volumen%2007

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Mecánica
Diesel
Volumen 7
Desmontaje y
diagnostico del
conjunto móvil
GRUPO DE TRABAJO
Instructores
José Rosemberg Camacho
Victor Garcés Villa
Juan de la Cruz Sierra
José Antonio Melo
Sigifredo Ayala
Coordinador
Luis Antonio Medina
Asesor Metodológico
José Yaley Lozano
Profesional asesor
León Darío Restrepo
Educar Editores S.A.
Coordinación editorial
Diagramación e ilustración
Alvaro Cotrés Guerrero
Buga, Noviembre de 1.983
Centro Agropecuario
Tabla de Contenido
INTRODUCCIÓN
OBJETIVO
NOTA ACLARATORIA
1. CONSTRUCCIÓN DEL CONJUNTO MÓVIL
A. Cigüeñal
1. Finalidad
2. Tipos
3. Sentido de giro
B. Bielas
1. Finalidad
2. Construcción
3. Fijación de las tapas
4. Tipos
5. Seguros de tuercas y espárragos
C. Pistones
1. Finalidad
2. Partes
3. Construcción
4. Tipos
5. Huelgos
D. Anillos de pistón
1. Finalidad
2. Tipos
3. Huelgos
E. Bulones
1. Constitución
2. Fijación
3. Lubricación
2. AVERÍAS DEL CONJUNTO MÓVIL
A. Fallas de las bielas
B. Averías de los pistones
1. Agarrotamiento
2. Descoronamiento
3. Rayaduras
4. Golpeteo
5. Fatiga de los orificios
6. Despestañado
7. Fallas de los seguros
C. Rotura de los anillos
D. Consumo de aceite debido a los anillos
3. HERRAMIENTAS ESPECIALES EMPLEADAS EN EL DESMONTAJE,
DESARMADO Y DIAGNOSTICO DEL CONJUNTO MÓVIL
A. Marcadores
1. Finalidad
2. Tipos
B. Pinzas extractoras de anillos
C. Pinzas extractoras de seguros de bulón
D. Alicate universal
E. Rebordeador de escariador de cilindros
1. Finalidad
2. Constitución
4. PROCESO
A. Desmontar y diagnosticar el conjunto móvil
B. Desmontar el cigüeñal
C. Extraer los anillos
D. Desarmar el conjunto pistón - biela
BIBLIOGRAFÍA
INTRODUCCIÓN
OBJETIVO
El estudio del desmontaje, desarmado y diagnóstico del conjunto móvil es muy importante para su desarrollo ya que se
trata de las partes que más fallas presentan y que requieren
un trabajo que en la mayor parte de los casos solo lo reparan
los expertos.
Al acabar el estudio de la presente cartilla, usted estará capacitado para:
Este trabajo ocupa dentro de su actividad una importancia especial que sin ella no sería posible la operación de los motores.
indice
- Identificar y describir las partes que componen el conjunto
móvil.
- Describir por escrito la tecnología que se sigue en el
desmontaje y desarmado del conjunto móvil.
- Explicar verbalmente y por escrito el proceso de desmontaje
y desarmado del conjunto móvil.
- Describir verbalmente y por escrito el funcionamiento del
conjunto móvil.
67
indice
1. CONSTITUCIÓN DEL
CONJUNTO MÓVIL
Al acople compuesto por el pistón, la biela y el cigüeñal, se le
denomina conjunto móvil cuya función es convertir la energía
térmica de la combustión en un movimiento mecánico útil.
indice
89
indice
En el cigüeñal de los motores de cuatro tiempos los muñones
se reparten angularmente según el número de cilindros así:
A. CIGÜEÑAL
1. FINALIDAD (CRANCK SHAFT).
Es un eje acodado compuesto de muñones de biela y de bancada, brazos y contrapesos, todo para recibir los impulsos
alternativos de los pistones y transformarlos en movimiento
rotatorio sin excesivas vibraciones.
Es de acero forjado, unas veces fundido en una sola pieza,
otras veces está construido de varias piezas que se acoplan
entre sí. La doble distancia radial entre los muñones de biela y
bancada es igual a la carrera del pistón.
2. TIPOS DE CIGÜEÑALES.
Los cigüeñales tienen tantos muñones de biela como cilindros tenga el motor. En los motores en “y” dos bielas van a
un solo muñón.
Los motores radiales y algunos en “y” cuentan con una biela
maestra y otra u otras que se aseguran a esta.
3. SENTIDO DEL GIRO.
Cigüeñal derecho es aquel en el cual al mirarlo por su parte
trasera con el muñon del pistón No. 1 hacia arriba, o sea al
P.M.S., El muñon del cilindro No. 2 queda a la derecha.
Si el muñon No. 2 queda a la izquierda entonces es un cigüeñal izquierdo.
indice
Tipos de cigüeñal
720/N°. Cilindros para cuatro tiempos 360/N°. Cilindro para
dos tiempos. Un cigüeñal de un motor de dos cilindros tendrán
los muñones situados a 180° uno del otro. Si es de cuatro cilindros tendrá los muñones situados a 90° uno del otro.
10 11
indice
El cilindro No. 1 de un motor varía de ubicación de una marca
a otra, encontrándose que los motores marinos tienen como
número uno el inmediato al volante lo mismo que los industriales. No así en los motores al servicio automotriz donde
casi siempre el No. 1 está junto al radiador, por esto usted debe
observar cuidadosamente cual es el que inicia la secuencia de
el orden de encendido consultando el manual.
indice
12 13
indice
El cigüeñal de los motores automotrices casi siempre gira a la
derecha, mirando el motor por delante, es decir, por el radiador. En cambio en los motores marinos el sentido de giro se
observa por la parte posterior, o sea, por el volante y además
su rotación es derecha o izquierda.
Tanto las bielas como los vástagos son de acero forjado capaces de soportar las enormes cargas sin tener un peso considerable. El cuerpo de la biela tiene forma de “H”. Puede llevar
un conducto interno para que fluya el lubricante al bulón. El
exceso de lubricante tanto lubrica los anillos como roba calor
del pistón.
