Los cojinetes - Biblioteca SENA

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Mecánica
Diesel
GRUPO DE TRABAJO
Instructores
José Antonio Melo
Sigifredo Ayala
José Rosemberg Camacho
Victor Garcés Villa
Juan de la Cruz Sierra
Volumen 9
Coordinador
Diagnostico de
cojinetes
José Yaley Lozano
Luis Antonio Medina
Asesor Metodológico
Profesional asesor
León Darío Restrepo
Revisión
Grupo de instructores de motores Diesel de Bogotá y
Medellin
Educar Editores S.A.
Coordinación editorial
Diagramación e ilustración
Alvaro Cotrés Guerrero
Buga, Noviembre de 1.983
Centro Agropecuario
Tabla de Contenido
INTRODUCCIÓN
OBJETIVO
1. LOS COJINETES
A. Generalidades
B. Funciones
1. Reducir la fricción
2. Disipar el calor
C. Tipos
1. Cojinetes de contacto rodante
2. Cojinetes de fricción
D. Clasificación según la ubicación
E. Finalidad
F. Ubicación
G. Características
1. Resistencia a la fatiga
2. Conformidad
3. Incrustábilidad
4. Acción superficial
5. Resistencia a la corrosión
6. Resistencia térmica
7. Conductividad térmica
H. Función de un cojinete de motor
I. Tipos de cojinetes de motor
1. De precisión
2. Rectificable
J. Función que cumple el aceite en el trabajo de los cojinetes de fricción
1. Nomenclatura
2. Orificios para el aceite
3. Ranura de lubricación
4. Cojinete para árbol de levas
K. Materiales para cojinetes
L. Daños de los cojinetes
1. Suciedad
2. Falta de lubricación
3. Mal montaje
A. Cojinetes invertidos
B. Oreja o pestaña fuera de lugar
C. Tapas corridas o desplazadas
D. Torsión indebida
E. Tapas invertidas
2. HERRAMIENTAS EMPLEADAS PARA EL CAMBIO DE COJINETES
A. Normas para la instalación de los cojinetes
1. Separación de los bordes
2. Margen de presión
3. Presión radial
4. Oreja de fijación
5. Fijación por espiga
B. Método a cambiar los cojinetes de bancada
3. ANÁLISIS DE FALLAS Y DIAGNOSTICO DE AVERÍAS
A. Fatiga superficial
B. Partículas extrañas en el recubrimiento
C. Partículas extrañas en el dorso
D. Asientos de cojinetes ovalados
E. Aplastamiento insuficiente
F. Aplastamiento excesivo
G. Biela doblada o torcida
H. Tata de cojinete corrida o desplazada
I. Montaje defectuoso
AUTO PRUEBA FINAL
RESPUESTAS A LA AUTO PRUEBA FINAL
VOCABULARIO TÉCNICO
BIBLIOGRAFÍA
INTRODUCCIÓN
Estimado Trabajador Alumno:
Siendo el cigüeñal y el árbol de levas los elementos más
importantes en el motor, además algunas de las partes más
costosas de reparar o de cambiar, los cojinetes que son las
piezas que le sirven de apoyo, cumplen una función de capital
importancia para el buen funcionamiento y duración de dichos ejes. En efecto, con un pequeño desgaste o una deficiente
instalación de los cojinetes ocasionará daños costosos e inactivadad del motor
Los cojinetes defectuosos producen daños severos en los muñones del cigüeñal, del árbol de levas y como consecuencia de
ello pueden arruinarse otras piezas del conjunto móvil.
La presente cartilla, es de gran importancia, pues le dará las
bases necesarias para que pueda establecer un juicio y hacer
un diagnóstico acertado sobre el estado de los cojinetes, el
aspecto que presentan, las causas que ocasionaron los daños,
las correcciones necesarias y las pautas para las correcciones
necesarias y las pautas para la correcta instalación.
Usted debe preocuparse por ser una persona de sólidos conocimientos y gran experiencia para esta clase de trabajos ya que
por ser una tarea delicada y de mucha responsabilidad, en los
talleres especializados siempre prefieren asignar esta labor a
quienes llenan estos requisitos.
7
indice
Sí usted sigue las recomendaciones explicadas, se sentirá satisfecho al culminar su estudio y además vislumbrará nuevos
horizontes, le auguramos muchos éxitos
I. Los cojinetes
¡Siga adelante!
A. GENERALIDADES
OBJETIVO
Cuando termine de estudiar el contenido de la presente cartilla instruccional, usted estará en capacidad de:
Los cojinetes constituyen partes importantes en cualquier máquina. Es importante para el mecánico reparador de motores
diesel, conocer los principios en que descansa su trabajo para
mantenerlos funcionando satisfactoriamente.
Emitir por escrito un concepto sobre el estado que pueden
presentar los cojinetes del motor.
El objetivo de los cojinetes es soportar los ejes rotativos y
otras partes en movimiento.
Explicar verbalmente o por escrito el proceso para inspeccionar visualmente los cojinetes.
B. FUNCIONES
Explicar verbalmente o por escrito el proceso operacional
para cambiar los cojinetes de bancada sin desmontar el cigüeñal.
Explicar verbalmente o por escrito las causas más comunes de
las fallas prematuras de los cojinetes.
Para poder realizar su función principal y operar sin desgastes prematuros, los cojinetes deben llenar dos funciones
adicionales:
1. Reducir la fricción, entre las superficies en movimiento,
separándolas mediante una película de aceite.
2. Disipar el calor producido por la fricción.
A pesar de que se instalen cojinetes de diseño avanzado en
un motor, siempre ocurre una pequeña cantidad de desgaste
mientras este está en marcha.
Índice
89
indice
Las dos causas principales de este desgaste son las siguientes:
A. La película de aceite lubricante se adelgaza demasiado o se
desprende por completo por un tiempo reducido.
B. Partículas extrañas, como suciedad, pasan a través del
huelgo del cojinete, en el muñón del cigüeñal, o en ambos.
Las partes del motor que contienen los muñones, o sea el
cigüeñal y el árbol de levas, son muy costosas tanto de reparar como de cambiar. Debido a esto, el cojinete está hecho
de manera que absorba el desgaste por fricción y proteja los
muñones del cigüeñal o del árbol de levas que son las piezas
más costosas.
Los cojinetes modernos han sido diseñados para que se puedan cambiar con rapidez y exactitud.
1. Cojinetes de contacto rodante que traen con sigo bolas,
rodillos o agujas de acero, conocidos como cojinetes antifricción.
2, Cojinete de fricción, que son los que no tienen bolas, rodillos ni agujas y en los cuales su superficie está en contacto
directo can la película de aceite interpuesta entre esta y la
parte en movimiento.
D. CLASIFICACIÓN DE LOS COJINETES SEGÚN SU
UBICACIÓN
Los cojinetes de fricción para cigüeñales, según la parte donde vayan instalados pueden ser:
Cuando se elige y se instala correctamente un cojinete, se espera que el motor funcione igual o mayor cantidad de tiempo
que cuando el motor se armó originalmente.
A pesar de los constantes esfuerzos de los fabricantes de cojinetes para que no se produzcan equivocaciones al instalar
cojinetes de recambio, se necesitan ciertos conocimientos y
seguir las recomendaciones para la instalación al pié de la letra con el fin de garantizar un trabajo satisfactorio.
C. TIPOS
Los cojinetes pueden dividirse en dos grandes grupos:
Índice
10 11
indice
COJINETE DE FRICCIÓN
de los órganos móviles, para ayudar a reducir la fricción,
permitiendo. Mejorar la eficiencia de los motores y prolongar su vida.
COJINETE DE CONTACTO RODANTE
1. Respaldo de acero
2. Revestimiento
COJINETE DE RODILLOS
COJINETE DE BOLAS
3. Superficie.
1. Pista exterior
1. Pista exterior
4. Orificio aceite
2. Pista interior
2. Pista interior
Estos cojinetes se intercalan entre los siguientes elementos:
5. Ranura aceite
3. Porta-Rodillos
3. Porta-esferas
6. Cara separadora
4. Rodillo
4. Esfera
- Eje cigüeñal y sus bancadas.
