PISTONES & CO. LA CLAVE PARA EL MONTAJE DE LAS CAMISAS ASÍ EVITARÁ ERRORES DE GRAVES CONSECUENCIAS DURANTE EL MONTAJE. La pesadilla de todo mecánico: se instala una nueva camisa en el bloque del motor. Se monta la culata, se aprietan los tornillos … y repentinamente se oye un leve «pling». Puede comprobarse la causa de este curioso ruido si se vuelve a desmontar la culata: se ha producido una rotura de la valona de la camisa en toda su circunferencia. Si se extrae la valona, se verá que la rotura se produjo por debajo de la superficie de apoyo, en un ángulo de aprox. 30º. En la propia superficie de rotura se observa una estructura de grano grueso. No obstante no se pueden reconocer defectos de material ni de colada, ni siquiera utilizando la lupa o el microscopio. Esta clase de daño es típica de una rotura forzada. AFTERMARKET ne ws 10 PISTONES & CO. LA VALONA Y SU ASIENTO: COMO UNA OLLA Y SU TAPA En el bloque del motor hay una depresión circular y plana: el así llamado apoyo de la valona. Este apoyo asegura la fijación de la camisa en sentido axial. La valona debe quedar perfectamente asentada dentro de esta depresión, de modo que la camisa quede apoyada en toda su circunferencia. A continuación se posiciona la junta de la culata sobre el bloque del motor, de manera que el cerco de la cámara de combustión (en las juntas de materiales combinados más antiguas es un reborde metálico y en las juntas metálicas más nuevas un perfilado) quede correctamente apoyado sobre la parte superior de la valona de la camisa. Cuando se aprietan los tornillos, la culata se asienta sobre el bloque motor. Los tornillos de la culata y el correspondiente procedimiento de apriete aseguran que la culata quede firmemente unida al bloque, aun con presiones de trabajo que pueden superar los 200 bar. De esta manera los tornillos transmiten esfuerzos considerables sobre la valona a través de la junta. Tanto más importante será que las fuerzas que actúan sobre la valona incidan en sentido perfectamente vertical a través de la junta de la culata (en el esquema 1 se muestra la posición de montaje correcta). 1 2 Además debe garantizarse el saliente especificado para la camisa antes del montaje. Para ajustar esta medida puede colocarse un aro de metal apropiado bajo la valona. En muchos casos MAHLE también ofrece camisas con la sobremedida correspondiente. Al mecanizar el bloque deben rectificarse los apoyos con las mismas proporciones. 5 Achaflanado en el borde del asiento de la valona. 6 Daños como consecuencia de la falta de chaflán. Utilización de una junta de culata indebida: También una junta indebida puede dar lugar a la incidencia de fuerzas oblicuas sobre la valona (esquema 7), o bien debido a un diámetro demasiado pequeño del cerco de la cámara de combustión o por el incorrecto grosor de la junta. Nuestro consejo es utilizar sólo las juntas especificadas para el motor. Las imitaciones más baratas pueden diferir en materiales o dimensiones y las consecuencias pueden ser muy costosas. 7 8 Culata Sólo el correcto montaje asegura una transmisión adecuada de las fuerzas. Las partículas de suciedad bajo la valona pueden ser una causa de peligrosos esfuerzos de flexión. PELIGRO DE ROTURA POR FLEXIÓN Las camisas están fabricadas en fundición gris. Este material tiene muchas propiedades ventajosas, pero al ser quebradizo no soporta los esfuerzos de flexión. Si las fuerzas inciden sobre la valona de la camisa en un sentido apenas oblicuo, la parte superior de la camisa quedará expuesta a un momento flector que puede provocar su rotura. CAUSAS MÁS FRECUENTES DE LOS ESFUERZOS DE FLEXIÓN Partículas de suciedad: la limpieza durante el montaje es muy importante para evitar la presencia de impurezas entre la valona y el apoyo (suciedad, virutas, restos de la junta, material de sellado, etc.; véase el esquema 2). De acuerdo con el lema «menos es más», sólo deberán utilizarse masillas de sellado en aquellos casos que lo especifique el fabricante del motor. Un consejo: al insertar las camisas es conveniente parar la prensa unos milímetros antes de hacer tope, para así poder eliminar eventuales restos de material del hueco entre la valona y el apoyo utilizando aire comprimido. 3 4 Un apoyo oblicuo puede producir la rotura de la valona. Irregularidades y deformaciones en el apoyo del bloque: la causa de esta anomalía suele estar asociada a las construcciones de motor cada vez más ligeras. Cuanto más delgadas son las paredes del bloque, tanto mayor es el peligro de deformación. Paralelamente los propulsores modernos entregan cada vez mayor potencia, trabajan con mayores presiones de encendido y mayor par. De esta manera puede ocurrir que los motores con 500.000 Km (o las horas de servicio equivalentes) presenten deformaciones tan importantes que sea necesario rectificar el apoyo antes de la instalación de nuevas camisas. Para el rectificado debe utilizarse una mandrinadora o un torno manual para refrentar. Lo importante es que la superficie no quede oblicua (véase los esquemas 3 y 4). Tras el mecanizado debe achaflanarse la zona de transición (aprox. 1 x 45°, véase el esquema 5). Si no se hace, existe el riesgo de rotura (esquema 6). Esfuerzos de flexión debidos a la utilización de una junta indebida. Mecanizado de la culata: si no se rectifica la ranura, las fuerzas se transmiten a través del reborde cortafuegos con la consecuente rotura de camisa. Mecanizado incorrecto: algunas culatas de motor, por ejemplo, en determinados modelos de Volvo, están provistas de una ranura circular donde se introduce el reborde cortafuego de la camisa; pero culata y la camisa no deben estar en contacto. Si se rectifica la culata por deformación o daños, deberá mecanizarse también la ranura con la correspondiente profundidad. De lo contrario existe el riesgo de que la transmisión de fuerzas tenga lugar a través del reborde cortafuegos de la camisa en lugar de la junta (esquema 8). IGNORAR PUEDE COSTAR CARO Para apretar los tornillos de la culata se necesita buen oído, pues quien reconozca el ruido de una rotura de forma inmediata ha tenido suerte dentro de su desgracia. Puede desmontar el cilindro de inmediato, analizar las causas y corregirlas, y a continuación instalar una nueva camisa. De lo contrario el daño puede ser aun peor: tras la puesta en funcionamiento del motor, la camisa dañada comienza a desplazarse hacia el cigüeñal. Tan pronto la zona de la rotura alcance la altura del primer segmento en su PMS, este se destruirá. Con su próximo movimiento descendente, el pistón arrastrará la camisa hacia abajo. El cigüeñal en rotación destruirá la camisa, y también se romperán el pistón y la biela. Una biela acabará sobresaliendo lateralmente al bloque del motor saludando al mecánico. A B A: una camisa con rotura de valona como consecuencia de un error de montaje. B: la estructura de grano grueso – indicador seguro de una rotura forzada. AFTERMARKET ne ws 11