El pié de la biela puede estar cerrado para alojar un buje de
bronce o una canastilla de un cojinete de agujas para soportar el bulón. También puede tener una mandíbula para fijar
el pasador.
indice
Esquema del cigüeñal de un motor de cuatro tiempos.
B. BIELAS.
1. FINALIDAD
Son unas barras o brazos de acero forjado lo suficientemente
robustas como para transmitir al cigüeñal la fuerza de empuje
del pistón pero a su vez sin excederse en peso.
A. Constitución
La biela consta de las siguientes partes:
14 15
indice
2. CONSTRUCCIÓN
La biela, por su pié, va acoplada al pistón por intermedio del
bulón, mientras que en su cabeza recibe el muñón del cigüeñal. La cabeza de la biela tiene una tapa para facilitar la instalación de su cojinete y permitir su acople al cigüeñal.
La tapa se sujeta con dos tornillos de acero especial que, apretados al torque establecido por el fabricante, permiten soportar los grandes esfuerzos a que está sometido.
En los motores en y hay dos cabezas de biela por cada muñón.
En estos casos las cabezas de biela pueden ser sencillas con un
solo cojinete o terminar en dos, por su forma en “Y”. Para motores en V determinando que la otra biela de cabeza sencilla
quede ahorquellada en medio de la ‘Y’.
indice
16 17
indice
En bielas grandes la cabeza está separada del cuerpo para
facilitar la colocación de algunos suplementos que permitan
variar la relación de compresión.
3. FIJACIÓN DE LAS TAPAS DE BIELA
La tapa de biela se asegura a su cabeza sujetando el muñon del
cigüeñal y sus casquetes. Para este fin se usan dos tornillos
de acero especial capaces de soportar los severos esfuerzos
a que está sometida la biela en su funcionamiento. La tapa se
fija: por tornillos y roscas en la cabeza o por tornillos pasantes y tuercas.
indice
18 19
indice
Los tornillos o espárragos generalmente cuentan con cabezas
especiales o vástagos estriados para facilitar el ajuste con el
torque exacto recomendado.
Si el torque es mayor provoca el alargamiento del espárrago
hasta llegar a romperlo. Si es menor presentará holguras el
cojinete produciendo vibraciones capaces de romper los tornillos causando daños considerables.
Así mismo, para centrar las tapas se usan guías, estrías o encastres a fin de darles una fijación estricta y fuerte.
4. TIPOS DE BIELA
Algunas bielas tienen la separación de su tapa en forma oblicua para disminuir su diámetro externo y facilitar su extracción por dentro del cilindro.
indice
20 21
indice
5. SEGUROS DE TUERCAS Y ESPÁRRAGOS
C. PISTONES (PISTONS).
Para asegurar los tornillos o tuercas ante la posibilidad de
giro durante el funcionamiento se usan tuercas ranuradas o
de seguridad.
1. FINALIDAD
También orificios pasantes permiten colocar pasadores llamados pines o frenos.
Son piezas cilíndricas que se alojan dentro de las camisas y
se unen con un pasador o bulón a la biela. En el pistón van
alojados los anillos para hacer el sello del cilindro.
El seguro se puede hacer con chavetas, alambres o contra
tuercas.
2. PARTES
A. Cabeza
Es la parte superior del pistón la cual recibe la fuerza de la
combustión. Las cabezas son de formas variadas:
indice
22 23
indice
Planas, cóncavas, convexas, con deflector, etc.
Una minoría de pistones llevan alojadas cámaras de combustión o celdas de aire o energía.
Los pistones con cabeza de aluminio cuentan con refuerzos
de acero donde se proyecta la inyección evitando le erosión y
ofrece un punto de incandescencia para disminuir el retardo
a la inflamación.
B. Falda
Es la parte del pistón que queda por debajo del bulón y en la
cual pueden hallarse los anillos de lubricación y las ranuras
de dilatación.
indice
24 25
indice
En los pistones es común la aplicación de una protección superficial en la falda para facilitar el deslizamiento y evitar el
agarrotamiento en caso de fallas en la lubricación debido a
recalentamiento zonal por zarros en los conductos de enfriamiento o por esfuerzo severo con el motor frío.
Esta protección consta de una capa de metales antifricción
como plomo, cadmio, zinc o estaño, aplicados por el procedimiento de galvano plastia.
3. CONSTRUCCIÓN
Los pistones se fabrican en aluminio para motores rápidos y
en hierro para motores lentos de gran potencia.
4. TIPOS
Los pistones pueden ser abiertos o cerrados.
Los primeros son los más comunes para motores de 4 tiempos
o sea los de biela y los segundos son los pistones sin bulón
asegurados sin movimiento al vástago. Estos últimos son
muy planos con una longitud apenas necesaria para alojar
los anillos.
Estos pistones son usados en motores de 2 tiempos y de doble
electo (es decir, que efectúan combustión por las caras superior e inferior)
También se conocen los bimetálicos de cabeza de hierro y
falda de aluminio ya que el primero soporta bien las combustiones y el aluminio presenta mejor deslizamiento (motor
detroit).
indice
26 27
indice
5. HUELGOS
Para lograr una expansión uniforme, los pistones poseen barras de invar o ranuras de expansión.
A pesar de la dilatación del pistón y la camisa, debe conservarse el espacio entre ellos para evitar el agarrotamiento o el
cabeceo del pistón y mantener una buena lubricación.
Su valor debe ser aproximadamente de 0.001’ por cada pulgada de diámetro del pistón en pistones de aluminio y la mitad
para pistones de hierro. En algunos pistones de aluminio las
ranuras vienen reforzadas con hierro para reducir el desgaste
causado por el anillo.
D. ANILLOS DE PISTÓN
1. FINALIDAD
Entre el cilindro y el pistón debe existir un huelgo que le permita a este último trabajar libremente a pesar de la dilatación
ocasionada por las altas temperaturas que alcanza el motor
durante su funcionamiento.
A pesar de existir huelgo, debe garantizarse un sello hermético, que se logra por intermedio de los anillos del pistón.
2. TIPOS
Los anillos son de dos clases:
De compresión y de lubricación.
A. Anillos de compresión
indice
28 29
indice
Son aquellos destinados a evitar el escape de los gases hacia la
parte inferior del pistón.