F. UBICACIÓN
- Eje cigüeñal y bielas (cojinetes de bielas).
7. Pestaña colocación
- Eje de levas y sus apoyos.
- Principales o de bancada.
G. CARACTERÍSTICAS DE LOS COJINETES PARA
MOTOR.
- De biela.
Los cojinetes principales se localizan en la bancada y en sus
respectivas tapas, pueden ser de dos Clases.
- De pared delgada o de casco recto.
Además de la capacidad de deslizamiento que debe tener un
cojinete, hay otros factores importantes que se necesitan para
un cojinete cumpla con la función y pueda operar correctamente, tales son:
- De ceja o de empuje embridado.
1. RESISTENCIA A LA FATIGA:
El cojinete de ceja para empuje axial el mismo soporte que
los de casco recto pero además controla el movimiento longitudinal del cigüeñal, conocido como “juego lateral” o axial.
Es la facultad de un material de cojinete para hacer frente a las
cargas intermitentes a las cuales está sometido por un tiempo
especificado. Los diversos materiales de cojinetes tienen capacidades variables para resistir esas cargas sin deteriorarse.
E. FINALIDAD
Son piezas que van intercaladas entre los ejes y los apoyos
Índice
Esta característica a veces se define como carga unitaria
12 13
indice
máxima en libras por pulgada cuadrada (P.S.l.) para una duración especificada en horas de funcionamiento.
2. CONFORMIDAD:
huelgo entre el eje y el cojinete.
5. RESISTENCIA A LA CORROSIÓN:
Es la característica del material de cojinete que le permite
moverse muy lentamente para compensar cualquier desalineación inevitable entre el eje y el cojinete.
Es la característica que rechaza la corrosión química, como la
que causan los ácidos que se forman de la reacción de los productos de combustión con el agua producida por la ignición
del combustible del motor.
Los factores típicos que contribuyen a esa desalineación son:
6. RESISTENCIA TÉRMICA:
Deformación del bloque, alabeo del cigüeñal y bielas dobladas o torcidas.
Indica hasta qué punto el material de cojinete puede soportar
su carga, a temperaturas de funcionamiento de motor, sin que
pierda su forma o sufra fracturas por impacto.
3. INCRUSTÁBILIDAD:
Define la facultad del material del cojinete para absorber partículas abrasivas extrañas que en otras circunstancias podrían
arañar el eje que el cojinete sostiene. En otras palabras, el material de cojinete es lo suficientemente blando para permitir
que esas partículas se incrusten el él. Dichas partículas eluden
los filtros del motor y penetran en el huelgo entre el eje y el
cojinete, junto con el flujo de aceite.
4. ACCIÓN SUPERFICIAL:
Es la facultad de un material de cojinete para resistir agarrotamiento si el cojinete y el eje se tocan durante el función y
miento del motor. Esta situación puede ocurrir cuando una
carga máxima comprime la película de aceite al exterior del
Índice
Este es un requerimiento básico, puesto que el material de
un cojinete tiende a perder parte de su dureza y resistencia
a la compresión, a medida que aumenta la temperatura de
funcionamiento.
7. CONDUCTIVIDAD TÉRMICA.
Es la facultad de un material de cojinete para absorber calor
y transferir éste deja superficie del cojinete a la cubierta. Esta
característica es importante pues cuando más frío funcione un
cojinete, mejor es su rendimiento. El aceite se lleva la mayoría
del calor que se genera, pero una buena conductividad térmica
del cojinete constituye una ayuda valiosa
Hay varios materiales y combinaciones de materiales que se
pueden usar para fabricar un cojinete de motor. Cada uno de
14 15
indice
ellos tiene una combinación diferente de las siete propiedades,
que acabamos de estudiar
Por ejemplo un material pueda que demuestre gran acción
superficial, pero que tenga muy poca resistencia a la fatiga.
Por otra parte pueda que otro material tenga gran resistencia
al desgaste y al calor pero su capacidad de deslizamiento sea
muy limitada.
Por esta razón deben seleccionase los cojinetes, de manera que
puedan cumplir la función que se exija de ellos.
A continuación se indican algunos ejemplos de empleo:
Propiedad principal del cojinete
Transporte pesado a larga distancia
Resistencia a la: fatiga
Tractores y equipo agrícola de
lncrustabilidad
Bombas de riega y motores marinos
Resistencia térmica
Índice
La función de un cojinete de motor es reducir la fricción entre una pieza giratoria de un motor (eje cigüeñal) y una pieza
estacionaria (bancadas de bloque) o también dos piezas en
movimiento deslizándose una sobre la otra como en el caso de
la biela sobre el muñón del cigüeñal.
Esto último exige que el cojinete resista cargas muy altas
especialmente las grandes cargas de choque causadas por las
explosiones de combustión interna que se producen.
La capacidad reductora de fricción de un cojinete de motor, se
basa en el fenómeno de que los materiales diferentes se deslizan uno contra otro con menor desgaste y menos fricción que
los materiales similares.
Empleos de cojinete
tamaño pequeño
H. FUNCIÓN DE UN COJINETE MOTOR
Por la anterior razón las aleaciones de metales como cobre,
estaño o plomo sostienen una pieza de acero móvil mejor que
una cubierta accesoria de acero o hasta de hierro fundido.
Aún cuando un cojinete de motor puede realizar parte de ésta
función reductora de fricción por sí solo, su rendimiento mejora grandemente con la adición de un lubricante entre la parte
móvil y las superficies de rozamiento.
Por tal motivo, uno de los principales objetivos en el diseño
de el cojinete es establecer y mantener una película de aceite
entre esas superficies coincidentes generalmente bajo cargas
variables.
16 17
indice
I. TIPOS DE COJINETES DE MOTOR
Anteriormente en los motores, las superficies de los cojinetes
se preparaban fundiendo una aleación de Babbitt directamente en la superficie de apoyo por ésta razón se denominan
“cojinetes fundidos”.
Esa fundición basta se labra después a su configuración definitiva lográndose la medida requerida. Reemplazar este tipo de
cojinetes era difícil y lento.
Actualmente, la gran mayoría de los cojinetes son de tipo “inserto” Este nombre proviene de el hecho de que el cojinete se
hace como una pieza independiente y luego se inserta en la
cubierta. Este tipo de cojinete tiene muchas ventajas a saber:
- Reemplaza relativamente fácil.
- Mayor variedad de materiales para cojinetes.
- Espesor de Babbitt controlado.
- Estructura mejorada.
Hay dos tipos de cojinete de inserto:
1. De precisión.
El cojinete de inserto de precisión se fabrica a tolerancias
escritas, por lo tanto no requiere maquinado adicional en el
momento de instalarse en el motor.
El cojinete de insertor rectificable se fabrica con un recubrimiento extra grueso de material de cojinete en el diámetro
interior, lo que permite que el cojinete se maquine a cualquier
tamaño deseado, incluyendo el Standard, en el momento de
su instalación.
Hay dos tipos de cojinetes de inserto según la configuración:
2. Rectificable.
- Enteramente redondo (una sola pieza).
Índice
18 19
indice
- Seccional (dos mitades).
El cojinete enteramente redondo se utiliza donde es posible
realizar el muñón en su sitio en el cojinete, como es de un
árbol de levas.
El cojinete seccional se emplea donde el cojinete debe montarse alrededor del muñón con la cubierta del cojinete que
también es de dos partes, incluyendo una tapa que sujeta el
conjunto.
Por ejemplo, todos los cojinetes de bielas son de tipo seccional.
Hay además otras dos configuraciones
- De casco recto o de pared delgada.
