pueden
reconocer defectos de material ni de colada, ni siquiera utilizando la lupa o el microscopio. Esta clase de daño es típica de una rotura forzada.
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LA VALONA Y SU ASIENTO: COMO UNA OLLA Y SU TAPA
En el bloque del motor hay una depresión circular y plana: el así llamado apoyo
de la valona. Este apoyo asegura la fijación de la camisa en sentido axial. La
valona debe quedar perfectamente asentada dentro de esta depresión, de modo
que la camisa quede apoyada en toda su circunferencia. A continuación se posiciona la junta de la culata sobre el bloque del motor, de manera que el cerco
de la cámara de combustión (en las juntas de materiales combinados más antiguas es un reborde metálico y en las juntas metálicas más nuevas un perfilado)
quede correctamente apoyado sobre la parte superior de la valona de la camisa.
Cuando se aprietan los tornillos, la culata se asienta sobre el bloque motor. Los
tornillos de la culata y el correspondiente procedimiento de apriete aseguran que
la culata quede firmemente unida al bloque, aun con presiones de trabajo que
pueden superar los 200 bar. De esta manera los tornillos transmiten esfuerzos
considerables sobre la valona a través de la junta. Tanto más importante será
que las fuerzas que actúan sobre la valona incidan en sentido perfectamente
vertical a través de la junta de la culata (en el esquema 1 se muestra la posición
de montaje correcta).
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Además debe garantizarse el saliente especificado para la camisa antes del
montaje. Para ajustar esta medida puede colocarse un aro de metal apropiado bajo la valona. En muchos casos MAHLE también ofrece camisas con
la sobremedida correspondiente. Al mecanizar el bloque deben rectificarse los
apoyos con las mismas proporciones.
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Achaflanado en el borde del asiento de la
valona.
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Daños como consecuencia de la falta de
chaflán.
Utilización de una junta de culata indebida: También una junta indebida
puede dar lugar a la incidencia de fuerzas oblicuas sobre la valona (esquema
7), o bien debido a un diámetro demasiado pequeño del cerco de la cámara
de combustión o por el incorrecto grosor de la junta. Nuestro consejo es utilizar sólo las juntas especificadas para el motor. Las imitaciones más baratas
pueden diferir en materiales o dimensiones y las consecuencias pueden ser
muy costosas.
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Culata
Sólo el correcto montaje asegura una
transmisión adecuada de las fuerzas.
Las partículas de suciedad bajo la valona
pueden ser una causa de peligrosos
esfuerzos de flexión.
PELIGRO DE ROTURA POR FLEXIÓN
Las camisas están fabricadas en fundición gris. Este material tiene muchas
propiedades ventajosas, pero al ser quebradizo no soporta los esfuerzos de
flexión. Si las fuerzas inciden sobre la valona de la camisa en un sentido apenas
oblicuo, la parte superior de la camisa quedará expuesta a un momento flector
que puede provocar su rotura.
CAUSAS MÁS FRECUENTES DE LOS ESFUERZOS DE FLEXIÓN
Partículas de suciedad: la limpieza durante el montaje es muy importante
para evitar la presencia de impurezas entre la valona y el apoyo (suciedad,
virutas, restos de la junta, material de sellado, etc.; véase el esquema 2).
De acuerdo con el lema «menos es más», sólo deberán utilizarse masillas de
sellado en aquellos casos que lo especifique el fabricante del motor.
Un consejo: al insertar las camisas es conveniente parar la prensa unos
milímetros antes de hacer tope, para así poder eliminar eventuales restos de
material del hueco entre la valona y el apoyo utilizando aire comprimido.
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Un apoyo oblicuo puede producir la rotura de la valona.
Irregularidades y deformaciones en el apoyo del bloque: la causa de
esta anomalía suele estar asociada a las construcciones de motor cada vez
más ligeras. Cuanto más delgadas son las paredes del bloque, tanto mayor
es el peligro de deformación. Paralelamente los propulsores modernos entregan cada vez mayor potencia, trabajan con mayores presiones de encendido
y mayor par. De esta manera puede ocurrir que los motores con 500.000 Km
(o las horas de servicio equivalentes) presenten deformaciones tan importantes que sea necesario rectificar el apoyo antes de la instalación de nuevas
camisas. Para el rectificado debe utilizarse una mandrinadora o un torno
manual para refrentar. Lo importante es que la superficie no quede oblicua
(véase los esquemas 3 y 4). Tras el mecanizado debe achaflanarse la zona
de transición (aprox. 1 x 45°, véase el esquema 5). Si no se hace, existe el
riesgo de rotura (esquema 6).
Esfuerzos de flexión debidos a la
utilización de una junta indebida.
Mecanizado de la culata: si no se rectifica
la ranura, las fuerzas se transmiten a
través del reborde cortafuegos con la
consecuente rotura de camisa.
Mecanizado incorrecto: algunas culatas de motor, por ejemplo, en determinados modelos de Volvo, están provistas de una ranura circular donde se
introduce el reborde cortafuego de la camisa; pero culata y la camisa no
deben estar en contacto. Si se rectifica la culata por deformación o daños,
deberá mecanizarse también la ranura con la correspondiente profundidad.
De lo contrario existe el riesgo de que la transmisión de fuerzas tenga lugar a
través del reborde cortafuegos de la camisa en lugar de la junta (esquema 8).
IGNORAR PUEDE COSTAR CARO
Para apretar los tornillos de la culata se necesita buen oído, pues quien
reconozca el ruido de una rotura de forma inmediata ha tenido suerte dentro
de su desgracia. Puede desmontar el cilindro de inmediato, analizar las
causas y corregirlas, y a continuación instalar una nueva camisa.
De lo contrario el daño puede ser aun peor: tras la puesta en funcionamiento del
motor, la camisa dañada comienza a desplazarse hacia el cigüeñal. Tan pronto
la zona de la rotura alcance la altura del primer segmento en su PMS, este
se destruirá. Con su próximo movimiento descendente, el pistón arrastrará la
camisa hacia abajo. El cigüeñal en rotación destruirá la camisa, y también se
romperán el pistón y la biela. Una biela acabará sobresaliendo lateralmente al
bloque del motor saludando al mecánico.
A
B
A: una camisa con rotura de valona como consecuencia de un error de montaje.
B: la estructura de grano grueso – indicador seguro de una rotura forzada.
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