Al primero de ellos se le denomina de fuego, por recibir la
llama directa de la combustión, siendo por lo general cromado
con base de hierro fundido.
Más abajo del anillo de fuego encontramos uno o dos anillos
más, destinados al mismo fin:
Algunos de estos últimos presentan su cara exterior con un
pequeño bisel el cual debe quedar con el borde saliente hacia
abajo. Otros tienen su cara interior con biseles o escalones
para lograr que empujen contra el cilindro mejorando el los
gases los sellamiento.
a razón de que en el pistón haya varios anillos de compresión
es que los gases se escapan por la unión de sus extremos. Este
escape es controlado por otro anillo, y así, uno tras otro. Los
anillos efectúan un control llamado del laberinto.
Hacer el sello hermético entre el pistón y el cilindro. Al espacio existente entre los anillos se le denomina flanco.
Según su diseño los anillos de compresión pueden ser de sección cuadrada o sección irregular.
Se comprenderá que cuando el motor es muy lento habrá que
aumentar el número de anillos para restar la oportunidad de
un escape considerable.
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30 31
indice
B. Anillos de lubricación
Los anillos de lubricación deben controlar el aceite de forma
que unten las paredes con el aceite que llega por los orificios
del pistón y de los mismos anillos en su carrera escendente y
por el salpique efectuado por el cigüeñal.
Los anillos de lubricación siempre están colocados debajo de
los de compresión.
Los anillos de lubricación van montados en la falda del pistón
y algunas bases arriba y abajo del bulón.
Al descender rapan el aceite que sobra evitando que suba a
la cámara y se queme.
Estos anillos hoy en día se fabrican en varias piezas como suplementos y expansores o bien en una sola pieza.
Seleccione más comunes de anillos de lubricación.
indice
32 33
indice
El primer anillo debe tener como mínimo 0,001 de más, debido a su mayor dilatación.
Los anillos de lubricación pueden tener un huelgo algo interior.
Recomendación: consulte el manual antes de cualquier otra
determinación.
3. HUELGOS
Los anillos deben ser abiertos, pues de otra forma sería imposible colocarlos dentro de las ranuras del pistón.
El espacio entre la punta de los anillos dentro del cilindro, varía 0,001” a 0,003” por cada pulgada de diámetro del cilindro.
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34 35
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Compruebe la abertura de los anillos en el cilindro.
De corte en escalón
Para mejorar el sellamiento en el extremo de los anillos, estos
se han diseñado de varias formas:
Es el más estanco de los ellos de puntas de anillos si está rectificado correctamente
De corte recto
Este tipo de corte en los extremos del anillo es el más utilizado.
De corte en ángulo
Asegura un mejor sellamiento. En estos anillos el huelgo debe
ser reducido a la mitad del anillo de corte recto.
Los anillos utilizados en los pistones de los motores de dos
tiempos, no deben girar en su ranura, por que en su recorrido,
al pasar por las lumbreras, podrían romperse si las puntas del
anillo tropezaran en las lumbreras.
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36 37
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Por tal motivo los pistones tienen un tope en su ranura con el
fin de impedir que los anillos giren.
E. BULONES
El pasador del pistón, que lo une con el pie de la biela, se
llama bulón.
Diferentes diseños de los extremos en anillos de motores de
2 tiempos. Puede observarse en cada caso el alojamiento del
Tope o Pin.
indice
38 39
indice
1. CONSTITUCIÓN
3. LUBRICACIÓN
El bulón es de acero templado y endurecido superficialmente.
El bulón se lubrica por el aceite que le llega a presión por un
conducto interno a lo largo de la biela.
2. FIJACIÓN
Para evitar que el bulón se desplace axialmente, rayando la
camisa, se usan tres sistemas de fijación: cuando el bulón se
tija al pistón con un prisionero, cuando se fija a la biela, y
cuando estando libre se evita el desplazamiento por medio de
anillos de fijación en sus extremos o bien con el uso de tapas
antifricción que al frotar la camisa no le causan daño alguno.
En algunas bielas se usa una copilla o una ranura que permita
el paso del aceite salpicado.
indice
40 41
indice
AUTOCONTROLNo 1
Marque con una “X” la respuesta correcta
1. El pistón del motor es una pieza que sirve para:
A. Recibir el empuje de los gases.
B. Recibir el empuje de la biela.
C. Recibir el empuje del cigüeñal.
D. Recibir el empuje de la culata
2. Dentro del conjunto móvil la biela es:
A. El espaciador entre el cilindro y la culata
B. El brazo de fuerza del cigüeñal
C. La unión entre el pistón y el cigüeñal.
D. El seguro del bulón.
C. El cigüeñal y el pistón.
D. El seguro y la biela.
4. Complete Fa siguiente frase:
El pistón hace sello hermético con la camisa por medio de los
___________________________________________
5. Complete la siguiente frase:
Las______________________ de bancada aseguran el
_________________ cigüeñal, al bloque y las bielas se
aseguran al muñón por las
_____________________________ de cabeza de biela
_____________________
3. El bulón es el pasador donde se articula:
A. La biela y el cigüeñal.
B. El pistón y la biela.
indice
42 43
indice
RESPUESTAS AL AUTOCONTROL NO. 1
2. AVERÍAS
1. A.
2. C.
3. B.
4. El pistón hace sello hermético con la camisa por medio
de los anillos.
5. Las TAPAS de las bancadas aseguran el cigüeñal al bloque y las bielas aseguran al muñón por las TAPAS de cabeza
de biela.
DEL CONJUNTO
MÓVIL
A. FALLAS DE LAS BIELAS
Por regla general las bielas no sufren daño durante el funcionamiento, a no ser que fallen ante las detonaciones o que lo
hagan cuando el pistón golpea un cuerpo dentro de la cámara.
Los malos tratos son las causas más comunes de que la biela
falle.
Una biela debe tener alineados perfectamente los ejes geométricos del cigüeñal y bulón en todos los sentidos, es decir,
guardar paralelismo.
indice
44 45
indice
Puntos de máximo desgaste cuando la biela está doblada.
También puede averiarse cuando se presenta un daño en los
espárragos que la sujetan al cigüeñal.
Cuando un espárrago se somete a un torque exagerado se corre el riesgo de provocar su estiramiento permanente.