- De empuje embridado, de ceja o de empuje
El cojinete de empuje embriadado proporciona el mismo
apoyo que el cojinete de casco recto, pero además controla
cualquier movimiento horizontal del eje (llamado juego longitudinal o axial)
emplean piezas de empuje independiente (llamadas arandelas
de empuje) y las cuales pueden ser completamente circulares
o seccionadas, conocidas comúnmente como “medias lunas”
según el diseño del fabricante del motor.
J. FUNCIÓN QUE CUMPLE EL ACEITE EN EL TRABAJO DE LOS COJINETES DE FRICCIÓN
En éste caso, tenemos un eje redondo (el componente móvil) que es el eje cigüeñal y que funciona sobre un cojinete
cilíndrico, que son las bancadas del motor (componente estacionario).
Cuando el motor esta apagado, el eje descansa en el cojinete
(Fig 1 A) medida que el eje empieza a girar de izquierda a
derecha (Fig.1A), el eje asciende de la superficie del cojinete
una distancia corta La rotación del eje y la presión del aceite
forman una especie de cuña debajo del eje, levantando este
cojinete, haciendo que se deslice sobre una película fluida de
aceite (Fig. 1B).
Los cojinetes de bielas y la mayoría de los de bancada utilizan
en la posición de empuje del bloque para recibir el movimiento
hacia adelante y hacia atrás del cigüeñal.
La mayoría de los cojinetes de empuje de bancada son de brida doble. Sin embargo en los motores de servicio pesado se
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indice
Fig. 1-b. A medida que la rotación continúa,
la película de aceite se acuña entre el eje y el
cojinete, manteniéndolos separados.
1. NOMENCLATURA
El conocimiento de la nomenclatura de los cojinetes le ayudará a identificar los puntos donde puede presentarse la avería
de ellos.
2. ORIFICIOS PARA EL ACEITE
El orificio para el aceite en el cojinete puede tener como propósito, lubricar el cojinete o facilitar la lubricación de las partes adyacentes. No se requieren orificios para aceite en todos
los cojinetes de repuesto que se vaya a instalar, deben tener
las mismas características que el cojinete original, tanto en
tamaño como a la posición después de instalado.
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22 23
indice
3. RANURA DE LUBRICACIÓN
Observación:
Algunos motores de baja potencia no utilizan este tipo de
cojinetes principales sino que van montados sobre cojinetes
de rodillos cónicos de acero. En este caso el ajuste del juego
axial se controla retirándolo o agregando calzos de lámina de
calibres especiales.
Las ranuras de lubricación se usan para distribuir aceite sobre
toda la superficie del eje, lo cual hace que se forme una película de aceite sobre toda el área del cojinete.
Algunos cojinetes principales están diseñados con una ranura
de lubricación que circunda todo el cojinete a través del centro
del mismo. Estos se usan en parte como ductos o parajes para
permitir el paso del aceite a otras partes del motor.
El material del respaldo del cojinete pueden ser bronce o acero
Ambos son muy usados en la actualidad
La disposición de dichas ranuras dependen del diseño del
fabricante.
La mayoría de los cojinetes que se emplean actualmente son
de cajas múltiples Un cojinete básico tiene dos cajas.
4. COJINETES PARA ÁRBOL DE LEVAS.
Una caja es un dorso de acero y la otra es un recubrimiento de
metal Babbitt. Este tipo se llama cojinete Bimetálico.
Estos cojinetes proporcionan puntos de apoyo para mantener
el eje o árbol de levas girando en ese lugar.
Algunos diseños incorporan una tercera capa, superpuesta
sobre el recubrimiento de Babbitt. A este cojinete se le denomina trimetálico,
Los cojinetes son del tipo circular y están construidos de una
cinta enrollada
Índice
K. MATERIALES PARA COJINETES.
La superficie de cojinetes es la parte de un cojinete liso que
lleva a cabo la función de antifricción básica y por lo tanto se
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indice
considera que es de primordial importancia.
De todos los materiales que se emplean con esta finalidad, el
que más se usa es el Babbitt.
Metal Babbitt es una aleación blanda compuesta por 83% de
plomo, 15% de antimonio, 1% de estaño y 1% de arsénico. Esta
aleación toma el nombre en honor a su inventor Isaac Babbitt.
La mayoría de los ingenieros considera al Babbitt como una
superficie de cojinete liso “casi ideal” porque proporciona:
1. El deslizamiento requerido para superar la fricción
2. La blandura que se requiere para que una cantidad razonable de materias extrañas, se incrusten por si mismas.
3. El “flujo’ necesario para que el eje y el cojinete se conformen entre sí.
L. DAÑOS EN LOS COJINETES
Los cojinetes de los motores son piezas reemplazables que no
son costosas y que resisten las presiones normales de ellos.
Sin embargo es de esperar que ocurra un desgaste normal
en todos los cojinetes de bancada, de las bielas y del árbol
de levas.
También es muy posible que ocurra un desgaste anormal y
Índice
una falla prematura de los cojinetes causando serios daños
al motor.
Según investigaciones efectuadas por algunos fabricantes de
cojinetes, comprobaron que las causas principales para las
fallas de cojinetes son las siguientes
1. Suciedad.
2. Falta de lubricación.
3. Mal montaje.
4. Desalineación.
5. Sobre carga
6. Corrosión
1. De las anteriores causas la suciedad es el problema más
común. La suciedad en sus varias formas, tales como granos y
partículas esféricas de vidrio y de metal han sido la causa de la
falla de cojinetes La adecuada limpieza de todas las piezas que
se instalen en un motor reparado y el debido mantenimiento
de este, incluyendo nuevos filtros de aire y aceite, contribuirá
a eliminar la suciedad como problema Otra fuente de materias
extrañas es el desgaste anormal de otras piezas del motor.
Un cojinete desgastado por la suciedad estará generalmente j
cortado con una serie de líneas Los granos finos, trazan líneas
finas Las partículas metálicas cortan surcos algo más anchos.
y profundos. La suciedad puede incrustarse y acumularse en
las superficies de los cojinetes.
26 27
indice
Recuerde: la suciedad es la causa principal de la falla de los
cojinetes.
Los surcos anchos y profundos son causados por partículas,
escamas e hilos de hierro o de acero.
Este daño del cojinete fue causado por partículas procedentes
de fragmentos de los piñones de tiempo. Note el espaciamiento profundo e intermitente de los surcos.
Debido a que algunas superficies de cojinetes son relativamente blandas, la suciedad puede incrustarse y acumularse en la
superficie del mismo con el resultado de desgastar el muñón.
En este caso, granos de hierro y arena procedentes de la
rectificación de un cilindro han creado gran incrustación de
suciedad.
Índice
Estos cojinetes han sido cortados y rayados por partículas
diminutas de materias extrañas. Note la serie de rayas finas y
adyacentes. Estos surcos finos solamente pueden ser causados
por granos de hierro o de acero, o de arena dura.
En este caso, los surcos, o rayas, fueron causados por partículas sueltas provenientes del rectificado del cigüeñal.
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indice
2. FALTA DE LUBRICACIÓN
Esta forma de falla puede ser el resultado de uno o mas de
las siguientes causas:
A. Arranque del motor en seco.
B. Bajo flujo de aceite.
C. Holgura deficiente entre el cojinete y el cigüeñal.
E. Dilución del aceite.
A. La tolerancia insuficiente para el aceite entre el cojinete y
el cigüeñal, impide la lubricación y el enfriamiento adecuados a las superficies del cojinete Lo anterior incrementa el
desgaste de los cojinetes hasta que finalmente se funden con
el cigüeñal. Una verificación de la holgura del cojinete evita
este tipo de avería.
3. MAL MONTAJE
El montaje indebido es una causa común de la falda de los
cojinetes, sobresaliendo los errores siguientes:
A. Cojinetes de bancada invertidos.
B. Lengüeta de sujeción fuera de su lugar.
C. Tapa invertida.
D. Torsión indebida.
E. Desplazamiento de las tapas de biela.
A. Cuando se instala invertido el cojinete, al no quedar la perforación para el paso de aceite, se produce un agarrotamiento
entre el cigüeñal y el cojinete.
