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Cilindros y camisas de cilindros Parte 1

KS | Kolbenschmidt | Motorservice
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Informaciones sobre el diagnóstico

¿Por qué hay una fisura vertical desde el collarín de la camisa de cilindro? ¿Cuál es el motivo de que el collarín de la camisa esté totalmente roto? ¿Cómo se comprueba con tinta una deformación de la superficie de asiento del collarín de la camisa? ¿De dónde procede la cavitación en la camisa de cilindro? Este artículo ofrece las respuestas.

Estrías longitudinales en las camisas de los cilindros

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  • Grieta vertical, partiendo del collarín de la camisa.
  • Debido a su delgado espesor de la pared del cilindro, la avería también aparece en caso de camisas del cilindro secas.

Dictamen

La causa de la grieta a menudo es una manipulación descuidad con las camisas de los cilindros (influencias de impactos). Incluso si la camisa del cilindro no sufre una avería inmediatamente visible, una grieta o una incisión microfina pueden causar una rotura durante el servicio del motor. Un asiento incorrecto del collarín de la camisa o suciedad entre la camisa del cilindro y el bloque motriz puede provocar una avería de este tipo. En el caso de estrías longitudinales, que resultan de asientos incorrectos de los collarines de la camisa, las estrías longitudinales a menudo aparecen junto con estría transversales.

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Posibles causas

  • Grietas o las fisuras por un tratamiento inapropiado de las camisas de los cilindros durante el transporte o durante la reparación.
  • Impactos líquidos.
  • Partículas extrañas debajo de las superficies de contacto o de las superficies de estanqueidad.
  • Asiento incorrecto del collarín (véase el capítulo “Rotura del collarín de la camisa del cilindro”).
  • El rebajamiento de material (erosión) en el borde de la camisa del cilindro por combustión detonante, y por ello el debilitamiento de la camisa del cilindro.

Rotura del collarín de la camisa del cilindro

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  • Rotura en el collarín de la camisa.
  • La fractura del collarín de la camisa discurre desde la base del borde inferior del collarín hacia arriba con un ángulo de aprox. 30°.

Dictamen

La causa son los momentos de flexión que se generan en caso de montaje incorrecto (defecto por suciedad y de forma). La mayoría de las veces, el collarín de la camisa de la camisa del cilindro está presionado al apretar la culata. En las nuevas generaciones de motores para vehículos industriales con tobera de bomba o sistema de inyección common-Rail el bloque de motor está sometido a una enorme carga, debido a las elevadas presiones de combustión. Como en este tipo de motor se utiliza una junta de culata muy dura de acero, el cárter del cigüeñal puede deformarse en el asiento del collarín de la camisa después de un kilometraje prolongado.

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Nota

Una deformación del asiento del collarín de la camisa no se puede detectar visualmente sin medios auxiliares. Con la tinta se puede comprobar fácilmente esta deformación: aplicar una fina capa de tinta sobre la superficie de apoyo del collarín de la camisa en el bloque de motor. Después insertar la camisa nueva sin juntas y presionar sobre el alojamiento. Después volver a sacar la camisa del cilindro. La superficie de apoyo en la camisa del cilindro debería estar cubierta de manera uniforme con tinta únicamente en el perímetro. Si no es el caso, el asiento de la camisa del collarín se debe mecanizar: lo mejor sería hacerlo en una mandrinadora estacionaria o con una máquina refrentadora de collarines de camisas. Esto garantiza la paralelidad plana hacia la superficie del cárter (Fig. 2).

Posibles causas

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  • Asiento del collarín de la camisa desgastado en el motor después de un período de rodaje prolongado.
  • Asiento del collarín de la camisa sucio o corroído.
  • Sin divergencia en el ángulo recto y/o planeidad del asiento del collarín (Fig. 2 y Fig. 5).
  • Junta de culata incorrecta.
  • Inobservancia de los pares de apriete y ángulos de giro prescritos por el fabricante del motor durante el montaje de la culata.
  • Cantidad incorrecta de retenes.
  • Retenes atascados debajo del collarín de la camisa.
  • Uso de juntas con dimensiones incorrectas.
  • Uso de agentes obturadores líquidos.
  • Con camisas del cilindro secas Pressfit: error de montaje por presión de apriete demasiado elevada.
  • No se ha mantenido el saliente de la camisa prescrito (Fig. 6):
    • En el caso de un saliente demasiado grande de la camisa del cilindro, el collarín de la camisa se presiona al apretar los tornillos de anclaje.
    • En el caso de un saliente insuficiente, la camisa del cilindro no se presiona lo suficientemente fuerte en el asiento de la camisa y comienza a oscilar por medio del movimiento del pistón. Estas aplicaciones de fuerza provocan una fractura del collarín de la camisa.
  • Inobservancia del molde correcto durante el mecanizado del asiento de la camisa. La conformación del asiento de la camisa debe corresponder con la conformación de la camisa del cilindro. El paso de la superficie del asiento del collarín y el diámetro de adaptación tiene que tener un bisel de 0,5 – 1,0 mm × 45°. De esta forma, la moldura hueca del collarín de la camisa no roza con el borde. En caso de incumplimiento, el collarín de la camisa puede aplastarse fácilmente al apretar la culata (Fig. 3). Además, el radio de redondeado del asiento de la camisa (“D” en la Fig. 4) no debe ser muy grande para que la camisa del cilindro no roce con el borde interior o exterior del collarín de la camisa.
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Nota