Es difícil encontrar grietas en las bielas debido a la fatiga. Este
defecto termina por romperlas en poco tiempo debido a los
grandes esfuerzos que soportan.
Es poco el esfuerzo necesario para romperlo. Por lo tanto
cuando arranca el motor será el momento preciso para que
falle la biela.
Una biela que se parta causa un considerable daño en el motor.
Si el espárrago se deja flojo bien sea por torque insuficiente o
por que torqueando lo normal la tuerca no ajusta correctamen-
indice
46 47
indice
te, el espárrago va a fallar. Las causas de un mal torqueado o
torque insuficiente son:
Roscas que no corresponden, roscas abolladas, limaduras o
suciedades duras en la rosca, tuercas mal enroscadas, filete
de rosca robados, etc.
Precaución:
Un espárrago que no sea de acero espacial no debe instalarse
en la biela por ningún motivo.
B. AVERÍAS DE LOS PISTONES
1. AGARROTAMIENTO
Las fallas en la lubricación causan aumento de temperatura
por fricción, lo que a su vez dilata el pistón hasta pegarlo al
cilindro con o sin transferencia de metal entre ambos.
Es natural que un recalentamiento de las camisas por incrustaciones o zarros formados por el agua de refrigeración pueda
conducir al gripado del pistón.
Otra causa que origina el agarrotamiento o gripado del pistón
es el excesivo juego axial del cigüeñal o que las bielas estén
torcidas.
indice
2. DESCORONAMIENTO O PERFORADO
Las detonaciones son las causas más frecuentes del descoronamiento de la cabeza del pistón.
También esta falla se presenta cuando un cuerpo extraño
(tuerca, tornillo, arandela, etc.) Cae dentro del cilindro y se
hace funcionar el motor.
48 49
indice
falla de lubricación hay un contacto metálico aumentando la
fricción entre el pistón y el cilindro.
Un rayado vertical y de color gris mate se debe a la presencia
de partículas abrasivas que llegan con el aire de admisión.
4. GOLPETEO
Las faldas de los pistones se descargan y hacen que vibre
en el cilindro dando lugar a ruidos y permitiendo el paso
excesivo de gases y aceite.
El descabezamiento o el desaseguramiento de una válvula, la
mala calibración o mala sincronización del mecanismo válvulas causa también esta falla.
3. RALLADURAS
Las ralladuras en los pistones se producen cuando por una
indice
50 51
indice
5. FATIGA DE LOS ORIFICIOS DEL BULÓN
Un esfuerzo continuado por carga excesiva o alta velocidad
del motor puede ocasionar fatiga en el material del pistón y
el lugar más frecuente de ocurrencia son los ojos del bulón,
donde se presentan grietas
A. Cabeza
B. Zona de anillos
C. Alojamiento del
pasador
D. Falda
indice
6. DESPESTAÑADO O ROTURA DEL FLANCO
Las detonaciones producen graves averías en los pistones y
anillos ya que pueden llegar a destruir el pistón o provocar la
rotura de uno o todos los flancos de las ranuras de los anillos.
52 53
indice
7. FALLAS EN LOS SEGUROS DEL BULÓN
Si los seguros del bulón se comprimen demasiado al montarlos es posible que se salgan en su funcionamiento u horaden
la ranura hasta el punto de salirse. Si esto sucede, el cilindro
y el pistón sufrirán las consecuencias. Figura página anterior.
C. ROTURA DE LOS ANILLOS
Las detonaciones en los motores, principalmente los Diesel,
son las causas directas de la rotura de los anillos especialmente el de fuego.
Pistón averiado por haberse soltado el aro de retención
del bulón.
indice
54 55
indice
D. CONSUMO DE ACATE DEBIDO A LOS ANILLOS
El consumo de aceite moderado es completamente normal en
los motores de combustión interna.
No está por demás recordar que todo anillo nuevo en sus
primeras 250 horas de funcionamiento presenta consumo
excesivo de aceite.
Cuando se presenta excesivo consumo de lubricante es necesario tener en cuenta las siguientes causas:
- Aceite fluido
Bien sea por dilución del lubricante con el combustible o por
haberse empleado uno de baja viscosidad que no corresponda
al grado de desgaste del motor. La elevada temperatura del
motor aumenta la fluidez del aceite, principalmente en lubricantes de bajo índice de viscosidad.
- Anillos defectuosos
Cualquier desperfecto en el asentamiento de los anillos, lo
mismo que las rayaduras y un excesivo huelgo entre sus extremos, hacen que haya un excesivo consumo de aceite.
Cuando los anillos con bisel externo se instalan invertidos
ocasionan un consumo excesivo de aceite. Sin olvidar los
anillos pegados o rotos debido a la formación de gomas y carbonilla que producen el mismo mal.
Cuando debido al tiempo de funcionamiento el cilindro muestra desgaste, se presenta un consumo excesivo de aceite debido a que los anillos por su elasticidad se ensanchan demasiado
aumentando el huelgo en sus extremos.
indice
56 57
indice
AUTOCONTROLNo 2
Complete la frase llenando los espacios
4. El excesivo consumo de aceite es ocasionado por_____
________________________ y ________________
demasiado huelgo __________________ente
los________________ del anillo.
1. Una biela debe tener ___________________perfectamente los ejes geométricos del __________ y
____________________
2. El agarrotamiento del pistón es producido por recalentamiento de _______________ y por _________________
___________________________ el excesivo juego axial
del_________________________________________
5. Con la pinza de punta redonda se extraen____________
de tipo de ________________________________
3. Escriba 4 de las principales averías del pistón
A. _________________________________________
B. _________________________________________
C. _________________________________________
D. _________________________________________
indice
58 59
indice
RESPUESTAS AL AUTOCONTROL NO. 2
3. HERRAMIENTAS
1. Una biela debe tener ALINEADO perfectamente los ejes
geométricos del CIGÜEÑAL y BULÓN.
ESPECIALES EMPLEDAS
E EL DESMONTAJE, DESARMADO
2. El agarrotamiento del pistón es producido por recalentamiento de CAMISAS y por el excesivo juego axial del
CIGÜEÑAL
Y DIAGNOSTICO DEL CONJUNTO
3. Averías del pistón:
MÓVIL.