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indice
Observación:
Al instalar los cojinetes de bancada cerciórese siempre que el
agujero del cojinete coincida con el agujero del conducto del
aceite del bloque del motor
B. LENGÜETA U OREJA DE SUJECIÓN PRENSADA.
Si la lengüeta u oreja de fijación del cojinete no queda debidamente asentada en su alojamiento, el cojinete se deforma.
Además el revestimiento de la parte interior enfrente de la
lengüeta, queda raspando contra el muñón, fundiéndose
contra éste
Lengüeta de sujeción prensada.
C. TAPA INVERTIDA
Las tapas de biela o de bancada que se hayan montado invertidas o en el Sitio equivocado, producen una condición
descentrada.
Esto ocasiona una concentración de carga por las caras divisorias de las dos mitades del cojinete.
Índice
32 33
indice
Observación:
Apriete siempre los pernos de acuerdo a las especificaciones
dadas en el manual.
Pestaña del cojinete de empuje rayada y quemada.
Observación:
Hay que marcar las tapas durante el desmontaje y asegurar
que se armen exactamente en el mismo orden en el cual fueron
desarmadas.
D. TROQUÉ INDEBIDO
El contacto constante del disco de empuje del cigüeñal contra
la pestaña de empuje del cojinete puede producirse por un
ajuste incorrecto del embrague o a insuficiente juego axial.
Lo anterior impide que el aceite penetre entre la pestaña y el
disco, lo cual resulta en ralladuras y quemaduras de las pestañas de empuje del cojinete. El acabado áspero e irregular del
disco de empuje puede también causar ralladuras.
- La falta de troqué puede hacer que la tapa se afloje.
- El troqué excesivo puede causar estiramiento de los pernos y
posibles quebraduras durante el funcionamiento.
Índice
34 35
indice
Pestaña de empuje rayada y quemada.
4. DESALINEACIÓN
E. DILUCIÓN DE ACEITE
Si la película de aceite lubricante es demasiado fina o diluida,
el resultado puede ser que la superficie del cojinete se queme
ligeramente.
El aceite puede ser diluido por refrigerante anticongelante o
combustible que haya penetrado en el sistema de lubricación
del motor.
Otra causa mayor de aceite diluido es el recalentamiento provocado por mal funcionamiento del sistema de enfriamiento.
Índice
Los factores que contribuyen a la desalineación y falla de los
cojinetes incluyen el cigüeñal desalineado, ovalado o cónico,
una biela doblada, los alojamientos de los cojinetes de bancada desaliñados desde adelante hacia atrás y el diámetro
interior de los alojamientos que se vuelve cónico.
A. Desalineación del cigüeñal.
Un cigüeñal desalineado o desplazado, debido al abuso del
motor, puede causar este tipo de avería de cojinetes. Los cojinetes de bancada del centro y adyacentes intermedios han
sido raspados uniformemente o deteriorados, debido a la mala
alineación del cigüeñal.
36 37
indice
Observación:
Verifique siempre la alineación del cigüeñal como se explica
en la cartilla sobre “verificación, diagnóstico del cigüeñal”
antes de instalarlo.
B. Biela torcida
Una biela torcida o doblada produce una desalineación, dando
por resultado que el cojinete se incline con lo cual su borde
tendrá contacto de metal con el muñón.
Observación:
Antes de instalar cualquier cojinete de bielas verifique la alineación de las bielas.
C. Alojamiento cónico
La conicidad de los alojamientos del cojinete causa que la
carga sea concentrada sobre una sola área de las superficies
del cojinete en lugar de hacer contacto con toda la superficie
del mismo.
Aquí han ocurrido desgastes y ralladuras severos a lo largo
de un lado del cojinete hasta la ranura, en tanto que no hubo
contacto del cigüeñal con el lado opuesto de la ranura.
Observación:
Antes de instalar los cojinetes
Inspeccione y verifique siempre los diámetros internos de los
alojamientos de los cojinetes de las bielas como se explica en
la cartilla sobre “verificación y alineación de bielas”.
Antes de instalar cojinetes del árbol de levas o de bancada, verifique que los alojamientos tengan la redondez y alineamiento correctos según se explica en la cartilla sobre “verificación
del bloque de cilindros”.
5. Sobrecarga de los cojinetes
Las fallas de los cojinetes pueden ser causadas por sobre- carga del motor debido a que también se producen sobrecargas en
Índice
38 39
indice
los cojinetes por una o más de las siguientes causas:
La velocidad excesiva del motor crea cargas extremas en las
mitades superiores e inferiores de los cojinetes. En algunos
A. Marcha mínima excesiva del motor.
B. Velocidad demasiado baja.
C. Trabajo forzado.
D. R.P.M. Demasiado altas.
Un motor que funcione demasiado tiempo o marcha mínima,
con velocidades demasiado bajas o sometido a trabajo forzado, las mitades superiores de los cojinetes de las bielas, quedan expuestas prácticamente al plena impacto de la carrera de
potencia de los cilindros del motor.
Estas fuerzas causan desgaste anormal y falla de las mitades
superiores de los cojinetes de biela.
Además de las cargas excesivas, los cojinetes tienen que funcionar con un mínimo de lubricación debido a que la bomba de
aceite produce poca presión a baja velocidad.
Las mitades inferiores de los cojinetes de las bielas generalmente no son afectadas debido a que están expuestas a cargas
livianas, sin embargo estas pueden ser rayadas por partículas
desprendidas de las mitades superiores de los cojinetes.
Marcha mínima.
Casos la carga puede ser mayor en las mitades inferiores a altas R.P.M. Del motor.
Los cojinetes inferiores ilustrados en la fotografía están rayados debido a partículas desprendidas de las mitades superiores de los cojinetes.
Velocidad demasiado alta:
Índice
40 41
indice
Los agentes corrosivos atacan el plomo del revestimiento del
cojinete, convirtiéndolo en una masa de plomo, la cual se deshace y causa deterioro del revestimiento.
Sobrecarga.
Estas mitades superiores e inferiores de biela fueron sometidas a tallas cuando el motor funciono a R.P.M. Demasiado
altas.
6. Corrosión
La corrosión no es causa común de falla de los cojinetes de
ciertos motores. El revestimiento es atacado por agentes corrosivos, resultando en pérdida de plomo
Agentes corrosivos diferentes se pueden formar en el aceite
lubricante como resultado de gases de escape por los anillos
del pistón, o debido al uso de combustible con alto contenido
de azufre y por temperaturas de funcionamiento demasiado
altas.
Índice
42 43
indice
AUTOCONTROLNo 1
De los siguientes enunciados subraye los que sean verdaderos.
1. Los cojinetes de fricción son los que tienen bolas y rodillos.
2. El aceite, evita que haya contacto directo entre los muñones
del cigüeñal y los cojinetes.
A. Resistencia a la tracción.
B. Resistencia a la fatiga.
C. Capacidad de oxidación.
D. Intensidad de desgaste.
3. Los cojinetes ayudan a disipar el calor producido por la
fricción.
4. Los cojinetes de fricción para cigüeñales pueden ser de
bancada y de biela.
5. Los cojinetes de empuje además de servir como soporte
se utilizan para:
A. Reducir el paso del cigüeñal
B. Elevar la presión del aceite.
C. Controlar el movimiento longitudinal del cigüeñal.
D. Soporte la presión radial.
6. Para transporte pesado o larga distancia, se deben seleccionar cojinetes cuya propiedad sea:
Índice
44 45
indice
RESPUESTAS AL AUTOCONTROL
2. HERRAMIENTAS
Verdaderos
2. El aceite evita que haya contacto directo entre los muñones
del cigüeñal y los cojinetes.
3. Los cojinetes ayudan a disipar el calor producido por la
fricción.
4. Los cojinetes de fricción para cigüeñales pueden ser de
bancada y de biela.