En el caso de una remecanización del asiento del collarín de la camisa durante un reacondicionamiento de motores, se tiene que garantizar el saliente necesario de la camisa del cilindro hacia la superficie del cilindro: colocando una arandela de ajuste de acero o por camisas del cilindro con sobremedida del collarín* (recomendado).

Cavitación en las camisas de los cilindros

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  • Fuerte aparición de cavitación en la camisa de agua de la camisa del cilindro húmeda (Fig. 1 / Fig. 2).
  • Paso de refrigerante a la cámara de combustión.

Dictamen

La cavitación aparece sobre todo en la rampa del pistón (lado de presión y lado de contrapresión). Los desencadenantes son las vibraciones de alta frecuencia de la pared del cilindro. Las oscilaciones se generan por las fuerzas laterales que actúa en el pistón, por la presión de combustión y el cambio alternante de contacto en el punto muerto inferior y superior. Cuando el agua refrigerante ya no puede seguir las vibraciones de la pared del cilindro, la película de agua se desprende de la camisa del cilindro. Se forma una zona de vacío con burbujas de vapor que con las oscilaciones de vuelta de la pared del cilindro se desmoronan a gran velocidad (implosionan). El agua que ha desplazado las burbujas golpea fuertemente contra la superficie del cilindro. De ahí, la energía de choque suelta pequeñas partículas, de forma que se van formando orificios gradualmente (se lavan).

Una particularidad de la cavitación: los orificios se amplían hacia el interior (Fig. 3), de esta manera se forman huecos en el material.

Desencadenantes de la cavitación

  • Temperatura demasiado elevada del líquido refrigerante.
  • Presión de compresión demasiado baja.
  • Punto de ebullición demasiado bajo del líquido refrigerante.
  • Combinación de los puntos anteriormente mencionados.
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Posibles causas

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  • No se ha mantenido juego correcto del pistón, por ejemplo durante el montaje de pistones ya desgastados o de cilindros con un rectificado demasiado grande.
  • Defecto de forma del asiento del collarín de la camisa – Alojamiento defectuoso o impreciso de la camisa del cilindro en el cárter (véase el capítulo “Rotura del collarín de la camisa del cilindro”).
  • Sin carga permanente contra helada prescrito con protección anticorrosiva o aditivos en el agua refrigerante. El producto anticorrosivo contiene inhibidores que impiden la formación de espuma. Como estos inhibidores se consumen, el producto anticorrosivo se debería sustituir cada 2 años y ajustar la relación de la mezcla correcta.
  • Agentes refrigerantes inapropiados como el agua salada (agua del mar), el agua agresiva o con contenido en ácido u otros líquidos.
  • Presión inicial insuficiente en el sistema de refrigeración. Causa: una tapa del radiador inapropiada (mantenimiento insuficiente de la presión por válvula de sobrepresión defectuosa) o sistema de refrigeración no estanco. En el caso de una presión previa prescrita en el sistema de refrigeración, la temperatura de ebullición del agentes refrigerante es superior que con presión atmosférica.
  • La presión previa no elimina la causa de la formación de burbujas de vapor, pero al menos impide la formación de burbujas.
  • Retenes planos y/o pasta obturadora o silicona en el collarín de la camisa.
  • Cantidad incorrecta de retenes.
  • Temperatura de servicio demasiado baja: si un motor no alcanza la temperatura de servicio normal debido a determinadas condiciones de aplicación o a defectos del termostato, en el sistema de refrigeración no se puede generar sobrepresión debido a la poca dilatación térmica del agente refrigerante. Debido a la reducida temperatura de servicio, los pistones no se dilatan correctamente y funcionan con un mayor juego del pistón. Ambos casos favorecen la formación de burbujas y la cavitación.
  • Montaje de retenes adicionales en la entalladura del collarín de la camisa (Fig. 4): aquí únicamente se pueden utilizar los retenes si el fabricante lo ha previsto así.

01 Saliente de la camisa
02 Retén de tumbago
03 Entalladura
04 Anillo tórico

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