- Descoronamiento
- Ralladuras
- Agarrotamiento
- Rotura de flanco
- Golpeteo
- Fatiga en los orificios del bulón
- Fallas en los seguros.
A. MARCADORES
1. FINALIDAD
4. El excesivo consumo de aceite es ocasionado por RAYADURAS y demasiado huelgo entre los EXTREMOS del
anillo.
Para evitar la instalación incorrecta de algunas piezas que se
pueden intercambiar, es necesario marcarlas correctamente
en el momento de desmontarlas de tal forma que se reconozcan fácilmente cuando se vaya a efectuar de nuevo su montaje. Para ello se emplean unas herramientas denominadas
marcadores.
5. Con la pinza de punta redonda se extraen SEGUROS de
tipo de OJO.
indice
60 61
indice
apretar la pinza se abre el anillo aumentando su diámetro para
sacarlo o colocarlo en la ranura del pistón
Un tipo de pinza apoya el anillo en su periferia para lograr
mayor seguridad evitando roturas
2. TIPOS
Las herramientas empleadas para marcar las piezas del motor
son: el granete, el abecedario y el numerador.
Todas son herramientas de impacto o estampado.
B. PINZAS EXTRACTORAS DE ANILLOS
Son dispositivos que aseguran el anillo por sus puntas. Al
indice
62 63
indice
C. PINZAS EXTRACTORAS DE SEGUROS DE BULÓN
Los bulones se aseguran con anillos de expansión colocados
en sus extremos para impedir que se salgan y rayen el cilindro.
Por lo tanto es necesario usar una pinza de compresión para su
montaje y desmontaje.
Puede darse & caso de anillos de expansión con las puntas
hacia adentro para lo cual basta una pinza universal de punta
plana para su extracción.
Y cuando el seguro tiene ojos es imprescindible la pinza de
puntas redondas.
indice
Pinzas extractoras y tipo de seguros de bulón que pueden
extraerse con ellas
64 65
indice
a la fricción de los anillos.
D. ALICATE UNIVERSAL PARA EXTRACCIÓN DE
SEGUROS DE TUERCAS
Para retirar las chavetas, pines o alambres de las tuercas que
aseguran las tapas de biela o de bancada se usa un alicate
universal. Con él se puede enderezar las patas de la chaveta,
cortar los alambres y tirar para su extracción.
Cada vez que se necesita extraer el pistón o cambiar de anillos
es imprescindible rebordear el cilindro
E. REBORDEADOR O ESCARIADOR DE CILINDROS
1. FINALIDAD
Es una herramienta que se usa para rebajar el borde del cilindro para poder extraer el pistón sin causar daño a sus anillos.
El borde se forma por el desgaste que sufre el cilindro debido
indice
2. CONSTITUCIÓN
Existen rebordeadores de diferentes formas que en general
constan de las siguientes partes:
66 67
indice
efectuar el corte
D. Ranura circular
Que permite insertar una horquilla para que el cuerpo tenga
giro libre
E. Horquilla
Se fija con un tornillo o cualquiera de los orificios roscados en
la superficie del bloque.
F. Buriles
Herramientas de corte construidas en acero al tungsteno que
se alojan en las ranuras del cuerpo del rebordeador y permitan
graduar el avance de corte.
A. Cuerpo porta herramienta
Es un cilindro dotado de tres cuchillas o buriles capaces de
cortar el metal del borde del cilindro.
B. Tornillo central
G. Suplementos: manguitos, arandelas
Que permiten fijar la horquilla sobre el bloque a la altura
conveniente para que el buril corte exactamente el reborde
del cilindro.
Que sirva para graduar el espesor del corte aumentando o
disminuyendo la salida de los cuchillos.
C. Hexágono
Es el lugar en que se asegura una llave para hacerlo girar y
indice
68 69
indice
4. PROCESO OPERACIONAL.
Para iniciar este trabajo es necesario seleccionar las cuchillas
o buriles apropiados para el diámetro mayor del cilindro.
A. DESMONTAR Y DIAGNOSTICAR EL CONJUNTO
MÓVIL
El procedimiento para rebordear es el siguiente:
1. Rebordee los cilindros
Consiste en rebajar el reborde que se superior del cilindro en
donde no rozan los anillos.
A. Afloje los tornillos de la tapa del cuerpo porta herramienta.
B. Introduzca los buriles con el borde cortante hacia arriba,
apretando luego los tornillos.
C. Meta el rebordeador en el cilindro y expanda los buriles,
girando el tornillo central hasta que hagan contacto con las
paredes del cilindro.
D. Monte la horquilla introduciéndola en la ranura del cuerpo
porta herramienta.
E. Asegúrela con uno de los espárragos o tornillos de la culata.
Observación:
Al apretar la horquilla cuide que el cuerpo porta herramienta
quede a una altura correcta, si no, invierta la horquilla o colóquele suplementos.
indice
70 71
indice
F. Coloque la llave y gire el cuerpo porta herramienta mientras ajusta el corte de los buriles.
Observación:
En cada aumento de corte procure que este no sea muy grueso.
G. Corte la pestaña hasta igualarla con el diámetro del cilindro.
En general, se recomienda efectuar estas marcas con abecedario o numerador más que con granete pues se facilita.
Notoriamente la posterior identificación de las marcas. En
la parte superior de la cabeza de cada pistón “también debe
colocarse la marca de su correspondiente biela.
2. Ejemplo.
A manera de ejemplo, se ilustra enseguida una marcación
hecha con abecedario.
3. Retire las tapas de las bielas
A. Remueva los seguros, si los hay.
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siendo mayor que el diámetro del cilindro tiene separación
oblicua de la tapa de biela.
B. Afloje con una llave todos los tornillos de las tapas.
C. Retire las tapas de biela.
D. Retire los tornillos.
Observación:
Las tapas están pegadas, ayúdese con un martillo blando.
Asegúrese de que los cojinetes no se cargan y tenga presente
su posición correcta.
Precaución:
Si las tapas son muy pesadas, utilice un soporte para recibirlas. Así evitará herirse las manos.