5. Los cojinetes de empuje además de servir como soporte
se utilizan para:
C. Controlar el movimiento longitudinal del cigüeñal.
6. Para transporte pesado o larga distancia, se deben seleccionar cojinetes cuya propiedad principal sea:
B. Resistencia a la fatiga.
EMPLEADAS EN EL
CAMBIO DE COJINETES
A. CAMBIO DE LOS COJINETES DE BANCADA Y DE
BIELA.
Frecuentemente cambian los cojinetes de bancada y de desmontar el cigüeñal del motor.
Aunque lo más aconsejable es desmontar el cigüeñal, para
hacer una reparación completa, cuando el fabricante del motor establece un determinado período para el cambio de los
cojinetes, sin que se haya producido ninguna falla, se pueden
seguir las instrucciones del proceso operacional que encontrará en esta cartilla.
Para sacar la mitad superior de los cojinetes de bancada usted
encuentra en el comercio algunas herramientas exclusivas
para realizar este trabajo, sin embargo, puede construir una
herramienta igualmente eficiente, con una chaveta hendida
como la que se ilustra.
Instalación de los cojinetes.
Índice
46 47
indice
Sea principal, de biela o del árbol de levas, el cojinete debe
permanecer fijo en su lugar, para desempeñar sus funciones.
Toda la superficie exterior debe estar en contacto con la superficie de asiento, con el objeto de que la disipación del calor
sea eficiente.
Por esa razón, los cojinetes tienen ciertas características
especiales de diseño para evitar que giren dentro de su base.
Clavija de remoción de cojinetes hechas de una simple chaveta.
Estas características son:
1. SEPARACIÓN DE LOS BORDES.
Todos los cojines principales y los de biela se fabrican con
separación de los bordes. Esto quiere decir que la distancia
entre los bordes exteriores del cojinete es un poco mayor que
el diámetro del asiento.
Típicas clavijas para la remoción de cojinetes.
Índice
48 49
indice
2. MARGEN DE PRESIÓN DEL COJINETE
Cuando se introduce un cojinete a presión en su lugar, los
bordes superiores del mismo sobresaldrán ligeramente de
asiento, lo que indica que el cojinete es un poco mayor que
un semicírculo. El exceso de circunferencia se llama “margen
de presión”.
Cuando se aprietan las tapas de los cojinetes, éstos se van
acercando el uno al otro hasta hacer contacto.
La separación de los bordes evita que
el cojinete caiga en su lugar.
La separación de los bordes hace necesario que el cojinete se
inserte a presión, lo que ayuda a mantener el cojinete en un
lugar durante el armado.
Margen de presión de cojinete.
3. PRESIÓN RADIAL
El cojinete instalándose a presión.
Índice
En el momento de apretar las tapas, se crea una “presión radial” que aprieta los cojinetes dentro de su asiento y garantiza el contacto completo entre el respaldo del cojinete y del
50 51
indice
asiento del mismo.
4. OREJA DE FIJACIÓN
La oreja de fijación es el dispositivo más sencillo y efectivo
para fijar el cojinete mientras se aprietan los tornillos.
Se utilizan algunos otros métodos para la fijación como el de
‘Espiga”, que consiste en un pequeño cilindro que se inserta
a presión en el alojamiento del cojinete, la parte que queda
sobresaliendo de la base, asegura el cojinete para evitar que
éste gire o se salga.
La oreja se proyecta hacia afuera en la superficie de separación del cojinete y encaja suavemente en la ranura que para
este propósito tiene el asiento, eliminando toda posibilidad de
que se nueva o se corra durante el armado.
5. FIJACIÓN POR ESPIGA
Método de espiga para
la fijación del cojinete.
Resultado de margen de presión.
Índice
52 53
indice
AUTOCONTROLNo 2
1. Marque con X
A. El cojinete seccional
se emplea.
B. El cojinete enteramente
redondo se utiliza
La función de un cojinete de motor es:
A. Reducir la fricción.
B. Aumentar la fricción.
C. Nivelar la fricción.
( ) 1. Donde el cojinete debe montarse alrededor del muñón
con la cubierta del cojinete
2. Enumere las ventajas del cojinete inserto
( ) 2. Donde es posible realizar el muñón en su sitio en el
cojinete
A.__________________________________________
B.__________________________________________
C.__________________________________________
D.__________________________________________
5. Marque verdadero o falso
El cojinete de inserto rectificable no requiere maquinado adicional en el momento de instalarse en el motor.
V_____ F _____
El cojinete de empuje embridado proporciona el mismo apoyo
que el cojinete de casco recto
V _____ F _____
3. Marque verdadero o falso
6. Marque con X los datos correctos
Metal Babbitt es una aleación blanda compuesta por:
A. 83% de plomo.
B. 16% de antimonio.
4. haga la pareja:
Índice
54 55
indice
C. 11/2% de estaño.
D. 1% de arsénico.
B. Falta de aceite.
C. Enfriamiento del aceite.
7. Enumere serias causas principales para las fallas de cojinetes
10. Marque con una X verdadero o falso:
A. _________________________________________
B. _________________________________________
C. _________________________________________
D. _________________________________________
E. _________________________________________
F. __________________________________________
El troqué excesivo puede causar estiramiento de los pernos y
posibles quebraduras durante el funcionamiento.
V _____ F _____
11. Marque verdadero o falso:
La velocidad excesiva del motor crea cargas extremas en las
mitades superiores e inferiores de los cojinetes.
8. Marque verdadero o falso
V _____ F _____
La tolerancia insuficiente para el aceite entre el cojinete y el
cigüeñal, impide la lubricación y el enfriamiento adecuados
a las superficies.
Marque con X la respuesta correcta:
V _____ F _____
9. Marque con X
Cuando se instala invertido el cojinete, se produce un agarrotamiento entre el cigüeñal y el cojinete por:
A. Exceso de aceite.
Índice
12. Agentes corrosivos diferentes se pueden formar en el aceite lubricante como resultado de:
A. Escape de gases por los tornillos del pistón.
B. Uso de combustible con alto contenido de azufre.
C. Temperaturas de funcionamiento demasiado altas.
13. Describa con sus palabras, en qué consiste la presión
radial.
56 57
indice
RESPUESTAS AUTOCONTROL NO.2
A. 83% de plomo.
D. 1% de arsénico
1. La función de un cojinete de motor es:
7. Sus causas principales para las fallas de cojinetes
A. Reducir la fricción.
A. Suciedad
B. Falta de lubricación.
E. Mal montaje.
D. Desalineación.
E. Sobrecarga.
F. Corrosión.
2. Las ventajas del cojinete INSERTO son:
A. Reemplazo relativamente fácil
B. Mayor variedad de materiales para cojinetes.
C. Espesor de Babbitt controlado
D. Estructura mejorada.
3. El cojinete de inserto rectificable no requiere maquinado
adicional en el momento de instalarse en el motor
FX
4. 1.(B)
8. La tolerancia insuficiente para el aceite entre el cojinete y
el cigüeñal, impide la lubricación y el enfriamiento adecuado
a las superficies.
Verdadero
2.(A)
5. El cojinete de empuje embridado proporciona el mismo
apoyo que el cojinete de casco recto
Verdadero
6. Metal Babbitt es una aleación blanda compuesta por:
9. Cuando se instala invertido el cojinete se produce un agarrotamiento entre el cigüeñal y el cojinete por:
B. Falta de aceite.
10. El troqué excesivo puede causar estiramiento de los pernos y posibles quemaduras durante el funcionamiento
Verdadero
Índice
58 59
indice
11. Marque verdadero o falso:
La velocidad excesiva del motor crea cargas extremas en las
mitades superiores e inferiores de los cojinetes.
Verdadero
B. MÉTODO PARA CAMBIAR LOS COJINETES SIN
DESMONTAR EL CIGÜEÑAL DEL MOTOR
Desmonte los cojinetes de la siguiente forma:
1. Afloje todas las tapas de bancada.
12.
A. Escape de gases por los anillos de pistón.
B. Uso de combustible con alto contenido de azufre.
C. Temperaturas de funcionamiento demasiado altas.
13. Compare su respuesta con la unidad
2. Retire la tapa de bancada en la que vaya extraer el cojinete.
3. Instale la clavija para remover cojinetes en el orificio de
lubricación del cigüeñal.
4. Gire lentamente el cigüeñal de manera que la fuerza de
la cabeza de la clavija quede dando contra la mitad superior
del cojinete
Remoción de
un
cojinete
con la clavija
especial.
Índice
60 61
indice
Monte la tapa con abundante aceite, en el cojinete, y coloque
los tornillos sin darles ajuste.
Cambie los demás cojinetes superiores siguiendo el proceso
explicado en los pasos 2 - 3 - 4.
Observación:
Esta operación sólo se puede efectuar cuando el bloque no
tiene guía o espigo de fijación del cojinete en la parte superior.
Observación:
Cuando haga cambiar todos los cojinetes, dé apriete a la
torsión recomendada y siguiendo el proceso explicado en la
cartilla Armado y Montaje del Conjunto Móvil y Volante.
Instalación de un cojinete con la clavija especial.
Precaución:
Gire el cigüeñal de manera que la superior del cojinete hacia la
oreja o clavija arrastre la mitad pestaña de fijación.
Observación:
Instale la mitad superior del cojinete siguiendo el proceso
recomendado, e instale la mitad del cojinete que va en la tapa.
Índice
62 63
indice
3. ANÁLISIS DE FALLAS Y
DIAGNOSTICO DE AVERÍAS.
Muchas veces los cojinetes se deben cambiar no porque haya
desgastes normales, sino mas bien a que se han dañado prematuramente y por consiguiente no cumplen las funciones
debidas
Como ya se ha explicado, las causas principales de daños
prematuros son
Suciedad 44 9%
Mal montaje 13 4%
Desalineación 12 7%
Lubricación deficiente 10 8%
Sobrecarga 9 5%
Por las anteriores causas, es lógico asumir que si los cojinetes
dañados se cambian sin determinar las causas del daño, es casi
seguro que los nuevos cojinetes sufran esos mismos daños
Por consiguiente, un paso muy importante en el cambio de los
cojinetes, es corregir las causas que ocasionaron los daños
Lo anterior exige un diagnostico de la situación completa,
incluyendo los cojinetes dañados para determinar la causa
real del daño.
A continuación le damos algunas referencias que le ayudaran
a hacer su diagnóstico. Cada tipo de daño está ordenado en
cuatro factores principales:
1. Aspecto
Una ilustración y una breve descripción del daño.
Corrosión 4 2%
Otros 4 5%
Índice
64 65
indice
A. FATIGA SUPERFICIAL:
1. Aspecto
Aspecto
Pequeñas zonas irregulares de material de la superficie ausente del recubrimiento del cojinete
2. Acción dañina
Agrietamiento de la superficie de rozamiento, debido a la fatiga del material. Las grietas de fatiga se ahondan y ensanchan
en dirección perpendicular a la línea de unión cerca de esta
línea, las grietas de fatiga se desvían y avanzan paralelas a
ella y luego se unen, dando lugar a que partes de la superficie
se descascaren.
2. Acción dañina
Los factores que realmente ocasionarán el daño en las condiciones actuales.
3. Causas posibles
3. Causas posibles
Exceso del límite de duración, mal montaje, cargas excesivas,
aceleración violenta.
Una reseña de aquellos factores que podrán producir el daño.
4. Corrección
4. Corrección
Si la duración de servicio del cojinete instale viejo fue adecuado, un cojinete del mismo tipo.
El procedimiento que se debe seguir para corregir la causa
de la falla.
Índice
Si la duración de servicio del cojinete viejo fue muy corta,
cámbielo por un cojinete de servicio más pesado, para obtener
mayor duración. Cambie todos los demás cojinetes (princi-
66 67
indice
pales, de biela y de árbol de levas) pues es probable que su
duración sea corta.
Recomendar al conductor del vehículo que evite aceleraciones
bruscas y cargar peso excesivo.
B. PARTÍCULAS EXTRAÑAS EN EL RECUBRIMIENTO
1. Aspecto
Incrustación de partículas extrañas en el metal Babbitt, marcas de arañazos en la superficie de rozamiento.
Aspecto de cojinete dañado por partículas extrañas en el recubrimiento.
2. Acción dañina
El polvo, la suciedad, partículas abrasivas y/o metálicas presentes en el aceite, se incrustan en el Babbitt del cojinete, desplazan el metal y dan lugar a un punto alto. El punto alto puede
ser lo suficientemente grande para hacer contacto
Con el muñón, produciendo una acción de roce, o cause una
acción de piedra esmeril.
Las partículas extrañas en el recubrimiento producen puntos altos.
3. Causas posibles
- Falta de limpieza del motor y de las partes antes del montaje.
- Suciedad y arenillas del camino que penetran en el motor a
Índice
68 69
indice
través del múltiple de admisión de aire.
- Desgaste de otras piezas del motor que se sueltan pequeñas
partículas que penetran al aceite.
4. Corrección
- Instale cojinetes nuevos, teniendo cuidado de seguir los procesos de limpieza correctos.
- Si es necesario haga rectificar el muñón del cigüeñal.
- Indique al propietario del motor que el aceite debe cambiarse
a los períodos especificados y que el filtro de aire, filtro de
aceite y filtro de respiro del cárter deben limpiarse de acuerdo
a las especificaciones del fabricante.
Aspecto de un cojinete dañado por partículas extrañas.
C. PARTÍCULAS EXTRAÑAS EN EL DORSO DEL COJINETE
1. Aspecto
Se observa una zona de desgaste localizada en la superficie
Las partículas extrañas mantienen el dorso del cojinete separado de la cubierta.
de rozamiento. Además es posible que se evidencien partículas extrañas en el dorso del cojinete o asiento del mismo,
directamente detrás de la zona de desgaste superficial.
Índice
70 71
indice
2. Acción dañina
Las partículas extrañas entre el cojinete y su asiento impiden
que el área completa del dorso del cojinete haga contacto con
su asiento.
Visible desgaste excesivo cerca de la línea de separación en
ambos lados de los cascos superior e inferior
Como resultado de esto, la transferencia de calor fuera de
la superficie de rozamiento no es uniforme y da lugar a calentamiento y como consecuencia se reduce la duración del
cojinete.
3. Causas posibles
La suciedad, el polvo, las partículas abrasivas y/o metálicas
presentes en el motor en el momento del montaje o resultantes
al eliminar rebabas puede que se depositen entre dorso del cojinete y el asiento, durante la reparación del motor.
4. Corrección
- Solamente cuando haya efectuado una limpieza apropiada y
haya eliminado las rebabas de todas las superficies debe instalar los cojinetes nuevos.
- Compruebe las superficies de los muñones del cigüeñal, si
tiene excesivo desgaste, hágalos rectificar.
D. ASIENTOS DEL COJINETE
1. Aspectos:
Índice
2. Acción dañina:
El huelgo para aceite cerca de la línea de separación disminuye a tal punto que se produce contacto de metal entre el cojinete y el muñón, dando resultado zonas de desgaste. Anormal
También pueda que exista asentamiento incorrecto entre el
dorso del cojinete y la cubierta, lo cual dificulta la transferencia de calor y causa recalentamiento reduciendo la resistencia a la fatiga
3. Causas posibles
Las cargas y flexiones alternas de las bielas pueden ser causa
de que los asientos de los cojinetes se alarguen y debido a que
72 73
indice
los cascos de los cojinetes de repuestos una vez que se instalan, tienden a conformarse, con la forma de
sus asientos, esto puede dar como resultado una superficie de
rozamiento ovalada.
4. Corrección:
- Antes de instalar los cojinetes nuevos, compruebe el círculo de las bielas en sus asientos. Si se comprueba que tienen
deformación circunferencial, hágalas rectificar o cámbielas.