4. Marque los cojinetes de las bielas
Si el espacio entre las bancadas del cigüeñal es suficientemente amplio como para permitir la salida del pistón, puede
efectuarse por ahí el desmontaje del conjunto pistón-biela
(extracción por el cárter).
A continuación se describen estos dos métodos:
Extracción por la parte superior del bloque
A. Empuje la biela hacia el lado de la culata hasta que pistón
salga. Emplee un pedazo de madera o el cabo un martillo.
B. Reciba el pistón con las manos antes de que salga totalmente para evitar que la biela golpee la camisa.
Efectúe estas marcas por el respaldo de cada cojinete empleando un marcador de tinta, lápiz o papel engomado.
También puede hacerlo con un rallador, pero en este caso debe
hacerlo con suavidad.
Estas marcas deben corresponder a las que ha efectuado previamente en las bielas y los pistones.
5. Desmonte el conjunto pistón-biela
Este desmontaje puede hacerse por la culata cuando la cabeza
de la biela es tan pequeña que cabe por el cilindro, o cuando,
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indice
Observación:
Si se trata de un motor grande, los pistones poseen un orificio en la corona, donde pueden instalarse un carcoma para
extraerlos.
Extracción por el cárter
A. Gire el cigüeñal para evitar que le incomode la manipulación de las piezas.
Observación:
Asegúrese de que la biela no raye el muñón.
Soporte con ambas manos el conjunto pistón-biela para evitar
que se golpee.
B. DESMONTAR EL CIGÜEÑAL
1. Retire las tapas de bancada
B. Empuje la cabeza del pistón hacia el cárter empleando un
pedazo de madera o el cabo de un martillo.
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A. Retire los tornillos o tuercas de las tapas de bancada.
B. Golpee la tapa con un mazo de material blando (plamo,
76 77
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plástico, etc.).
C. Palanquee con una palanca plana alternando con golpes
hasta sacarla.
B. Aliste unos calzos de madera y colóquelos en el lugar donde habrá de colocar el cigüeñal.
Observación:
3. Retire el cigüeñal
Este lugar debe estar libre de humedad y suciedades.
a. Seleccione un diferencial asegurándose de que tenga la capacidad suficiente para levantar el cigüeñal.
C. Amarre el cigüeñal por dos muñones de bancada con una
eslinga o estrebo resistente
Observación:
Hágalo en dos muñones simétricos, de tal manera que el cigüeñal pueda subir después en forma horizontal.
D. Levante el cigüeñal lentamente cuidando que no tropiece
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78 79
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con objetos cercados.
E. Descanse el cigüeñal cuidadosamente en los calzos.
G. Ordene las tapas en orden sucesivo.
H. Marque los cojinetes
Observación:
Sobre los calzos deben quedar apoyados los muñones de
bancada.
F. Recubra el cigüeñal con grasa antioxidante.
Observaciones:
Ordene las tapas en un lugar que no hagan estorbo.
Marque los cojinetes al momento.
2. Marque los cojinetes de bancada
Observación:
Cuando la tapa tiene orificios roscados puede colocar un tornillo sin apretarlo y utilizar la cabeza del mismo para hacer palanca (ver figura) o atornillar el extractor de inercia y golpear
con él, halando la tapa.
Se emplea el mismo proceso descrito para retirar la tapa de
la biela.
A. Limpie los cojinetes.
B. Marque los cojinetes usando un número o letra para cada
par.
Observaciones:
Estas marcas deben ser las mismas que tienen la bancada.
C. Almacene los cojinetes en lugar seguro donde no haya
posibilidades de que el metal babbitt se raye.
2. Marque las tapas de biela
A. Limpie las partes y observe las marcas de fábrica o las que
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80 81
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se le hicieran en una reparación anterior.
B. Observe el tipo de marcas que pueden encontrar así:
1-2-3- etc, o por letras: B - C, etc. o bien por puntos, rayas o
cualquier otro método para evitar confusión de partes.
con un marador (granete, abecedario o numerador), para ello
coloque el marcador con su cara estampada descansando verticalmente sobre la superficie a marcar y golpee en su cabeza
fuerte y firmemente.
Hágalo con precisión para no tener que repetir los golpes.
El marcador puede hacerse desde el volante o hacia él consecutivamente en cada tapa de biela y en cada tapa de bancada.
C. EXTRAER LOS ANILLOS
Esta operación puede efectuarse de dos maneras: con la pinza
expansora o con laminillas. A continuación veremos los dos
procedimientos.
Extracción de los anillos con ayuda de la pinza expansora
1. Seleccione la pinza extractora
2. Tome el pistón con una mano y sujete con la otra la pinza.
Observación:
C. Anote las marcas que encuentre para la posterior consulta.
Observación:
Si no existieran marcas, o si no se encuentran claras, hágalas
indice
Cuando el pistón no es pequeño, sino de tamaño mediano,
es necesario colocarlo en una prensa sujetándolo por la biela
puesto que se dificultará su manipulación.
3. Sujete con la pinza los extremos del anillo de luego sin
que se suelten.
82 83
indice
4. Apriete el expansor o pinza hasta abrir el anillo lo suficiente para sacarlo de la ranura.
5. Saque el anillo del pistón.
6. Repita esta operación para los demás anillos de compresión.
7. Retire en la misma forma los anillos de lubricación si estos
son de una sola pieza.
Observación:
Cuando el anillo de lubricación es de varias piezas proceda
desmontarlo así:
- Levante la punta del suplemento con una hoja de segueta.
- Tome el suplemento con los dedos y hálelo poco a poco para
ir lo sacando de su ranura.
- Córralo hacia la falda hasta sacarlo.
- Retire el otro suplemento.
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84 85
indice
- Retire el resorte expansor desenganchando sus puntas y
sacándolo de la ranura.
5. Repita así proceso con todos los anillos.
Extracción de los anillos con ayuda de laminillas
6. Corra el primer anillo hacía arriba deslizándolo hasta sacarlo totalmente.
1. Sujete el pistón con una mano si es pequeño o en una prensa
si es mediano.
2. Levante la punta del anillo con una hoja de segueta o un
destornillador pequeño e introduzca una tira metálica a lo
largo del pistón.
3. Siga levantando el anillo con la hoja de segueta o el destornillador e introduzca otras tiras hasta sacarlo de la ranura.