- Compruebe las superficies del muñón, para ver si tienen desgaste excesivo, si es necesario, hágalos rectificar.
- Instale cojinetes nuevos, según las instrucciones del fabricante.
E. APLASTAMIENTO INSUFICIENTE
Aspecto de cojinete dañado por aplastamiento insuficiente.
1. Aspecto
Se observan zonas muy pulidas en el dorso del cojinete y/o en
el borde de la línea de separación.
2. Acción dañina
Cuando un cojinete con aplastamiento insuficiente se instala en un motor, el cojinete queda suelto y por lo tanto tiene
libertad para moverse hacia atrás y hacia adelante en su
alojamiento.
El cojinete con aplastamiento insuficiente tiene libertad para
moverse hacia adelante en la cubierta.
Índice
74 75
indice
- Apretamiento insuficiente con la llave de torsión durante la
instalación. Cerciórese de que el tornillo no toca el fondo en
un agujero ciego.
El diámetro interior del asiento del cojinete era de súper, tamaño o la tapa del cojinete se alargó reduciendo a un mínimo
el aplastamiento
- Se utiliza demasiadas laminillas (si se recomendaba el uso).
4. Corrección
- Instale cojinetes nuevos usando los procedimientos de instalación correctos (nunca lime los frentes de separación).
Debido a la perdida de presión radial, el contacto con el asiento del cojinete es inadecuado, impidiendo la transferencia
de calor fuera del cojinete, como consecuencia de esto, el
cojinete se sobrecalienta causando deterioro en la superficie
del rozamiento
- Antes de montaje limpie las superficies coincidentes de las
tapas de cojinete.
- Compruebe las superficies del muñón para ver si tienen
desgaste excesivo, haga rectificar el cigüeñal si es necesario.
- Corrija el espesor de las laminillas (si se recomienda el uso)
3. Causas posibles
- Los frentes de separación del cojinete se limaron en un intento equivocado de conseguir un mejor ajuste, quitando con
ello el aplastamiento.
F. APLASTAMIENTO EXCESIVO
- Las tapas de cojinete se mantuvieron abiertas por suciedad o
rebabas en la superficie de contacto
Visible desgastes a lo largo de la superficie de rozamiento en
uno o ambos frentes de separación.
Índice
1. Aspecto
76 77
indice
deformación del cojinete se denomina “contracción lateral”
Aspecto de cojinete por aplastamiento excesivo.
2. Acción dañina
3. Causas posibles
Antes de montar la tapa del cojinete, una parte pequeña del cojinete se extiende un poco más del borde del asiento, con ello
cuando la tapa del cojinete se apriete en su sitio, el cojinete es
forzado contra el asiento.
-Las tapas de cojinetes se montaron demasiado apretadas al
excederse la torsión especificada.
Esa parte del cojinete que sobrepasa el asiento se llama
“aplastamiento”
Cuando el aplastamiento es excesivo, la fuerza comprensiva
adicional creada por ese exceso, el cual continúa después de
que el cojinete se ha asentado por completo hace que este último se cambie hacia adentro en los frentes de separación. Esta
Índice
-Las tapas de cojinete se limaron en un intento de reducir el
huelgo para aceite.
-No se utilizaron laminillas suficientes, ya que en algunos
motores el fabricante especifica su uso.
4. Corrección
- Reemplace la biela si su tapa de cojinete se ha limado.
78 79
indice
- Haga rectificar la tapa de bancada si se ha limado.
- Instale nuevos cojinetes.
- Compruebe las superficies del muñón y hágalas rectificar
si es necesario.
- Siga los procedimientos de instalación, o sea, nunca lime
las tapas del cojinete y de el ajuste recomendado al usar la
llave del troqué.
- Corrija el espesor de las laminillas (según se recomiende).
- Compruebe si el diámetro interior del cojinete montado
tienen deformación circunferencial, usando un indicador de
ovalización, micrómetro para medidas interiores o calibradores para tener la seguridad de que cualquier deformación
circunferencial no excede la tolerancia permisible.
2. Acción dañina
Una biela torcida o doblada produce desalineación del asiento
para los cojinetes, dando como resultado que este se incline
con lo cual su borde tiene contacto de metal con el muñón.
G. BIELA DOBLADA Y TORCIDA
1. Aspecto
Se observa desgaste excesivo en los extremos opuestos de los
cascos de cojinete de biela superior e inferior.
El desgaste está localizado en una parte de la superficie de
rozamiento, con muy poco desgaste o ninguno en el resto.
Índice
80 81
indice
e inferiores.
3. Causas posibles
- Condiciones de funcionamiento severas, aceleraciones bruscas o acarreo de exceso de peso.
- Instalación incorrecta de la biela.
- Dejar caer o golpear la biela antes de su montaje.
4. Corrección
- Verifique la biela, enderécela o cámbiela si está torcida
doblada.
- Compruebe las superficies del muñón para ver si tiene desgaste excesivo y hágalas rectificar sí es necesario.
- No deje caer ni maltrate la biela antes de su montaje.
Aspecto de cojinete dañado por tapa
de cojinete desplazada.
2. Acción dañina
- Use las técnicas de instalación correctas.
La tapa del cojinete se ha desplazado, siendo causa de que un
lado de cada mitad de cojinete se haya empujado contra el muñón de la línea de separación.
- Compruebe las camisas de los cilindros y cámbielas si es
necesario.
El contacto de metal con metal resultante y la presión excesiva
dan lugar a deterioro de las superficies de rozamiento.
H. TAPA DE COJINETE DESPLAZADA
1. Aspecto:
Puede observarse desgaste excesivo en las líneas de separación en los lados opuestos de los cercos de cojinetes superiores
Índice
82 83
indice
- Orificios para pernos ensanchados o pernos de tapa alargados que permiten un juego mayor al normal en dichos
orificios.
4. Corrección
- Compruebe si las superficies del muñón tienen excesivo desgaste y hágalas rectificar si es necesario.
- Cuando instale el cojinete tenga cuidado de usar la copa correcta para apretar la tapa y cerciórese que los espigos sean del
tamaño correcto y en buen estado.
- Apriete alternadamente los tornillos para asegurar asentamiento correcto de la tapa.
La tapa de cojinete desplazada produce zonas de desgaste excesivo.
- Compruebe la tapa del cojinete y asegúrese de que está en
la posición correcta.
3. Causas posibles
- Usar un cubo o copa demasiado grande para apretar la tapa
del cojinete. En este caso, la copa empuja la tapa y la desplaza
- Invertir la posición de la tapa del cojinete
- Espigos inadecuados entre el casco del cojinete y la cubierta (si se usan) que permite que el casco se separe y desplace
- Ajuste de los tornillos de la tapa a la torsión incorrecta. El
J resultado de esto es una copa ‘suelta” que puede cambiar la
posición durante el funcionamiento del motor
Índice
- Use pernos nuevos para tener la seguridad de que no hay
exceso de juego en los agujeros.
I. MONTAJE DEFECTUOSO
Los cojinetes de motor no funcionan correctamente si no S
instalan como es debido En muchos casos, el montaje defectuoso pueden dañar el cojinete
A continuación se ilustran algunos errores que se cometen con
mayor frecuencia en la instalación de cojinetes.
84 85
indice
AUTO
PRUEBA FINAL
1. Babbitt es una alineación compuesta por:
A. Plomo, antimonio, estaño, arsénico.
B. Listón, bronce, aluminio, níquel.
C. Plomo, aluminio, antimonio, bronce.
D. Níquel, estaño, arsénico, aluminio.
2. Del siguiente listado, marque con “X” los que correspondan a causas de daños en los cojinetes.
- Suciedad
- Presión
- Falta de lubricación
Índice
86 87
indice
- Corrosión
la falta de ____________________ puede hacer que la tapa
se afloje el troqué excesivo puede causar _______________
de los pernos y posibles __________________________
______ durante el funcionamiento.
- Sedimentación
- Filtrado total
5. Los agentes corrosivos atacan el plomo del____________
- Mal montaje
del cojinete, convirtiéndolo en una masa de______________
- Desintegración
la cual se deshace y causa deterioro del_______________
______________
- Desalineación
- Conformidad
6. El objeto de la “presión radial” en la instalación de los
cojinetes es
- Conductividad
- Reluctancia
A. Permitir la lubricación entre el cojinete y el cigüeñal
B. Obtener contacto completo entre el respaldo del cojinete
y su asiento.