4. Levante la punta del siguiente anillo y corra una de las tiras
metálicas para impedir que se guarde en la ranura.
7. Continúe con los demás hasta desmontarlos de la corona
del pistón.
D. DESARMAR EL CONJUNTO PISTÓN - BIELA
1. Retire los tornillos que fijan el bulón al pistón o al pié de
la biela, si los hay.
2. Retire los seguros del bulón
A. Seleccione la pinza de acuerdo al tipo de seguro.
B. Sujete el seguro.
C. Apriete la pinza solo lo necesario para que el seguro salga
de la ranura.
D. Retire el seguro.
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3. Desmonte el bulón
- Coloque el pistón sobre calzos en la mesa de la prensa de tal
forma que la salida del bulón hacia abajó esté libre.
Observación:
Los calzos deben ser cóncavos y de madera u otro material
más blando que el pistón.
- Baje el vástago de la prensa hasta colocarlo exactamente
encima de bulón.
- Presione el bulón lentamente hasta expulsarlo.
Observación:
Si el bulón ofrece mucha resistencia investigue la causa.
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indice
Algunas veces el bulón hace rebabas en su alojamiento y deberá extraerse por el otro extremo.
Precaución:
Cuando sale el bulón, el pistón y la biela quedan libres.
Asegúrese de que no se golpeen.
El bufón puede extraerse también en forma manual. En este
caso, después de colocar el bulón sobre los calzos en y, se
coloca un botador de bronce exactamente sobre el bulón y
se golpea suavemente con un martillo de bola hasta extraerlo
totalmente.
Otra forma de separar el bulón del pistón es empleando un extractor especial como el que se muestra en la figura siguiente.
El procedimiento a seguir es:
indice
A. Introduzca el tornillo por el orificio del bulón.
B. Coloque el buje de tal manera que el tornillo pase por
dentro de él.
C. Introduzca la punta del tornillo por el orificio del soporte.
D. Rosque la tuerca.
E. Gire la tuerca con la llave cuidando que el pistón y el buje
estén alineados.
F. Apriete la tuerca progresivamente hasta extraer el bulón
totalmente.
Observación:
Sostenga con una mano el conjunto pistón-biela pues podría
caerse y sufrir daños.
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indice
AUTOCONTROLNo 3
Marque con una “X” la respuesta correcta
A.
1. Cuál de los siguientes pasos corresponde al rebordeado
de cilindros:
B.
A. Limpie las partes y observe las marcas de fábrica.
B. Monte la horquilla en la ranura del cuerpo porta herramientas.
C. Afloje con una llave los tornillos de las tapas.
D. Golpee la tapa con un mazo de material blando.
4. Escriba dos formas de extraer los anillos del pistón
A.
B.
2. De las siguientes parles, a cuál se le hacen marcas:
A. Pasador
B. Seguro
C. Biela
D. Buje
3. Nombre dos sitios por donde se extrae el conjunto pistónbiela
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VOCABULARIO
TÉCNICO
RESPUESTAS AL AUTOCONTROL NO. 3
1. B.
2. C.
3.
A. Parte superior del bloque.
B. Por el cárter.
4.
Agarrotar:
Quedar una pieza frenada por falta de lubricación.
Aleación:
Mezcla de dos o más metales por fusión de sus componentes.
A. Pinza expansora
B. Laminillas.
Antifricción:
Material con poca resistencia al rozamiento.
Axialmente:
A lo largo de el eje.
Babbitt:
Metal antifricción compuesto por aleación de estaño, antimonio y cobre.
Cáncamo:
Ojal de hierro atornillable para sujetar cables o ganchos.
Clavija hendida:
Pasador en forma de horquilla.
indice
94 95
indice
Chaveta:
Pieza metálica pequeña insertada entre un eje y su cubo
para evitar rotación.
Invar:
Aleación de hierro y níquel con coeficiente de dilatación
térmica muy pequeño
Diferencial:
Aparato multiplicador de fuerzas por medio de engranajes
(“Señorita”).
Izar:
Levantar por medios de cabos
Dilatación:
Aumento de tamaño provocado generalmente por aumento
de temperatura.
Espárragos:
Vástago roscados por ambos extremos
Estrobos o Eslinga:
Cabo o guaya con gasas para suspender o izar pesos.
Gaza:
Ojal que se hace en el extremo de un cabo.
Hidráulica:
Estudio del equilibrio y movimiento de los fluidos.
Hierro fundido:
Hierro colocado como sale de los altos hornos con gran
contenido de carbono.
Laberinto:
Enredado, de difícil paso.
Muñon:
Miembro, extremo de un eje.
Nervadura:
Refuerzo.
Rebaba:
Resalto o saliente.
Prisionero:
Espárrago pequeño embutido en su alojamiento
Señorita:
Diferencial pequeño.
Torque:
Esfuerzo de torsión dado a una tuerca o tornillo.
Holgura:
Amplitud o espacio para permitir dilataciones sin
agarrotamientos.
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RESUMEN
TÉCNICO
Biela: desalineamiento, fatiga, rosca de tornillos aboyados.
Pistón: agarrotamiento, descoronamiento, rayaduras, golpeteo, fatiga de los orificios del bulón, despestañado o rotura
del flanco, fallas de los seguros de bulón, rotura de anillos.
El conjunto móvil del motor está constituido por pistón, biela
y cigüeñal y es el encargado de convertir la energía térmica
de la combustión en un movimiento mecánico útil.
El cigüeñal recibe impulsos alternativos de los pistones y
los transforma en movimiento rotatorio. Es de acero forjado
y los hay izquierdo y derechos. Los muñones del cigüeñal
se reparten angularmente según el número de cilindros
del motor.
En el desmontaje, desarmado y diagnóstico del conjunto
móvil se utiliza herramientas especiales como el rebordeador
de cilindros, pinza extractora de anillos, diferencial,
extractor de pasador.
En caso de no traer marcas de fábrica, estos elementos, se
emplea marcadores como abecedario o numerador metálico.
La biela transmite al cigüeñal la fuerza de empuje del pistón.