C. Ayudar a que el cojinete gire libremente.
D. Disipar el calor producido por la fricción.
- Sobre carga
- Sobre alimentación
3. Complete los siguientes enunciados
Cuando se instala ____________ un cojinete, al rió quedar la
perforación para el paso de _________________________
se produce un agarrotamiento entre el
_____________ Del ________________ y el cojinete
4. El ajuste indebido causa daños en los ________________
Índice
7. Una biela doblada o torcida producirá:
A. Dificultad para la lubricación.
B. Excesiva incrustábilidad.
C. Inclinación perjudicial del cojinete.
D. Dificultad para el giro del árbol de levas.
88 89
indice
RESPUESTAS A LA AUTO PRUEBA FINAL
1. Babbitt es una la aleación compuesta por:
A. Plomo, antimonio, estaño, arsénico
2. Corresponden a causas de daños en los cojinetes:
Suciedad - falta de lubricación - corrosión - mal montaje - desalineación - sobrecarga
3. Cuando se instala INVERTIDO un cojinete, al no quedar la
perforación para el paso de ACEITE se produce un agarrotamiento entre el muñón del CIGÜEÑAL y el Cojinete
4. El ajuste indebido causa daños en los COJINETES, la falta
de TORQUE puede hacer que la tapa se afloje El troqué excesivo puede causar ESTIRAMIENTO de los pernos y posibles
QUEMADURAS durante e funcionamiento
5. Los agentes corrosivos atacan el plomo del RECUBRIMIENTO d cojinete, convirtiéndolo en una masa de PLOMO
la cual se deshaces causa deterioro del RECUBRIMIENTO
6. El objeto de la “presión radial” en la instalación de los cojinetes es b Obtener contacto completo entre el respaldo del
cojinete y su asiento
7. Una biela doblada o torcida producirá
C. Inclinación perjudicial del cojinete.
Índice
VOCABULARIO
TÉCNICO
Aceite:
Un fluido viscoso, insoluble en el agua.
Adaptabilidad:
Período en el cual dos superficies se asientan entre sí.
Adhesión:
Propiedad del aceite para mantenerse en la superficie del
contacto.
Anima de asiento:
Agujero maquinado para recibir los cojinetes principales.
Anima de cubierta:
La superficie maquinada en la cual el cojinete se halla instalado
Aplastamiento:
La tolerancia de ajuste a presión necesaria. para ajustar dos
mitades de cojinete firme mente en el anima de cubierta En
una mitad de cojinete, la cantidad de circunferencias excede
la mitad de un circulo
90 91
indice
Babbitt:
Aleación de metal blando con 83% de plomo 15% de antimonio, 1% de estaño y 1% de arsénico.
Casco de cojinete:
Un miembro de un par de cojinetes de tipo inserto.
Cojinete de empuje:
Un cojinete principal imbridado que controla el juego longitudinal del cigüeñal
Cojinete de sub-tamaño:
Juego longitudinal
Un cojinete con un diámetro interior mas pequeño que el del
cojinete corriente Los sub-tamaños más comunes son 2 - 10 20 30 y 60 milésimas de pulgada. (.002” - .01O’
- .020” - .030” - y .060”).
Cojinete embriado:
Cojinete de bancada, fabricado con discos verticales en los
extremos (bridas) para resistir cargas de empuje.
Cojinete principal:
Un cojinete que se usa como soporte del cigüeñal.
Cojinete superior:
(Medio casco) La mitad de cojinete hecha para montarse en el
bloque de motor o biela.
Cojinete inferior:
(Mitad de casco) La mitad de cojinete hecha para montarse
Índice
en la tapa de cojinete.
Cojinetes de precisión:
Cojinetes fabricados a una tolerancia tan estricta que no requiere maquinado para corregir el huelgo deseado.
Corrosión:
Corregir
Dorso de cojinete:
Ataque químico a los metales del cojinete. El área exterior del
cojinete que se asienta en el ánima de la cubierta.
Equilibrio dinámico:
Un equilibrio libre de vibración, con las piezas en movimiento.
Equilibrio estático:
Estabilidad en condición estacionaria.
Espiga:
Un pasador que se extiende desde una parte para ajustar dentro de un agujero. Se utiliza para fijar y para retener.
Huelgo:
La distancia entre dos partes que tienen movimiento relativo.
Oreja localizadora:
Un saliente en un dorso de cojinete que se aloja en una ranura maquinada en el asiento del cojinete. Se usa para situar
el cojinete en el ánima de cubierta e impedir que se mueva
92 93
indice
BIBLIOGRAFÍA
lateralmente.
Sobrecarga:
Una carga de cojinete es exceso a la que el cojinete puede
resistir.
CLEVITE Manual de Referencia para Mecánicos
Sub-tamaño:
Un diámetro interior o exterior que es menor que el tamaño
corriente.
Gould mc, Engine Parts División 1976
Tapa de cojinete:
La mitad removible del asiento que sostiene el cojinete en
su sitio.
Mecanismos, Publicaciones SENA, Bogotá 1963
Tolerancia:
Una escala permisible para limitar inexactitudes en piezas
terminadas.
SENA Auxiliar de Mecánico de Mantenimiento Industrial
TOBOLDT William K Automotnx Manual de Reparaciones
Automotrices
Lineal! cleworth Books, Inc Darien, Connecticut, 1980, 2a,
edición
CLEVITE. Cojinetes de Motor Gould mc, Engine Parts
División 1976.
Índice
94 95
indice
Tabla de Contenido
INTRODUCCIÓN
OBJETIVO
1. LOS COJINETES
A. Generalidades
B. Funciones
1. Reducir la fricción
2. Disipar el calor
C. Tipos
1. Cojinetes de contacto rodante
2. Cojinetes de fricción
D. Clasificación según la ubicación
E. Finalidad
F. Ubicación
G. Características
1. Resistencia a la fatiga
2. Conformidad
3. Incrustábilidad
4. Acción superficial
5. Resistencia a la corrosión
6. Resistencia térmica
7. Conductividad térmica
H. Función de un cojinete de motor
I. Tipos de cojinetes de motor
1. De precisión
2. Rectificable
J. Función que cumple el aceite en el trabajo de los cojinetes de fricción
1. Nomenclatura
2. Orificios para el aceite
3. Ranura de lubricación
4. Cojinete para árbol de levas
K. Materiales para cojinetes
L. Daños de los cojinetes
1. Suciedad
2. Falta de lubricación
3. Mal montaje
A. Cojinetes invertidos
B. Oreja o pestaña fuera de lugar
C. Tapas corridas o desplazadas
D. Torsión indebida
E. Tapas invertidas
2. HERRAMIENTAS EMPLEADAS PARA EL CAMBIO DE COJINETES
A. Normas para la instalación de los cojinetes
1. Separación de los bordes
2. Margen de presión
3. Presión radial
4. Oreja de fijación
5. Fijación por espiga
B. Método a cambiar los cojinetes de bancada
3. ANÁLISIS DE FALLAS Y DIAGNOSTICO DE AVERÍAS
A. Fatiga superficial
B. Partículas extrañas en el recubrimiento
C. Partículas extrañas en el dorso
D. Asientos de cojinetes ovalados
E. Aplastamiento insuficiente
F. Aplastamiento excesivo
G. Biela doblada o torcida
H. Tata de cojinete corrida o desplazada
I. Montaje defectuoso
AUTO PRUEBA FINAL
RESPUESTAS A LA AUTO PRUEBA FINAL
VOCABULARIO TÉCNICO
BIBLIOGRAFÍA