Es de acero forjado, para resistir cargas muy altas. Se acopla,
por su pié, al pistón con un pasador o bulón y por su cabeza,
al muñon del cigüeñal, con una lapa y tornillos de acero especial, que se ajustan al torque recomendado por el fabricante.
El pistón se fábrica de aluminio o hierro, recibe la fuerza,
que por medio de la biela la transmite al cigüeñal. Va alojado
dentro de la camisa o cilindro haciendo sello hermético a
través de los anillos o segmentos.
Las averías más comunes en el conjunto móvil son:
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98 99
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AUTO PRUEBA
FINAL
1. El borde en el cilindro se forma por:
A. El uso desmedido.
B. La falta de lubricación.
C. Desajuste por los anillos.
D. Desgaste del pistón.
4. El desgaste de las faldas de los pistones facilita:
A. El paso excesivo de gases y aceites.
B. La expansión excesiva de los gases.
C. El reingreso de los gases y aceite.
D. La extinción de los gases inflamados.
5. Un esfuerzo continuado por carga excesiva o alta velocidad del motor puede ocasionar:
2. Los pistones corona de aluminio y placa de acero ofrecen
un punto de incandescencia para:
A. Acelerar el proceso de inflamación.
B. Aumentar el retardo a la información.
C. Evitar que se produzca la inflamación.
D. Retardar el proceso de inflamación.
B. Desgaste de las camisas.
C. Disminución de temperaturas.
D. Aumento de potencia.
A. Desaceleración y desgaste
B. Aceleración continuada en el motor.
C. Recalentamiento en el pistón.
D. Fatiga en el material del pistón.
6. Los anillos del pistón son de dos clases
3. La falla en la lubricación de los pistones causan:
1. __________________________
2. ___________________________
A. Bajo rendimiento.
7. La ralladura de los cilindros se deben a:
indice
100 101
indice
Verdadero ______________________
A. Anillos desgastados y falta de aceite.
B. Seguro de bulón suelto y exceso de lubricación.
C. Exceso de lubricación y anillos desgastados.
D. Anillos rotos y seguro de bulón suelto.
13. El anillo de fuego emplea mayor huelgo de todos
los anillos
Falso _______________
8. Complete la siguiente frase
Verdadero. ____________
Un cigüeñal derecho es el que su muñon No.
_______________________ Está a la derecha del
número uno.
9. El cilindro número uno es el que determina la secuencia
real del de encendido del motor.
Falso ______________
Verdadero. ____________
10. Las _______________________ de los pistones
sirven para controlar la expansión en su diámetro.
11. La _____________________ del motor diesel o cuerpos extraños, causan el descoronamiento del pistón.
12. Diga si es Verdadero o Falso
14. En los motores de dos tiempos no importa si sus anillos
giran dentro de su ranura
15. Si un anillo de seguro de bulón se sale de su ranura se
debe a que no fue comprimido suficientemente
Falso_____________________
Verdadero. _________________
Los anillos del pistón se pueden romper por detonación
en el cilindro
Falso __________________________
indice
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indice
RESPUESTA AUTO PRUEBA FINAL
9. El cilindro número uno es el que determina la secuencia
real del ORDEN de encendido de el motor.
1.
E. Desgaste por los anillos
10. Las RANURAS de los pistones sirven para controlar la
expansión en su diámetro.
2.
A. Acelerar el proceso de inflamación
11. La DETONACIÓN del motor Diesel o cuerpos extraños,
causan el des- coronamiento del pistón.
3.
B. Desgasté de las camisas.
12. Verdadero.
13. Verdadero.
4.
A. El paso excesivo de gases y aceite.
14. Falso.
5.
D. Fatiga en el material del pistón.
15. Falso.
6.
1. Anillos de compresión.
2. Anillos de lubricación
7.
D. Anillos rotos y seguros del bulón suelto.
8. Un cigüeñal derecho es el que su muñón número DOS está
a la derecha de el número uno.
indice
104 105
indice
BIBLIOGRAFÍA
TABOLDT,William K
Manual de Reparaciones Automotrices
Ed. Lineal, Cleworth
Connecticut 1980, 2a. edición
LOUIS T. MASSON
Conocimientos Científicos Generales
Ed. Press Service Inc.
Nesw York Ny U.S.A.1970. la edición.
MARKS W.Robert
Diccionario y Manual de la Física y Química
ED. Press Service Inc.
Nesw York NY. U.S.A. 1969 la. Ed.
La Flora José María
Motores Diesel
Ed. Blume
Torrelara Madrid 1973, 2a. Edición.
indice
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indice
Tabla de Contenido
INTRODUCCIÓN
OBJETIVO
NOTA ACLARATORIA
1. CONSTRUCCIÓN DEL CONJUNTO MÓVIL
A. Cigüeñal
1. Finalidad
2. Tipos
3. Sentido de giro
B. Bielas
1. Finalidad
2. Construcción
3. Fijación de las tapas
4. Tipos
5. Seguros de tuercas y espárragos
C. Pistones
1. Finalidad
2. Partes
3. Construcción
4. Tipos
5. Huelgos
D. Anillos de pistón
1. Finalidad
2. Tipos
3. Huelgos
E. Bulones
1. Constitución
2. Fijación
3. Lubricación
2. AVERÍAS DEL CONJUNTO MÓVIL
A. Fallas de las bielas
B. Averías de los pistones
1. Agarrotamiento
2. Descoronamiento
3. Rayaduras
4. Golpeteo
5. Fatiga de los orificios
6. Despestañado
7. Fallas de los seguros
C. Rotura de los anillos
D. Consumo de aceite debido a los anillos
3. HERRAMIENTAS ESPECIALES EMPLEADAS EN EL DESMONTAJE,
DESARMADO Y DIAGNOSTICO DEL CONJUNTO MÓVIL
A. Marcadores
1. Finalidad
2. Tipos
B. Pinzas extractoras de anillos
C. Pinzas extractoras de seguros de bulón
D. Alicate universal
E. Rebordeador de escariador de cilindros
1. Finalidad
2. Constitución
4. PROCESO
A. Desmontar y diagnosticar el conjunto móvil
B. Desmontar el cigüeñal
C. Extraer los anillos
D. Desarmar el conjunto pistón - biela
BIBLIOGRAFÍA